電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)在浦東空港協(xié)信產(chǎn)業(yè)園項目的應用

艾優(yōu)花
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：介紹浦東空港協(xié)信產(chǎn)業(yè)園項目，采用安科瑞剩余電流式電氣火災探測器、消防電源監(jiān)控模塊、防火門監(jiān)控模塊，就地組網(wǎng)方式，通過現(xiàn)場總線通訊遠傳至后臺，從而實現(xiàn)剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，完成對現(xiàn)場配電回路的實時漏電流的監(jiān)測、消防回路電源監(jiān)測、防火門狀態(tài)監(jiān)控。

關鍵詞： 電氣火災；消防電源；防火門；剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/B；AFPM100/B1；AFRD100/B(二總線)；浦東空港協(xié)信產(chǎn)業(yè)園項目。

0 概述
  浦東空港協(xié)信產(chǎn)業(yè)園項目，建設地點為上海浦東新區(qū)。地塊南臨緯四路，東臨經(jīng)四路，西鄰經(jīng)二路。建筑單體包括：1號廠房及配套倉庫、2號廠房及配套倉庫、3號廠房及配套倉庫、架空平臺、坡道、設備房、門衛(wèi)1、門衛(wèi)2及開關站。
  本項目承接其電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)，在消防控制室都放置一臺Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主機、一臺AFPM100/B1消防電源監(jiān)控系統(tǒng)主機、一臺AFRD100/B(二總線)防火門監(jiān)控系統(tǒng)主機，通過對各個樓層所分布的ARCM200BL型火災探測器、AFPM3-2AVM消防電源監(jiān)控模塊、AFRD-CB1/CB2(YT)防火門監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集，完成在Acrel-6000/B主機的漏電數(shù)據(jù)的實時顯示、報警，在AFPM100/B1主機的電源數(shù)據(jù)的實時顯示、報警，在AFRD100/B(二總線)主機的防火門狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時顯示、報警。

1 應用介紹
  Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于大型商場、生活小區(qū)、工礦企業(yè)、辦公大樓、商場、酒店等區(qū)域電氣防火的集中監(jiān)控管理。
Acrel-6000/B型電氣火災監(jiān)控設備是Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設備通過RS485總線與多臺電氣火災監(jiān)控探測器相連，構成集散式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控電氣線路的工作狀態(tài)。
  AFRD100防火門監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集工業(yè)計算機技術、通訊、抗電磁干擾、數(shù)字傳感器技術和工業(yè)現(xiàn)場總線控制技術于一體的智能化系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫(yī)院、學校、體育館、展覽館、酒店、商業(yè)樓盤等場所。
  AFRD100/B型防火門監(jiān)控器是AFRD100型防火門監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控器通過二總線與多個防火門監(jiān)控終端相連，構成集散式防火門監(jiān)控系統(tǒng)，對防火門的工作狀態(tài)進行24小時實時自動巡檢，對處于非正常狀態(tài)的防火門給出故障報警提示。在發(fā)生火情時，該監(jiān)控系統(tǒng)自動關閉常開防火門，為火災救援和人員疏散贏得寶貴時間！。
  AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。
  AFPM100/B1消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，AFPM100/B1監(jiān)控器通過二總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設備主、備電源的工作狀態(tài)。
   本設備結構合理、體積小，可靠性高、功能強，維護方便、性價比高，系統(tǒng)界面友好直觀、易學易用。

2 參考標準
   本設備符合國家標準
  GB14287.1-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災監(jiān)控設備》 
  GB14287.2-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》 
  GB14287.3-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第3部分：測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》 
  GB50016-2014 《建筑設計防火規(guī)范》 
  JGJ 16-2008 《民用建筑電氣設計規(guī)范》 
  GB50116-2013 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》 
  GB50054-2011 《低壓配電設計規(guī)范》 
  GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》 
  GB50055-2011 《通用用電設備配電設計規(guī)范》 
  GB50217-2007 《電力工程電纜設計規(guī)范》

3 系統(tǒng)組成
  剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結構，由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層組成。各電氣火災監(jiān)控探測器通過阻燃屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS/二總線通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機。
系統(tǒng)組網(wǎng)結構

