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杭州灣新區智能終端產業園區一期電氣火災監控系統設計與應用

安科瑞電氣股份有限公司

應用場景:

樓宇園區智慧城市智慧消防

主要技術:

智能硬件

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方案參數

案例城市：浙江省/杭州市

0 概述

杭(hang)州灣新區(qu)智(zhi)能(neng)終端產業園區(qu)一期電氣火災監(jian)控系(xi)統項目(mu)位于浙江(jiang)省寧波市。

本項(xiang)目主要負責監控(kong)現場分布于配(pei)電(dian)室及樓層(ceng)配(pei)電(dian)箱(xiang)設備的(de)漏電(dian)狀況(kuang)，及時提醒(xing)消控(kong)室值班(ban)人員，以防止(zhi)電(dian)氣(qi)火(huo)災的(de)發生。

杭(hang)州灣新區(qu)智能終端產業(ye)園區(qu)一期電(dian)氣火災(zai)監控(kong)系統(tong)現場有剩余(yu)電(dian)流式(shi)儀(yi)表(biao)安裝于配電(dian)室及配電(dian)箱內。現場儀(yi)表(biao)采用RS485總線方式(shi)接至消控(kong)中心的Acrel-6000/B壁掛(gua)式(shi)電(dian)氣火災(zai)監控(kong)系統(tong)。

1 參考(kao)標準

本(ben)設備符合(he)以下國家標準：

1.1.《建筑設計防火(huo)規范(fan)》GB 50016-2014

1.2.《低壓配電設防(fang)火規范》50054-2011

1.3.《民用(yong)建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008

1.4.《剩余電(dian)流(liu)動作保護裝(zhuang)置的(de)安裝(zhuang)和運行》GB 13955-2005

1.5.GB14287.1-2014 《電氣火(huo)災監(jian)控系統 1部分：電氣火(huo)災監(jian)控設備》

1.6.GB14287.2-2014 《電氣火(huo)(huo)災監控系(xi)統 2部(bu)分：剩余(yu)電流式電氣火(huo)(huo)災監控探測器》

1.7.GB14287.3-2014 《電氣火(huo)災監控系(xi)統 3部分：測溫式(shi)電氣火(huo)災監控探測器》

1.8.《通用用電(dian)(dian)設備配電(dian)(dian)設計規范》 GB 50055-2011

1.9.《電(dian)力(li)工程電(dian)纜設計規范》GB 50217-2007

1.10.《火(huo)災自動報警系統設計規范》GB 50116-2013

2 系統組成

杭州灣新區(qu)(qu)智能終端產業園(yuan)區(qu)(qu)一期電氣火(huo)(huo)災監控系(xi)統電氣火(huo)(huo)災項目由電氣火(huo)(huo)災監測(ce)后臺，電氣火(huo)(huo)災探測(ce)器(qi)(qi)以及漏電流互感器(qi)(qi)組成。

本項目通(tong)訊總線(xian)共接(jie)入4條通(tong)訊總線(xian)，總線(xian)在樓層配電(dian)(dian)箱手(shou)拉手(shou)串接(jie)后通(tong)過通(tong)訊線(xian)連接(jie)到(dao)后臺壁掛式主(zhu)機，組成(cheng)電(dian)(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)系統的大動脈。箱體中漏電(dian)(dian)流互感器(qi)通(tong)過電(dian)(dian)流線(xian)接(jie)入漏電(dian)(dian)探(tan)測(ce)器(qi)，漏電(dian)(dian)探(tan)測(ce)器(qi)實時顯示漏電(dian)(dian)情況(kuang)。以上所述組成(cheng)一套信(xin)號穩定，精度可靠的電(dian)(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監測(ce)系統。本系統組網共分為三(san)層：

1）站控管理層

站控管理層針對(dui)電(dian)氣火災監(jian)控系統(tong)(tong)的(de)管理人員，是(shi)人機交互的(de)直接窗口，也是(shi)系統(tong)(tong)的(de)上層部分。主要由系統(tong)(tong)軟(ruan)件(jian)和必要的(de)硬件(jian)設備，如觸(chu)摸屏、UPS電(dian)源(yuan)等組成(cheng)。監(jian)測(ce)系統(tong)(tong)軟(ruan)件(jian)對(dui)現場各類(lei)數(shu)據信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shu)顯、聲(sheng)音、指示燈等方式(shi)反應現場運情況(kuang)。

