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在深圳華為阪田基地J區-J1企業網展廳的電氣火災監控係統研究及應用

摘要:介紹深圳華為阪田基地J區-J1企業網展廳,采用百家樂網頁遊戲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後台,從而實現剩餘電流式電氣火災監控係統的搭建,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;監控係統;Acrel-6000/B;

0 概述

華為阪田基地占地1.3平方公裏,由培訓中心、研發中心、中試中心、行政中心、生產中心、數據中心、機加中心及百草園員工公寓等各具特色的建築群組成,為員工提供了一個優美、整潔、舒適的工作環境。具體來說,包括行政中心A區,華電B區,數據中心C區,研發中心E區和F區,生產中心G區,技加中心K區,培訓中心J區。

本項目承接其電氣火災監控係統,在消防控製室都放置一台Acrel-6000/B電氣火災監控係統主機,接入一層動力櫃和照明箱部分火災探測器,通過對區域所分布的ARCM200BL型火災探測器的數據采集,完成在Acrel-6000/B主機的漏電數據的實時顯示、報警。

1 應用介紹

Acrel-6000/B電氣火災監控係統是百家樂網頁遊戲自主研發的集監視、報警、管理於一體的計算機測控係統,該係統適用於大型商場、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型電氣火災監控設備是Acrel-6000電氣火災監控係統的核心,監控設備通過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係統,實時監控電氣線路的工作狀態。

監控設備能實時接收處理各路探測器發送的剩餘電流、溫度信號,同時在液晶屏幕上顯示,當出現剩餘電流、運行溫度超限及電源或通訊發生故障時,監控設備能發出聲、光報警信號,在屏幕上顯示報警類型、故障位置等信息,具有數據存儲、查詢、報警、控製輸出等功能,並支持對探測器的遠程複位控製功能。

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,係統界麵友好直觀、易學易用。

2 參考標準

本設備符合國家標準

GB14287.1-2014 《電氣火災監控係統 第1部分:電氣火災監控設備》

GB14287.2-2014 《電氣火災監控係統 第2部分:剩餘電流式電氣火災監控探測器》

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

GB50016-2014 《建築設計防火規範》

JGJ 16-2008 《民用建築電氣設計規範》

GB50116-2013 《火災自動報警係統設計規範》

GB50054-2011 《低壓配電設計規範》

GB13955-2005 《剩餘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範》

GB50217-2007 《電力工程電纜設計規範》

3 係統組成

剩餘電流式電氣火災監控係統采用分層分布式結構,由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層組成。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通訊協議總線型連接接入壁掛式主機。

係統組網結構

1)站控管理層

站控管理層針對電氣火災監控係統的管理人員,是人機交互的直接窗口,也是係統的最上層部分。主要由係統軟件和必要的硬件設備,如觸摸屏、ups電源等組成。監測係統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理,並以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

監控主機:用於數據采集、處理和數據轉發。為係統內或外部提供數據接口,進行係統管理、維護和分析工作。

UPS:保證計算機監測係統的正常供電,在整個係統發生供電問題時,保證站控管理層設備的正常運行。

後台監控設備設置在消控中心。

2)網絡通訊層

通訊介質:係統主要采用阻燃屏蔽雙絞線,以RS485接口,MODBUS通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。

3)現場設備層

現場設備層是數據采集終端,主要為ARCM200BL剩餘式電氣火災監控探測器。ARCM200BL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 係統設計的,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,從而預防電氣火災的發生。產品采用先進的微控製器技術,集成度高,體積小巧,安裝方便,集智能化,數字化,網絡化於一身,是建築電氣火災預防監控、係統絕緣老化預估等的理想選擇。產品符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監控係統 第1部分:電氣火災監控設備》 的標準要求。

現場總線連接的分布式I/O控製器構成數據采集終端,向數據中心上傳采集的數據。測量探測器擔負著最基層的數據采集任務,其監測的數據必須完整、準確並實時傳送至監控主機。便於運行人員監控現場設備運行狀態,故障報警等情況,有效預防火災事故發生。

4)項目組網情況

本項目華為阪田基地J區-J1企業網展廳現場分布的ARCM200BL型火災探測器9台,采用手拉手方式就地組網,上傳至消防控製中心。

4係統功能

4.1監控報警功能

  監控設備能接收多台探測器的剩餘電流、溫度信息,報警時發出聲、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“複位”按鈕或觸摸屏的“複位”按鍵遠程對探測器實現複位。對於聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

