天泉湖酒店式養(yǎng)生社區(qū)服務中心漏電火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

艾優(yōu)花

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801； 

摘要：介紹天泉湖酒店式養(yǎng)生社區(qū)服務中心項目，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，就地組網方式，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)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。

關鍵詞： 電氣火災；消防電源；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；天泉湖酒店式養(yǎng)生社區(qū)服務中心項目。

0 概述

  天泉湖酒店式養(yǎng)生社區(qū)服務中心項目位于江蘇淮安盱眙縣桂五鎮(zhèn)寶塔村天泉湖北側，項目興建兩幢四層的養(yǎng)老服務中心, 占地面積約43,300平方米, 建筑面積約47,900平方米。

  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)，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，通過對天泉湖酒店式養(yǎng)生社區(qū)服務中心E、F地塊各個樓層所分布的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。

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)。

  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)采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現(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)組網結

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)轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數(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）網絡通訊層

  通訊介質：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。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50只；ARCM系列剩余漏電探測器共117只，采用手拉手方式就地組網。

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。

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]. *. 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