監控主機：用于數據采(cai)集(ji)、處(chu)理(li)和數據轉發。為(wei)系統內(nei)或(huo)外部(bu)提供數據接(jie)口，進(jin)行系統管理(li)、維護(hu)和分(fen)析(xi)工作。

UPS：保證計算機監測系統(tong)的正(zheng)常供(gong)電(dian)，在(zai)整個系統(tong)發生供(gong)電(dian)問題時，保證站控管理層設備的正(zheng)常運行(xing)。

后臺監控設(she)(she)備設(she)(she)置在消控室中。

2）網絡(luo)通訊層

通訊(xun)介質：系統主要采用屏蔽雙絞線，以MODBUS-RTU通訊(xun)協議實現現場設(she)備與(yu)上位(wei)機的實時通訊(xun)。

3）現場設備層

現場設(she)備層是數據采(cai)集終端(duan)，主要為ARCM200L及ARCM200BL系列剩余式電氣(qi)火災監(jian)控探測器。

系統結構拓(tuo)撲(pu)圖如(ru)下：

3 電氣(qi)火災設(she)備

3.1 Acrel-6000電氣火災監控后臺：

主要技術(shu)參數

電源：

① 額定工作電壓(ya)AC220V（-15% ～ +10%）

② 備用電(dian)源：主電(dian)源欠壓或停電(dian)時(shi)，維持監控(kong)設備工作時(shi)間 ≥4小時(shi)

工作制：

24小時(shi)工作制

通訊方式(shi)：

MODBUS-RTU通信協議

監控容(rong)量：

① 監(jian)控設(she)備可監(jian)控200個監(jian)控單(dan)元（探測器）

② 可配接(jie)ARCM系(xi)列監控探測器

監控報警項目：

① 剩余電(dian)流故(gu)障（漏電(dian)）：故(gu)障單元屬性（部位、類型）

② 溫(wen)度報(bao)警（超溫(wen)）：故障單元屬性（部位、類型）

③ 電流故(gu)障（過流）：故(gu)障單元屬(shu)性（部位、類型）

監控(kong)報(bao)警響應時間： ≤30s

監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m

監控(kong)報(bao)警(jing)光顯示(shi)：紅色LED指示(shi)燈(deng)，紅色光報(bao)警(jing)信號應保(bao)持，直至手(shou)動復位

監控(kong)報警(jing)(jing)聲(sheng)信(xin)號：可手動消除(chu)，當(dang)再(zai)次有報警(jing)(jing)信(xin)號輸入(ru)時，能再(zai)次啟動

故障報警(jing)項目：

① 監控設備與探測器之間的通訊連接線發(fa)生斷路或短路

② 監控設備(bei)主電(dian)(dian)源欠壓或斷電(dian)(dian)

③ 給電池(chi)充(chong)電的(de)充(chong)電器與電池(chi)之間(jian)的(de)連接線發生(sheng)斷(duan)路(lu)或短路(lu)

故(gu)障(zhang)報(bao)警響應時間(jian)：≤100s

監控報警聲壓(ya)級（A計(ji)權）：≥70dB／1m

監控報警光(guang)顯示：黃色LED指示燈，黃色光(guang)報警信(xin)號(hao)應保持(chi)至故障(zhang)排除(chu)

故障報(bao)警(jing)聲信號(hao)：可手動(dong)(dong)消(xiao)除，當再(zai)(zai)次(ci)有報(bao)警(jing)信號(hao)輸入時，能(neng)再(zai)(zai)次(ci)啟(qi)動(dong)(dong)

故障(zhang)期(qi)間，非(fei)故障(zhang)回路的正常(chang)工作不(bu)受影響(xiang)

控制(zhi)輸出：

報警(jing)控制(zhi)輸(shu)出(chu)：1組常(chang)開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

自檢項(xiang)目：

① 指示(shi)燈(deng)(deng)檢查：報警、故障、運行、主電源(yuan)、備用電源(yuan)指示(shi)燈(deng)(deng) 

② 顯示屏檢查

③ 音(yin)響器件檢查

自檢(jian)耗時 ≤60s

事(shi)件記錄：

① 記錄內(nei)容：記錄類型、發生(sheng)時間、探測器(qi)編號、區(qu)域、故障描述(shu)，可(ke)存儲記錄不少于(yu)2萬條

② 記(ji)錄(lu)查詢：根據(ju)記(ji)錄(lu)的(de)日期、類型等條(tiao)件查詢

操作分級：

① 日(ri)常值班級(ji)：實(shi)時狀態監視、事件(jian)記錄(lu)查詢(xun)

