徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

    摘要 安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)ARCM剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置，采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，用以對(duì)商場(chǎng)、賓館、機(jī)場(chǎng)、銀行、醫(yī)院、廠房等建筑低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控。本文通過(guò)對(duì)華山醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目的介紹，重點(diǎn)闡述Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、涉及的設(shè)備、所實(shí)現(xiàn)的功能以及其重要意義。

    0 前言

    復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院寶山分院（寶山區(qū)仁和醫(yī)院）是2000年由寶山區(qū)政府投資1.4億元新建的二級(jí)甲等綜合性公立醫(yī)院，位于長(zhǎng)江西路1999號(hào)。醫(yī)院占地面積25090 m2，建筑面積27406 m2，綠化面積12759 m2，綠化率42.5%。核定床位360張，開(kāi)放病床360張，現(xiàn)有職工604人。有正高9人，副高58人，中級(jí)107人，碩士17名。設(shè)置行政、黨群科室14個(gè)，臨床科室23個(gè)（一級(jí)科室11個(gè)，二級(jí)分科12個(gè)），醫(yī)技科室6個(gè)，護(hù)理單元12個(gè)。連續(xù)三屆榮獲上海市文明單位稱(chēng)號(hào)，2011年獲得上海市勞動(dòng)關(guān)系和諧職工滿意單位。院領(lǐng)導(dǎo)班子2010年、2011年連續(xù)二年獲得寶山區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)“五好班子”稱(chēng)號(hào)。2013年榮獲寶山區(qū)五一勞動(dòng)集體獎(jiǎng)狀。

    本項(xiàng)目為華山醫(yī)院門(mén)急診大樓、住院樓、行政樓、醫(yī)技樓和傳染樓火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控范圍主要為處于地下室的低壓配電間和各個(gè)樓層中的配電柜。

    Acrel-6000型火災(zāi)監(jiān)控充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的最新發(fā)展，對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。

    本系統(tǒng)能有效地對(duì)漏電及由于漏電可能引起火災(zāi)進(jìn)行預(yù)報(bào)和監(jiān)控，能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的火災(zāi)隱患，及時(shí)報(bào)警提醒人員去消除這些隱患。有利于企業(yè)節(jié)約人工成本，提高工作效率。

    1 系統(tǒng)需求分析

    探測(cè)漏電電流、過(guò)電流、超溫度等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。

    2 參考標(biāo)準(zhǔn)

    本系統(tǒng)符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》。

    3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是本公司自主研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制、管理的運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的工業(yè)級(jí)硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場(chǎng)、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場(chǎng)酒店等區(qū)域的消防控制中心，對(duì)分散在建筑內(nèi)的探測(cè)器進(jìn)行遙測(cè)、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線將具有通信功能的探測(cè)器相互連接起來(lái)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)，能指示報(bào)警部位并保存報(bào)警信息。

    Acrel-6000/Q100電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備如下：

    計(jì)算機(jī)：工業(yè)PC，Core 2 2.66G/1G/320G+鍵鼠 17”液晶顯示器，Windows XP，Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)軟件；

    輸入輸出模塊：內(nèi)置本公司開(kāi)發(fā)的ARTU遠(yuǎn)程智能I/O模塊；

    聲光報(bào)警器：內(nèi)置五音信號(hào)揚(yáng)聲器、LED指示燈、消聲按鈕；

    備用電源：內(nèi)置1kVA在線式長(zhǎng)效型UPS。

    機(jī)面板元件布置及功能說(shuō)明

    1：報(bào)警指示燈（紅色），系統(tǒng)接收到監(jiān)控報(bào)警信號(hào)時(shí)指示燈點(diǎn)亮。

    2：故障指示燈（黃色），系統(tǒng)接收到故障報(bào)警信號(hào)時(shí)指示燈點(diǎn)亮。

    3：運(yùn)行指示燈（綠色），系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)指示燈點(diǎn)亮。

    4：主電源指示燈（白色），使用主電源供電時(shí)指示燈點(diǎn)亮。

    5：備用電源指示燈（白色），使用備用電源供電時(shí)指示燈點(diǎn)亮。

    6：消聲按鈕（黑色），消除及恢復(fù)報(bào)警聲。

    7：手動(dòng)輸出按鈕（黑色），手動(dòng)直接啟動(dòng)報(bào)警狀態(tài)下控制被保護(hù)線路的控制輸出。

    本系統(tǒng)分布主要采用計(jì)算機(jī)分布網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。

    1）站控管理層

    站控管理層針對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如監(jiān)控主機(jī)、顯示器、UPS電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)情況。

    監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

    UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

    2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

    3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

    現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM100-Z、ARCM200剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。可監(jiān)測(cè)單路漏電流，各相電纜溫度信號(hào)，每路通道具有斷線、短路檢測(cè)功能；標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌式安裝， LCD顯示；畫(huà)面暫留功能，漏電故障發(fā)生時(shí)，該通道顯示畫(huà)面暫留，表示該通道漏電或超溫時(shí)的值，方便上位機(jī)的故障記錄；具有事件存儲(chǔ)功能，報(bào)警器能夠記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數(shù)，根據(jù)報(bào)警記錄可以；分析現(xiàn)場(chǎng)的用電情況，為消除故障提供依據(jù)；采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，上位機(jī)管理軟件可以時(shí)刻監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警信息。標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連；集成度高，網(wǎng)絡(luò)化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。

    現(xiàn)場(chǎng)總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)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(cè)量?jī)x表?yè)?dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控主機(jī)。便于運(yùn)行人員監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警等情況，有效預(yù)防火災(zāi)事故發(fā)生。