4.2控製輸出功能

當被監測回路報警時,控製輸出繼電器閉合,用於控製被保護電路或其他設備,當報警消除後,控製輸出繼電器釋放。

4.3故障報警功能

通訊故障報警:當監控設備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,監控畫麵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,並發出故障報警聲音。

電源故障報警:當主電源或備用電源發生故障時,監控設備也發出聲光報警信號並顯示故障信息,可進入相應的界麵查看詳細信息並可解除報警聲響。

4.4自檢功能

檢查設備中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

4.5報警記錄存儲查詢功能

當發生剩餘電流、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據庫中,當報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。曆史數據提供多種便捷、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,監控設備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設備連續平穩運行。

4.7對探測器控製功能

通過監控軟件操作,可對連接到本設備的所有探測器進行遠程複位控製。

4.8權限控製功能

為確保監控係統的安全運行,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 主要技術參數

5.1電源

① 額定工作電壓AC220V(85% ~ 110%)。

② 備用電源:主電源欠壓或停電時,維持監控設備工作時間 ≥4小時。

5.2工作製

24小時工作製。

5.3通訊方式

RS485總線通訊,Modbus-RTU通信協議,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

① 監控設備最高可監控512個監控單元(探測器);

② 可配接ARCM係列監控探測器。

5.5監控報警項目

① 剩餘電流故障(漏電):故障單元屬性(部位、類型);

② 溫度報警(超溫): 故障單元屬性(部位、類型);

③ 電流故障(過流): 故障單元屬性(部位、類型);

④ 監控報警響應時間: ≤10s;

⑤ 監控報警聲壓級(A計權):≥70dB/1m;

⑥ 監控報警光顯示:紅色LED指示燈,紅色光報警信號應保持,直至手動複位;

⑦ 監控報警聲信號:可手動消除,當再次有報警信號輸入時,能再次啟動。

5.6故障報警項目

① 監控設備與探測器之間的通訊連接線發生斷路或短路;

② 探測器與剩餘電流傳感器、溫度傳感器之間連接線發生短路或短路;

③ 監控設備主電源欠壓或斷電;

④ 給電池充電的充電器與電池之間的連接線發生斷路或短路;

⑤ 故障報警響應時間:≤100s;

⑥ 監控報警聲壓級(A計權):≥70dB/1m;

⑦ 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;

⑧ 故障報警聲信號:可手動消除,當再次有報警信號輸入時,能再次啟動;

⑨ 故障期間,非故障回路的正常工作不受影響。

5.7控製輸出

   報警控製輸出:1組常開無源觸點;容量:AC250V 3A或DC30V 3A.

5.8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;

④ 自檢耗時 ≤60s

5.9事件記錄

① 記錄內容:記錄類型、發生時間、探測器編號、區域、故障描述,可存儲記錄不少於2萬條;

② 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

① 日常值班級:實時狀態監視、事件記錄查詢;

② 監控操作級:實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢;

③ 係統管理級:實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢,監控設備係統參數查詢、

監控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。

5.11使用環境條件

① 工作場所:消防控製室內、有人值班的變配電所(配電室)、有人值班的房間內牆壁上;

② 工作環境溫度:-10℃~50℃;

③ 工作環境相對濕度:5%~95%RH;

④ 海拔高度:≤2500m。

6 設備組成部件

6.1主要參數及組成部件

① 主控單元:工業級平板電腦,配有觸摸顯示屏,WinXP操作係統;

② 輸入輸出:內置公司開發的智能DCMOD模塊,具有多路輸入輸出;

③ 聲光報警器:內置喇叭、LED指示燈;

④ 備用電源: 2節12V/7.2Ah的免維護蓄電池.

6.2麵板元件布置及功能說明

   Acrel-6000/B電氣火災監控設備麵板布置如圖1所示:

圖1  監控設備麵板示意圖

   報警指示燈(紅色):設備接收到探測器發出的報警信號時,報警指示燈常亮;

   故障指示燈(黃色):當本係統發生故障時(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;

   複位按鈕(紅色):對係統進行複位操作;

   微型打印機:用於打印實時報警、故障、事件信息。    

該係統自投運以來,運行良好,在預防電氣火災方麵發揮了重要作用,獲得了客戶對產品和公司的認可與信賴。

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築電能分項計量中的應用[J].現代建築電氣 2010. 6

[3]. 公安部消防局. 中國消防年鑒.2014. 雲南人民出版社.2014.11

[4]. 中華人民共和國國家標準火災自動報警係統設計規範 GB 50116-2013. 中國計劃出版社出版.2014.3

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