銀商科技園數據中心高低壓變電所建設項目電氣火災監控系統設計與應用

摘要：本文簡(jiǎn)述了電氣火災監控系統的組成原理，分析了電氣火災監控系統在應用中的設計依據和相關(guān)規范。通過(guò)安科瑞剩余電流式電氣火災監控系統在銀商科技園數據中心高低壓變電所建設項目電氣火災監控系統項目的實(shí)例介紹，闡述了電氣火災監控系統功能的實(shí)現及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 電氣火災；監控系統；Acrel-6000/B； 

0 概述

本項目主要負責監控現場(chǎng)分布于配電所內饋線(xiàn)回路的漏電狀況，及時(shí)提醒消控室值班人員，以防止電氣火災的發(fā)生。 

    銀商科技園數據中心高低壓變電所建設項目電氣火災監控系統現場(chǎng)有剩余電流式儀表安裝于配電所內饋線(xiàn)回路?，F場(chǎng)儀表采用RS485總線(xiàn)方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監控系統。

1 參考標準

  本設備符合以下國家標準：

1.1.《建筑設計防火規范》GB 50016-2014

1.2.《低壓配電設防火規范》50054-2011

1.3.《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008

1.4.《剩余電流動(dòng)作保護裝置的安裝和運行》GB 13955-2005

1.5.GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統 第1部分：電氣火災監控設備》 

1.6.GB14287.2-2014 《電氣火災監控系統 第2部分：剩余電流式電氣火災監控探測器》

1.7.GB14287.3-2014 《電氣火災監控系統 第3部分：測溫式電氣火災監控探測器》

1.8.《通用用電設備配電設計規范》 GB 50055-2011

1.9.《電力工程電纜設計規范》GB 50217-2007

1.10.《火災自動(dòng)報警系統設計規范》GB 50116-2013

2 系統組成

銀商科技園數據中心高低壓變電所建設項目電氣火災監控系統由電氣火災監測后臺，電氣火災探測器以及漏電流互感器組成。

本項目涉及1個(gè)變配電所，變電所內電氣火災探測器采用手拉手串接后通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)后臺壁掛式主機，組成電氣火災系統的大動(dòng)脈。饋線(xiàn)漏電流互感器通過(guò)電流線(xiàn)接入漏電探測器，漏電探測器實(shí)時(shí)顯示漏電情況。以上所述組成一套信號穩定，精度可靠的電氣火災監測系統。本系統組網(wǎng)共分為三層：

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，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場(chǎng)運情況。

       監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統內或外部提供數據接口，進(jìn)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(gè)系統發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設備的正常運行。

后臺監控設備設置在消控室中。
2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

  通訊介質(zhì)：系統主要采用屏蔽雙絞線(xiàn)，以MODBUS-RTU通訊協(xié)議實(shí)現現場(chǎng)設備與上位機的實(shí)時(shí)通訊。

3）現場(chǎng)設備層

         現場(chǎng)設備層是數據采集終端，為ARCM200L-J1剩余式電氣火災監控探測器。

系統結構拓撲圖如下：

3、電氣火災設備

3.1、 Acrel-6000電氣火災監控后臺：

主要技術(shù)參數

電源：

① 額定工作電壓AC220V（-15% ～ +10%）

② 備用電源：主電源欠壓或停電時(shí)，維持監控設備工作時(shí)間 ≥4小時(shí)