    4系統(tǒng)功能

    本套上位機(jī)軟件Acrel-6000電氣火災(zāi)系統(tǒng)。主要有以下功能特點(diǎn)：友好的人機(jī)界面，可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的剩余電流數(shù)據(jù)和溫度、并有報(bào)警提示聲光報(bào)警等功能。客戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)報(bào)警溫度值、漏電流值進(jìn)行設(shè)置，報(bào)警故障解除時(shí)，可遠(yuǎn)方進(jìn)行復(fù)位。系統(tǒng)可對(duì)報(bào)警事件、日期、報(bào)警值、越線值進(jìn)行記錄，并生成報(bào)表。

    1）系統(tǒng)主界面

    系統(tǒng)自檢完成后，即可進(jìn)入系統(tǒng)主界面，如下圖所示：

    系統(tǒng)主界面主要分為“按鈕及系統(tǒng)時(shí)間顯示區(qū)”、“功能列表顯示區(qū)”、“設(shè)備主要模塊狀態(tài)顯示區(qū)”、“主顯示區(qū)域”及“實(shí)時(shí)信息顯示區(qū)”五個(gè)區(qū)域。

    在“按鈕及系統(tǒng)時(shí)間顯示區(qū)”中，有“登錄”、“消聲”、“復(fù)位”三個(gè)操作按鈕及系統(tǒng)時(shí)間的顯示欄。

    在“功能列表顯示區(qū)”中顯示應(yīng)用程序的各項(xiàng)功能菜單，功能菜單的內(nèi)容根據(jù)當(dāng)前登錄操作員的權(quán)限來(lái)確定。

    在“設(shè)備主要模塊顯示區(qū)”中，顯示有當(dāng)前操作員、輸入電源、備用電源、UPS通訊、輸入模塊、輸出模塊的狀態(tài)信息。當(dāng)設(shè)備的主要模塊發(fā)生故障時(shí)，對(duì)應(yīng)模塊的狀態(tài)信息將由“正常”變?yōu)椤肮收稀保�同時(shí)以紅色顯示。

    在“主顯示區(qū)域”中，根據(jù)操作員選擇的功能而顯示不同的內(nèi)容。

    在“實(shí)時(shí)信息顯示區(qū)”中，顯示設(shè)備的故障及報(bào)警信息。當(dāng)有故障或報(bào)警發(fā)生時(shí)，對(duì)應(yīng)的“故障信息”和“報(bào)警信息”選擇框?qū)�顯示紅色。操作員可以根據(jù)需要最大化顯示故障、報(bào)警提示信息。在故障和報(bào)警解除后，系統(tǒng)將自動(dòng)清空故障和報(bào)警信息，此時(shí)，操作員可以根據(jù)需要關(guān)閉實(shí)時(shí)信息顯示區(qū)。當(dāng)有新的故障和報(bào)警發(fā)生時(shí)，實(shí)時(shí)信息顯示區(qū)將再次顯示。

    2）故障信息提示

    當(dāng)監(jiān)控設(shè)備檢測(cè)到設(shè)備故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備將發(fā)出如下信息：

    運(yùn)行監(jiān)視主界面的故障單元顯示黃色背景；

    運(yùn)行監(jiān)視主界面顯示實(shí)時(shí)故障提示信息，信息內(nèi)容包括：時(shí)間，設(shè)備位置，設(shè)備編號(hào)，故障信息（顯示界面如下圖所示）；

    在“實(shí)時(shí)信息顯示區(qū)”中，“故障信息”顯示紅色。

    監(jiān)控設(shè)備黃色故障指示燈點(diǎn)亮、發(fā)出故障提示音。

    3）報(bào)警信息提示及復(fù)位

    當(dāng)監(jiān)控設(shè)備檢測(cè)到報(bào)警時(shí)，監(jiān)控設(shè)備將發(fā)出如下信息：

    運(yùn)行監(jiān)視主界面的報(bào)警單元顯示紅色背景；

    運(yùn)行監(jiān)視主界面顯示實(shí)時(shí)報(bào)警提示信息，信息內(nèi)容包括：時(shí)間，設(shè)備位置，設(shè)備編號(hào)，報(bào)警信息；

    在“實(shí)時(shí)信息顯示區(qū)”中，“報(bào)警信息”顯示紅色。

    報(bào)警控制輸出端子輸出報(bào)警信號(hào)；

    監(jiān)控設(shè)備紅色報(bào)警指示燈點(diǎn)亮、發(fā)出報(bào)警提示音。

    4）報(bào)警記錄查詢(xún)

    通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)】菜單下的“報(bào)警記錄查詢(xún)”進(jìn)入如下圖所示的報(bào)警記錄（動(dòng)作信息查詢(xún)）界面。用戶(hù)于該界面內(nèi)可查詢(xún)?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)相應(yīng)報(bào)警或動(dòng)作類(lèi)型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結(jié)束日期、查詢(xún)類(lèi)型后點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕即可。

    5）端口管理

    該管理功能只有“系統(tǒng)管理級(jí)”可進(jìn)行操作。

    “系統(tǒng)管理級(jí)”權(quán)限登錄系統(tǒng)后，通過(guò)點(diǎn)擊【維護(hù)】菜單下的“端口管理”可進(jìn)入如下圖所示的端口管理界面。該界面可修改各通道所對(duì)應(yīng)的通訊端口、通訊速率及使用狀態(tài)。

    5 結(jié)束語(yǔ)

    隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)安全的意識(shí)認(rèn)識(shí)越來(lái)越高。公共建筑安裝漏電火災(zāi)系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢(shì)。電氣火災(zāi)系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)處理安全隱患，將火災(zāi)防患與未然有著重要的意義。

    參考文獻(xiàn)

    [1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國(guó)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(xiàng)計(jì)量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

    作 者：徐霜，任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司<