1）站控管理層
  站控管理層針對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應現(xiàn)場運情況。
  監(jiān)控主機：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。
  UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。
  后臺監(jiān)控設備設置在消控中心。
2）網(wǎng)絡通訊層
  通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。
3）現(xiàn)場設備層
   現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM200BL剩余式電氣火災監(jiān)控探測器、、AFPM3-2AVM消防電源監(jiān)控模塊、AFRD-CB1/CB2(YT)防火門監(jiān)控模塊。ARCM200BL型剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化于一身，是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。產(chǎn)品符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災監(jiān)控設備》 的標準要求。
  現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。測量探測器擔負著基層的數(shù)據(jù)采集任務，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現(xiàn)場設備運行狀態(tài)，故障報警等情況，有效預防火災事故發(fā)生。
4）項目組網(wǎng)情況
  本項目現(xiàn)場分布的AFPM3-2AVM消防設備電源監(jiān)控模塊共74只；ARCM系列剩余漏電探測器共24只；AFRD-CB1（YT）共41只，AFRD-CB2（YT）共26只，采用手拉手方式就地組網(wǎng)。
4系統(tǒng)功能
4.1監(jiān)控報警功能
  監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
4.2控制輸出功能
  當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
4.3故障報警功能
  通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。
電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
4.4自檢功能
檢查設備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
4.5報警記錄存儲查詢功能
  當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
4.6電源功能
  當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設備可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設備連續(xù)平穩(wěn)運行。
4.7對探測器控制功能
  通過監(jiān)控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程復位控制。
4.8權限控制功能
  為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設備軟件操作權限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。
4.9面板元件布置及功能說明
  Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控設備面板布置如圖1所示：

圖1  監(jiān)控設備面板示意圖

  報警指示燈（紅色）：設備接收到探測器發(fā)出的報警信號時，報警指示燈常亮；
  故障指示燈（黃色）：當本系統(tǒng)發(fā)生故障時（如通訊故障、電源故障等），故障指示燈常亮；
  運行指示燈（綠色）：設備正常運行時，指示燈常亮；
  消音指示燈（綠色）：軟件消音時，指示燈常亮；
  復位按鈕（紅色）：對系統(tǒng)進行復位操作；
  微型打印機：用于打印實時報警、故障、事件信息。    
  該系統(tǒng)自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方面發(fā)揮了重要作用，獲得了客戶對產(chǎn)品和公司的認可與信賴。
5、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)功能
5.1監(jiān)控功能
監(jiān)控器通過二總線接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關狀態(tài)信息，以此實現(xiàn)對消防設備電源工作狀態(tài)的實時監(jiān)視。故障時發(fā)出聲光故障報警信號，同時面板上“其它”故障指示燈亮，顯示屏指示故障部位、故障類型和故障時間，聲光信號一直保持，直至故障排除。其中聲音信號可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
5.2控制輸出功能
  當被監(jiān)測回路報警時，可控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當故障消除后，控制輸出繼電器釋放。
5.3報警功能
系統(tǒng)故障報警：程序不能正常運行時，監(jiān)控設備發(fā)出聲光報警信號，同時面板上的“系統(tǒng)”故障指示燈亮。
其它故障報警：主電源或備用電源出現(xiàn)異常，監(jiān)控設備和傳感器回路發(fā)生短路、斷路等故障，或者傳感器發(fā)出被檢測電源的各種故障信號時，監(jiān)控設備發(fā)出聲光報警信號，同時設備上的黃色“其它”故障指示燈亮。
5.4自檢功能
  檢查設備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭等是否正常。
5.5記錄存儲查詢功能
當發(fā)生過壓、欠壓、錯相、過流故障報警或通訊、電源故障時，系統(tǒng)將故障報警部位、故障信息、故障報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當故障報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。
歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
5.6主備電源切換功能
  當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設備可自動切換到備用電源工作；當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設備連續(xù)平穩(wěn)運行。
5.7用戶權限管理功能
為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設備將軟件操作權限分為三級（管理員、操作員、值班員），不同級別的操作員具有不同的操作權限，從而提高了系統(tǒng)的安全級別。
5.8主要組成部件
主控單元：工業(yè)級平板電腦，配有觸摸顯示屏，Windows XP操作系統(tǒng)；
聲光報警器：內(nèi)置喇叭、LED指示燈；
備用電源： 2節(jié)12V/12Ah的免維護蓄電池。
其中面板元件布置及功能說明如下圖所示：

