陳盼
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要：本文介紹順北油氣田一區奧陶系油氣藏産能建設項目，采用安科瑞剩餘電流式電氣火災探測器，就地組網方式，通過現場總線通訊遠傳至背景，進而實作剩餘電流式電氣火災監控系統的搭建，完成對現場配電回路的實時漏電流的監測。
關鍵詞： 電氣火災；剩餘電流式電氣火災監控探測器；監控系統；Acrel-6000/B。
0 概述
安科瑞承接其順北油氣田一區奧陶系油氣藏産能建設項目電氣火災監控系統，通過對其分布的5隻ARCM200L型火災探測器資料采集，完成在Acrel-6000/B主機的漏電資料的實時顯示、報警。
1 應用介紹
Acrel-6000/B電氣火災監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，該系統适用于大型商場、生活小區、工礦企業、辦公大樓、商場、酒店等區域電氣防火的集中監控管理。
Acrel-6000/B型電氣火災監控裝置是Acrel-6000電氣火災監控系統的核心，監控裝置通過RS485總線與多台電氣火災監控探測器相連，構成集散式電氣火災監控系統，實時監控電氣線路的工作狀态。
監控裝置能實時接收處理各路探測器發送的剩餘電流、溫度信号，同時在液晶螢幕上顯示，當出現剩餘電流、運作溫度超限及電源或通訊發生故障時，監控裝置能發出聲、光報警信号，在螢幕上顯示報警類型、故障位置等資訊，具有資料存儲、查詢、報警、控制輸出等功能，并支援對探測器的遠端複位控制功能。
本裝置結構合理、體積小，可靠性高、功能強，維護友善、成本效益高，系統界面友好直覺、易學易用。
2 參考标準
本裝置符合國家标準
GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統 第1部分：電氣火災監控裝置》
GB25506-2010 《消防控制室通用技術要求》
GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規範》
3 系統組成
剩餘電流式電氣火災監控系統采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現場裝置層組成。各電氣火災監控探測器通過阻燃屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協定總線型連接配接接入壁挂式主機。
系統組網結構
1）站控管理層
站控管理層針對電氣火災監控系統的管理人員，是人機互動的直接視窗，也是系統的最上層部分。主要由系統軟體和必要的硬體裝置，如觸摸屏、UPS電源等組成。監測系統軟體對現場各類資料資訊計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、訓示燈等方式反應現場運情況。
監控主機：用于資料采集、處理和資料轉發。為系統内或外部提供資料接口，進行系統管理、維護和分析工作。
UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層裝置的正常運作。
背景監控裝置設定在消控中心。
2）網絡通訊層
通訊媒體：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協定實作現場裝置與上位機的實時通訊。
3）現場裝置層
現場裝置層是資料采集終端，主要為ARCM200L型剩餘式電氣火災監控探測器。ARCM200L型剩餘電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統設計的，通過對配電回路的剩餘電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數實施監控和管理，進而預防電氣火災的發生。産品采用先進的微控制器技術，內建度高，體積小巧，安裝友善，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建築電氣火災預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。産品符合國家标準GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統第1部分：電氣火災監控裝置》的标準要求。
現場總線連接配接的分布式I/O控制器構成資料采集終端，向資料中心上傳采集的資料。測量探測器擔負着基層的資料采集任務，其監測的資料必須完整、準确并實時傳送至監控主機。便于運作人員監控現場裝置運作狀态，故障報警等情況，有效預防火災事故發生。
4)項目組網情況
本項目分布5隻ARCM200L型火災探測器，采用手拉手方式就地組網，本項目共計鋪設通訊線纜2條，每條通訊線纜接入數量在10~20不等，通訊距離小于300米。
4系統功能
4.1監控報警功能
監控裝置能接收多台探測器的剩餘電流、溫度資訊，報警時發出聲、光報警信号，同時裝置上紅色“報警”訓示燈亮，顯示屏訓示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按裝置的“複位”按鈕或觸摸屏的“複位”按鍵遠端對探測器實作複位。對于聲音報警信号也可以使用觸摸屏“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裝置，當報警消除後，控制輸出繼電器釋放。
