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Acrel-6000电气火灾监控系统在中国金融信息大厦的应用

Acrel-6000电气火灾监控系统在中国金融信息大厦的应用

    0 概述

      中国金融信息大厦位于黄浦江畔,规划建筑面积6.5万平方米,集金融资讯采集、发布、数据挖掘、指数产品研发、金融家俱乐部等多重功能于一身,实时滚动向全球发布金融、证券等信息和数据,举办全球金融、航运领域的重要活动。

      现场有152台ARCM200L剩余电流式仪表,安装于该大厦楼层配电箱内。现场仪表采用总线方式接入,将数据上传至消控中心的Acrel-6000电气火灾监控系统。

    1 参考标准

      近年来,国家为了加大电气火灾监控防范的力度,相继制订或修改了一批相关标准规范,加强对电气火灾的预防。主要有:

     《建筑设计防火规范》GB 50016-2014

     《低压配电设计规范》GB 50045-2011

     《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008

     《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB 13955-2005

     《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011

     《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007

     《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013

     《低压开关设备和控制设备总则》GB 14048.1-2006

     《电气火灾监控系统 第1部分:电气火灾监控设备》GB 14287.1-2014

     《电气火灾监控系统 第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》GB 14287.2-2014

     《电气火灾监控系统 第3部分:测温式电气火灾监控探测器》GB 14287.3-2014

    2 系统组成

      中国金融信息大厦电气火灾监控系统项目由电气火灾监测后台,电气火灾探测器以及漏电流互感器组成。

      中国金融信息大厦有限公司地下4层,地上22层。

      地下部分长100米,宽50米;

      地上部分长80米,宽40米;地上部分的电气火灾表计均在同一配电间内,地下部分比较分散。

      地上部分有117台电气火灾监控装置,地下室有35台电气火灾监控装置,共152台。

      计划地上部分采用4根总线连接(1F-4F共30个表计/5F-11F共30个表计/12F-18F共29个表计/19F-22F及机房层共28台表计),地下部分采用2根总线(B1F-B3F共23台表计/B4F共12台表计)

      消控室位于1F,总线在楼层配电箱手拉手串接后将数据上传到后台,组成电气火灾系统的大动脉。箱体中漏电流互感器通过电流线接入漏电探测器,漏电探测器实时显示漏电情况。以上所述组成一套信号稳定,精度可靠的电气火灾监测系统。本系统组网共分为三层:

      1)站控管理层

      站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员,是人机交互的直接窗口,也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备,如触摸屏、UPS电源等组成。监测系统软件对现场各类数据信息计算、分析、处理,并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应现场运情况。

      监控主机:用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口,进行系统管理、维护和分析工作。

      UPS:保证计算机监测系统的正常供电,在整个系统发生供电问题时,保证站控管理层设备的正常运行。

      后台监控设备设置在消控室中。

      2)网络通讯层

      通讯介质:系统主要采用屏蔽双绞线,以RS485接口,MODBUS通讯协议实现现场设备与上位机的实时通讯。

      3)现场设备层

     现场设备层是数据采集终端,主要为ARCM200系列剩余式电气火灾监控探测器。系统结构示意图如下所示:

    3 电气火灾设备

    3.1、 Acrel-6000电气火灾监控后台:

    主要技术参数

    电源:

    ① 额定工作电压AC220V(-15% ~ +10%)

    ② 备用电源:主电源欠压或停电时,维持监控设备工作时间 ≥4小时

    工作制:

    24小时工作制

    通讯方式:

    RS485总线通讯,Modbus-RTU通信协议,传输距离1km,可通过中继器延长通讯传输距离

    监控容量:

    ① 监控设备最高可监控200个监控单元(探测器)

    ② 可配接ARCM系列监控探测器

    监控报警项目:

    ① 剩余电流故障(漏电):故障单元属性(部位、类型)

    ② 温度报警(超温): 故障单元属性(部位、类型)

    ③ 电流故障(过流): 故障单元属性(部位、类型)

    监控报警响应时间: ≤30s

    监控报警声压级(A计权):≥70dB/1m

    监控报警光显示:红色LED指示灯,红色光报警信号应保持,直至手动复位

    监控报警声信号:可手动消除,当再次有报警信号输入时,能再次启动

    故障报警项目:

    ① 监控设备与探测器之间的通讯连接线发生断路或短路

    ② 监控设备主电源欠压或断电

    ③ 给电池充电的充电器与电池之间的连接线发生断路或短路

    故障报警响应时间:≤100s

    监控报警声压级(A计权):≥70dB/1m

    监控报警光显示:黄色LED指示灯,黄色光报警信号应保持至故障排除

    故障报警声信号:可手动消除,当再次有报警信号输入时,能再次启动

    故障期间,非故障回路的正常工作不受影响

    控制输出:

    报警控制输出:1组常开无源触点,容量:AC250V 3A或DC30V 3A

    自检项目:

    ① 指示灯检查:报警、故障、运行、主电源、备用电源指示灯

    ② 显示屏检查

    ③ 音响器件检查

    自检耗时 ≤60s

    事件记录:

    ① 记录内容:记录类型、发生时间、探测器编号、区域、故障描述,可存储记录不少于2万条

    ② 记录查询:根据记录的日期、类型等条件查询

    操作分级:

    ① 日常值班级:实时状态监视、事件记录查询

    ② 监控操作级:实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检

    ③ 系统管理级:实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检,监控设备系统参数查询、监控设备各模块单独检测、操作员添加与删除