運行指示燈（綠色）：設備正常運行時，指示燈常亮；
電源指示燈（綠色）：設備主電或者備電出現(xiàn)異常時閃爍；
消音指示燈（綠色）：監(jiān)控設備處于消音狀態(tài)時，指示燈常亮；
  系統(tǒng)故障指示燈（黃色）：系統(tǒng)程序無法運行時，系統(tǒng)故障指示燈常亮；
  其它故障指示燈（黃色）：系統(tǒng)收到其它故障報警信號時，其它故障指示燈常亮；
  復位按鈕（黑色）：對系統(tǒng)進行復位操作；
  微型打印機：用于打印實時故障、事件信息。
6、防火門系統(tǒng)功能
6.1監(jiān)控報警功能
  監(jiān)控器能接收火災自動報警系統(tǒng)的信息，報警時發(fā)出聲光報警信號，同時顯示屏指示報警區(qū)域，顯示報警時間及報警信息，直至監(jiān)控器手動復位；復位后，若報警信號未消除，報警狀態(tài)會再次啟動。
6.2控制輸出功能
  當接收到火災自動報警系統(tǒng)的信息時，控制輸出繼電器閉合，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
6.3故障報警功能
  通訊故障報警：當監(jiān)控器與所接的任一監(jiān)控終端之間發(fā)生通訊故障時或監(jiān)控模塊自身發(fā)生短路、斷路故障時，監(jiān)控畫面中相應的被監(jiān)控終端顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。
  電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控器也發(fā)出聲光故障信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除故障聲響。
6.4自檢功能
  設備自行檢查所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
6.5記錄存儲與查詢功能
  當監(jiān)控器監(jiān)控到報警或故障等事件時，監(jiān)控器能自動記錄事件類型，事件發(fā)生時間，事件發(fā)生區(qū)域以及事件的詳細信息，能存儲事件記錄超過10000條。監(jiān)控器還能提供記錄查詢功能，可根據(jù)需要，自定義查詢?nèi)掌凇?br />6.6電源功能
  緊急狀態(tài)下，當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控器可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中監(jiān)控器保持連續(xù)平穩(wěn)運行。
6.7遠程控制功能
  當監(jiān)控距離較遠時，可采用區(qū)域分機延長通訊距離和供電距離，并將監(jiān)控信息上傳至監(jiān)控器，監(jiān)控器可對監(jiān)控終端進行遠程監(jiān)控和遠程復位。
6.8權限控制功能
  為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控器軟件操作權限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。
6.9面板元件布置及功能說明
  AFRD100/B防火門監(jiān)控器面板布置如圖所示：

圖1  監(jiān)控設備面板示意圖
  電源指示燈(綠色)，當電源正常供電時指示燈常亮，電源發(fā)生故障時指示燈閃亮；
  門開指示燈(綠色)，當被監(jiān)控的常開防火門全部處于正常打開狀態(tài)時指示燈常亮；
  門關指示燈(綠色)，當被監(jiān)控的常閉防火門全部處于正常關閉狀態(tài)時指示燈常亮；
  故障指示燈(黃色)，當監(jiān)控器接收到故障信號時指示燈點亮；
  啟動指示燈(紅色)，當監(jiān)控器發(fā)送給終端動作指令時指示燈點亮；
  消音按鈕(黑色)，消除報警聲音；
  微型打印機：用于打印實時報警、故障等事件信息.

參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3]. 部*. 中國消防年鑒.2014. 云南人民出版社.2014.11
[4]. 中華人民共和國國家標準火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范 GB 50116-2013. 中國計劃出版社出版.2014.3