4.3故障報警功能
通訊故障報警：當監控裝置與所接的任一台探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時裝置上的黃色“故障”訓示燈亮，并發出故障報警聲音。
電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控裝置也發出聲光報警信号并顯示故障資訊，可進入相應的界面檢視詳細資訊并可解除報警聲響。
4.4自檢功能
檢查裝置中所有狀态訓示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
4.5報警記錄存儲查詢功能
當發生剩餘電流、超溫報警或通訊、電源故障時，将報警部位、故障資訊、報警時間等資訊存儲在資料庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。曆史資料提供多種便捷、快速的查詢方法。
4.6電源功能
當主電源發生停電、欠壓等故障時，監控裝置可自動切換到備用電源工作，當主電源恢複正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監控裝置連續平穩運作。
4.7對探測器控制功能
通過監控軟體操作，可對連接配接到本裝置的所有探測器進行遠端複位控制。
4.8權限控制功能
為確定監控系統的安全運作，監控裝置軟體操作權限分為三級，不同級别的操作員具有不同的操作權限。
5 主要技術參數
5.1電源
額定工作電壓AC220V（85% ～ 110%）。
備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監控裝置工作時間 ≥4小時。
5.2工作制
24小時工作制。
5.3通訊方式
RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協定，傳輸距離1km，可通過中繼器延長通訊傳輸距離。
5.4監控容量
監控裝置最高可監控512個監控單元（探測器）；
可配接ARCM系列監控探測器。
5.5監控報警項目
剩餘電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）；
溫度報警（超溫）：故障單元屬性（部位、類型）；
電流故障（過流）：故障單元屬性（部位、類型）；
監控報警響應時間： ≤10s；
監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m；
監控報警光顯示：紅色LED訓示燈，紅色光報警信号應保持，直至手動複位；
監控報警聲信号：可手動消除，當再次有報警信号輸入時，能再次啟動。
5.6故障報警項目
監控裝置與探測器之間的通訊連接配接線發生斷路或短路；
探測器與剩餘電流傳感器、溫度傳感器之間連接配接線發生短路或短路；
監控裝置主電源欠壓或斷電；
給電池充電的充電器與電池之間的連接配接線發生斷路或短路；
故障報警響應時間：≤100s；
監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m；
監控報警光顯示：黃色LED訓示燈，黃色光報警信号應保持至故障排除；
故障報警聲信号：可手動消除，當再次有報警信号輸入時，能再次啟動；
故障期間，非故障回路的正常工作不受影響。
5.7控制輸出
報警控制輸出：1組常開無源觸點；容量：AC250V 3A或DC30V 3A.
5.8自檢項目
訓示燈檢查：報警、故障、運作、主電源、備用電源訓示燈；
顯示屏檢查；
音響器件檢查；
自檢耗時 ≤60s
5.9事件記錄
記錄内容：記錄類型、發生時間、探測器編号、區域、故障描述，可存儲記錄不少于2萬條；
記錄查詢：根據記錄的日期、類型等條件查詢。
5.10操作權限分級
日常值班級：實時狀态監視、事件記錄查詢；
監控操作級：實時狀态監視、事件記錄查詢、探測器遠端複位、裝置自檢；
系統管理級：實時狀态監視、事件記錄查詢、探測器遠端複位、裝置自檢，監控裝置系統參數查詢、
監控裝置各子產品單獨檢測、操作員添加與删除。
5.11使用環境條件
工作場所：消防控制室内、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間内牆壁上；
工作環境溫度：-10℃～50℃；
工作環境相對濕度：5%～95%RH；
海拔高度：≤2500m。
6 裝置組成部件
6.1主要參數及組成部件
主要單元：工業級平闆電腦，配有觸摸顯示屏，WinXP作業系統；
輸入輸出：内置公司開發的智能DCMOD子產品，具有多路輸入輸出；
聲光報警器：内置喇叭、LED訓示燈；
備用電源： 2節12V/7.2Ah的免維護蓄電池.
6.2面闆元件布置及功能說明
Acrel-6000/B電氣火災監控裝置面闆布置如圖1所示：
圖1 監控裝置面闆示意圖
報警訓示燈（紅色）：裝置接收到探測器發出的報警信号時，報警訓示燈常亮；
故障訓示燈（黃色）：當本系統發生故障時（如通訊故障、電源故障等），故障訓示燈常亮；
運作訓示燈（綠色）：裝置正常運作時，訓示燈常亮；
消音訓示燈（綠色）：軟體消音時，訓示燈常亮；
複位按鈕（紅色）：對系統進行複位操作；
微型列印機：用于列印實時報警、故障、事件資訊。
該系統自投運以來，運作良好，在預防電氣火災方面發揮了重要作用，獲得了客戶對産品和公司的認可與信賴。