    使用环境条件:

    ① 工作场所:消防控制室内、有人值班的变配电所(配电室)、有人值班的房间内墙壁上

    ② 工作环境温度:0℃~40℃

    ③ 工作环境相对湿度:5%~95%RH

    ④ 海拔高度:≤2500m

    3.2、ARCM200系列仪表

      ARCM200型剩余电流式电气火灾监控探测器,是针对 0.4kV 以下的TT、TN 系统设计的,通过对配电回路的剩余电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和管理,从而预防电气火灾的发生,并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供精确的数据。产品采用先进的微控制器技术,集成度高,体积小巧,安装方便,集智能化,数字化,网络化于一身,是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。产品符合 GB14287.2-2014《电气火灾监控系统 第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》的标准要求。

    4 系统功能

    4.1设备自检

      以鼠标双击图标启动Acrel-6000系统应用程序,进入设备自检界面(如下图所示),此时软件将加载所需参数,并对各模块进行自动检测。

    4.2软件运行主界面

      设备自检完成后,即进入系统主界面(如下图所示):

      系统主界面主要分为快捷键区、功能列表显示区、设备状态显示区、操作显示区、实时信息显示区和探测器操作面板六个区域。

     

      在操作显示区中,根据操作员选择的功能而显示不同的内容,主要有监控列表、状态图、寄存器数据、历史数据查询、探测器管理等。

      在设备状态显示区中,显示“操作员”、“操作权限”,“输入电源”、“备用电源”、“UPS通讯”、“输入模块”、“输出模块”的状态信息。当设备的主要模块发生故障时,对应模块的状态信息将由“正常”变为“故障”,同时以红色显示。

      在实时信息显示区中,显示设备实时的故障及报警信息。当有故障或报警发生时,对应的“故障信息”和“报警信息”选择框将显示红色。

    4.3设备故障、探测器通讯故障信息提示:

      ♦当监控设备检测到设备故障或探测器通讯故障时,监控设备将发出以下报警提示:

      ♦对于设备故障,在设备状态显示区中,对应故障模块以红色显示“故障”进行提示;

      ♦对于探测器通讯故障,在[探测器->监控列表]中,对应探测器的“通讯”列,以黄色显示“故障”进行提示;

      ♦在实时信息显示区中,“故障信息”显示红色,提示信息包括:“时间”、“区域”、“监控地点”、“类型”、“探测器”和“故障信息”;

      ♦监控设备黄色故障指示灯点亮、发出故障提示音;

      ♦故障报警声信号可以手动消除,当再次有故障信号输入时,能再次启动;

      ♦当设备的所有故障排除后,监控设备的黄色故障指示灯熄灭,故障提示音关闭。

    设备故障、探测器通讯故障信息提示界面

    报警信息提示

      当监控设备监测到探测器报警时,监控设备将发出以下报警提示:

      ♦在[探测器->监控列表]中,对应探测器的“状态”列,以红色显示“报警”进行提示;

      ♦在实时信息显示区中,“报警信息”显示红色,提示信息包括:“时间”、“区域”、“监控地点”、“类型”、“探测器”和“报警信息”;

      ♦控制输出端子输出报警信号;

      ♦监控设备红色报警指示灯点亮、发出报警提示音;

      ♦监控报警声信号可以手动消除,当再次有报警信号输入时,能再次启动;

      ♦当报警的探测器检测到漏电流、温度等信号恢复正常后,需要操作员进行确认、复位,复位后监控设备的红色报警指示灯才会熄灭,同时报警提示音关闭。

    报警信息界面

    复位

      当探测器监测到漏电流、温度等超过报警设定值时,会发出报警信号,监控设备在接收到探测器的报警信号后,同时在监控设备端发出报警信号。当报警的探测器监测到漏电流、温度等信号恢复正常后,需要操作员进行确认、复位,复位后监控设备的红色报警指示灯才会熄灭,同时报警提示音关闭。

    消声

      故障、报警的提示音信号可以手动消除,当再次有故障、报警信号输入时,将再次启动。

    参数远程修改

      具有系统管理员权限的操作员可以对探测器的参数进行远程修改。

    4.4历史记录

      各级操作权限均可查看该界面的信息(如下图所示)。用户于该界面内可查询任意时段内相应报警、故障、事件类型的记录,操作方式为选择起始日期、结束日期、查询类型后点击查询按钮即可。

    历史记录查询界面

    4.5维护

      维护功能主要包括:设备自检、软件复位、通道管理、探测器管理、用户管理等。

    5 结束语

      中国金融信息大厦电气火灾监控系统由电气火灾监控装置Acrel-6000、漏电火灾探测器ARCM200L组成。Acrel-6000电气火灾监控系统是本公司自主研发的,是用于接收剩余电流式电气火灾探测器等现场设备信号、以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。本系统应用于大型商场、生活小区、生产基础、办公大楼、商场酒店、医院等区域的消防控制中心,对分散在建筑内的探测器实时监测,方便实现监控与管理。本系统采用标准的Modbus总线将具有通信功能的探测器相互连接起来,当现场保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号、控制信号,能指示报警部位并保存报警信息。现场仪表采用总线方式接到消控中心的Acrel-6000电气火灾监控系统。本系统具有安装运输方便、性价比高、维护方便等优点。

    参考文献

    [1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

    [2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

    作者简介

    张小莉,女,本科。任职单位:现任职于安科瑞电气股份有限公司 联系电话:021-59104852,手机:18702111813,QQ:2880157855

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王静
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