② 監(jian)控(kong)操作級：實時狀態監(jian)視、事件記(ji)錄查詢、探(tan)測(ce)器遠程(cheng)復位(wei)、設(she)備自(zi)檢

③ 系統(tong)管理級：實(shi)時狀態監(jian)視、事件記錄查詢(xun)、探測器遠程復位、設(she)備自檢，監(jian)控(kong)設(she)備系統(tong)參數查詢(xun)、監(jian)控(kong)設(she)備各模塊單獨檢測、操(cao)作員添加與刪除

使用環境條件：

① 工作場所(suo)：消防控制室內、有人值(zhi)班的(de)變配電所(suo)（配電室）、有人值(zhi)班的(de)房(fang)間內墻壁上(shang)

② 工(gong)作環境溫度：0℃～40℃

③ 工作環境相(xiang)對濕度：5%～95%RH

④ 海拔高(gao)度：≤2500m

3.2 ARCM200L系(xi)列儀表(biao)

ARCM200L 型剩余電(dian)(dian)(dian)流(liu)式電(dian)(dian)(dian)氣火災(zai)監控探測器，是針對(dui)(dui) 0.4kV 以下的(de)TT、TN 系(xi)統設計的(de)，通過(guo)對(dui)(dui)配(pei)電(dian)(dian)(dian)回路的(de)剩余電(dian)(dian)(dian)流(liu)、導線溫度(du)、過(guo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)、過(guo)電(dian)(dian)(dian)壓等火災(zai)危險(xian)參數實(shi)施(shi)監控和管理，從而預(yu)防電(dian)(dian)(dian)氣火災(zai)的(de)發生，并實(shi)現了對(dui)(dui)多種電(dian)(dian)(dian)力參數的(de)實(shi)時監測,為能耗管理提供準確的(de)數據。產品采用微控制器技術，集(ji)成度(du)高(gao)，體(ti)積小巧，安裝方(fang)便(bian)，集(ji)智能化(hua)，數字化(hua)，網(wang)絡(luo)化(hua)于一身，是建筑電(dian)(dian)(dian)氣火災(zai)預(yu)防監控、系(xi)統絕緣老化(hua)預(yu)估等的(de)理想選擇。

4 系統功(gong)能

4.1 監控報警(jing)功能：

監控設(she)備能接(jie)收多臺探測(ce)器(qi)的漏電、溫度(du)信(xin)息，報警(jing)(jing)(jing)(jing)時發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)報警(jing)(jing)(jing)(jing)信(xin)號(hao)，同時設(she)備上紅色“報警(jing)(jing)(jing)(jing)”指示燈(deng)亮，顯(xian)示屏(ping)指示報警(jing)(jing)(jing)(jing)部位及(ji)報警(jing)(jing)(jing)(jing)類型，記(ji)錄報警(jing)(jing)(jing)(jing)時間，聲(sheng)光(guang)報警(jing)(jing)(jing)(jing)一直(zhi)保(bao)持，直(zhi)至按顯(xian)示屏(ping)“復位”按鈕遠程對探測(ce)器(qi)實現復位。對于聲(sheng)音報警(jing)(jing)(jing)(jing)信(xin)號(hao)也可以使用顯(xian)示屏(ping)“消聲(sheng)”按鈕手動消除。

4.2 故障(zhang)報警(jing)功(gong)能(neng)

通訊(xun)故(gu)障(zhang)報警(jing)(jing)：當(dang)監(jian)(jian)控設備與所接的任一(yi)臺(tai)探測器(qi)之間發生通訊(xun)故(gu)障(zhang)時，監(jian)(jian)控畫面中相應(ying)的探測器(qi)顯(xian)示(shi)故(gu)障(zhang)提示(shi)，同時設備上的黃色“故(gu)障(zhang)”指示(shi)燈亮，并發出故(gu)障(zhang)報警(jing)(jing)聲音。

電源(yuan)故障(zhang)(zhang)報警(jing)：當主電源(yuan)或(huo)備用電源(yuan)發生(sheng)故障(zhang)(zhang)時，監控設備也(ye)發出聲(sheng)(sheng)光報警(jing)信號并顯示(shi)故障(zhang)(zhang)信息，可(ke)進入(ru)相應(ying)的界面查(cha)看詳(xiang)細信息并可(ke)解除報警(jing)聲(sheng)(sheng)響。