工作制：

24小時(shí)工作制

通訊方式：

MODBUS-RTU通信協(xié)議

監控容量：

① 監控設備可監控200個(gè)監控單元（探測器）

② 可配接ARCM系列監控探測器

監控報警項目：

① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

② 溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

③ 電流故障（過(guò)流）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

監控報警響應時(shí)間： ≤30s

監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m

監控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應保持，直至手動(dòng)復位

監控報警聲信號：可手動(dòng)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

故障報警項目：

① 監控設備與探測器之間的通訊連接線(xiàn)發(fā)生斷路或短路

② 監控設備主電源欠壓或斷電

③ 給電池充電的充電器與電池之間的連接線(xiàn)發(fā)生斷路或短路

故障報警響應時(shí)間：≤100s

監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m

監控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應保持至故障排除

故障報警聲信號：可手動(dòng)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

控制輸出：

報警控制輸出：1組常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

自檢項目：

① 指示燈檢查：報警、故障、運行、主電源、備用電源指示燈

② 顯示屏檢查

③ 音響器件檢查

自檢耗時(shí) ≤60s

事件記錄：

① 記錄內容：記錄類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、探測器編號、區域、故障描述，可存儲記錄不少于2萬(wàn)條

② 記錄查詢(xún)：根據記錄的日期、類(lèi)型等條件查詢(xún)

操作分級：

① 日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)

② 監控操作級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)、探測器遠程復位、設備自檢

③ 系統管理級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)、探測器遠程復位、設備自檢，監控設備系統參數查詢(xún)、監控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除

使用環(huán)境條件：

① 工作場(chǎng)所：消防控制室內、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內墻壁上

② 工作環(huán)境溫度：0℃～40℃

③ 工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH

④ 海拔高度：≤2500m

3.2、ARCM200L系列儀表

ARCM200L 型剩余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(guò)對配電回路的剩余電流、導線(xiàn)溫度、過(guò)電流、過(guò)電壓等火災危險參數實(shí)施監控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生，并實(shí)現了對多種電力參數的實(shí)時(shí)監測,為能耗管理提供精確的數據。產(chǎn)品采用先進(jìn)的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網(wǎng)絡(luò )化于一身，是建筑電氣火災預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。

4 系統功能

4.1.監控報警功能：

監控設備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時(shí)發(fā)出聲光報警信號，同時(shí)設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類(lèi)型，記錄報警時(shí)間，聲光報警一直保持，直至按顯示屏“復位”按鈕遠程對探測器實(shí)現復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動(dòng)消除。

4.2.故障報警功能

通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障時(shí)，監控畫(huà)面中相應的探測器顯示故障提示，同時(shí)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(shí)，監控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

4.3.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。

4.4.報警記錄存儲查詢(xún)功能

當發(fā)生漏電、超溫報警或通訊、電源故障時(shí)，將報警部位、故障信息、報警時(shí)間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢(xún)方法。

4.5.電源功能

當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監控設備可自動(dòng)切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時(shí)，自動(dòng)切回到主電源，切換過(guò)程中保證監控設備連續平穩運行。

4.6.對探測器控制功能

通過(guò)監控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進(jìn)行遠程復位控制。

4.7.權限控制功能

為確保監控系統的安全運行，監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。

5 結束語(yǔ)

銀商科技園數據中心高低壓變電所建設項目電氣火災監控系統由電氣火災監控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器ARCM200L-J1組成。Acrel-6000電氣火災監控系統是本公司的用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現場(chǎng)設備信號，以實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統。本系統應用于大型商場(chǎng)、生活小區、生產(chǎn)基礎、辦公大樓、商場(chǎng)酒店等區域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器進(jìn)行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實(shí)現監控與管理。本系統采用標準的RS485總線(xiàn)將具有通信功能的探測器相互連接起來(lái)，當現場(chǎng)保護線(xiàn)路中的被探測參數超過(guò)報警設定值時(shí)，能發(fā)出報警信號、控制信號，能指示報警部位并保存報警信息?，F場(chǎng)儀表采用總線(xiàn)方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監控系統。本系統具有安裝運輸方便、性?xún)r(jià)比高、維護方便等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數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].現代建筑電氣 2010. 6

[3].公安部沈陽(yáng)消防研究所. GB 50116 - 2013 火災自動(dòng)報警系統設計規范 ［S］. 北京： 中國計劃出版社， 2014

[4].公安部消防局. 消防安全技術(shù)實(shí)務(wù) ［M］. 北京：機械工業(yè)出版社， 2014.