4.3 自檢功能

檢查設備中所有(you)狀態(tai)指示燈、顯(xian)示屏、喇(la)叭是否正常。

4.4 報警記錄存儲查(cha)詢功能

當發生漏電、超溫(wen)報(bao)(bao)警(jing)(jing)或(huo)通訊、電源故(gu)障(zhang)時(shi)，將報(bao)(bao)警(jing)(jing)部位、故(gu)障(zhang)信(xin)息、報(bao)(bao)警(jing)(jing)時(shi)間等信(xin)息存儲在(zai)數(shu)據庫中，當報(bao)(bao)警(jing)(jing)解除、排除故(gu)障(zhang)時(shi)，同樣予以記錄。歷史(shi)數(shu)據提供多種便(bian)捷、快速的查詢方(fang)法。

4.5 電源功能(neng)

當(dang)主(zhu)電源發生停(ting)電、欠壓(ya)等故障時，監(jian)控設(she)(she)備可自(zi)動切(qie)換到(dao)備用電源工作，當(dang)主(zhu)電源恢復正常供(gong)電時，自(zi)動切(qie)回到(dao)主(zhu)電源，切(qie)換過程中保證監(jian)控設(she)(she)備連續(xu)平穩運行。

4.6 對(dui)探測器(qi)控制功能

通過(guo)監控軟件操作，可對連接到本設(she)備的所有探測器(qi)進(jin)行遠程復位控制。

4.7 權限控(kong)制功能

為確保監控系統的(de)安全運行，監控設備軟件操作權(quan)限分(fen)為三級，不同級別的(de)操作員具有(you)不同的(de)操作權(quan)限。

5 結束語

杭州灣新(xin)區(qu)智能終端產(chan)業園區(qu)一期(qi)電(dian)氣火(huo)災(zai)(zai)監控系統由(you)電(dian)氣火(huo)災(zai)(zai)監控裝置Acrel-6000/B、漏電(dian)火(huo)災(zai)(zai)探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器ARCM200L-J8/ARCM200BL-J1組(zu)成。Acrel-6000電(dian)氣火(huo)災(zai)(zai)監控系統是本公司自主研發的(de)(de)用于接(jie)(jie)收剩余電(dian)流式電(dian)氣火(huo)災(zai)(zai)探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器等現(xian)場(chang)設(she)備信(xin)(xin)號(hao)，以實現(xian)對被保護(hu)電(dian)氣線(xian)路的(de)(de)報(bao)警(jing)(jing)、監視、控制(zhi)、管理(li)(li)的(de)(de)運行(xing)于計算(suan)機的(de)(de)工(gong)業級硬件/軟件系統。本系統應用于大(da)型商場(chang)、生活小區(qu)、生產(chan)基礎(chu)、辦公大(da)樓、商場(chang)酒店等區(qu)域(yu)的(de)(de)消(xiao)防控制(zhi)中心，對分散(san)在建筑內的(de)(de)探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器進行(xing)遙(yao)測(ce)(ce)(ce)、遙(yao)調、遙(yao)控、遙(yao)信(xin)(xin)，方(fang)便(bian)實現(xian)監控與管理(li)(li)。本系統采(cai)用標準的(de)(de)RS485總線(xian)將具有通信(xin)(xin)功能的(de)(de)探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)器相(xiang)互連(lian)接(jie)(jie)起(qi)來，當現(xian)場(chang)保護(hu)線(xian)路中的(de)(de)被探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)參數超過報(bao)警(jing)(jing)設(she)定值時，能發出報(bao)警(jing)(jing)信(xin)(xin)號(hao)、控制(zhi)信(xin)(xin)號(hao)，能指示(shi)報(bao)警(jing)(jing)部位并保存報(bao)警(jing)(jing)信(xin)(xin)息。現(xian)場(chang)儀表采(cai)用總線(xian)方(fang)式接(jie)(jie)至消(xiao)控中心的(de)(de)Acrel-6000/B壁掛式電(dian)氣火(huo)災(zai)(zai)監控系統。本系統具有安裝運輸(shu)方(fang)便(bian)、性價比高、維護(hu)方(fang)便(bian)等優點。