摘要 

    安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通過ARCM剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置，采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，用以對商場、賓館、機場、銀行、醫(yī)院、廠房等建筑低壓配電系統(tǒng)進行電氣火災(zāi)監(jiān)控。本文通過對華山醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)項目的介紹，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甲等綜合性公立醫(yī)院，位于長江西路1999號。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，開放病床360張，現(xiàn)有職工604人。有正高9人，副高58人，中級107人，碩士17名。設(shè)置行政、黨群科室14個，臨床科室23個（一級科室11個，二級分科12個），醫(yī)技科室6個，護理單元12個。連續(xù)三屆榮獲上海市文明單位稱號，2011年獲得上海市勞動關(guān)系和諧職工滿意單位。院*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”稱號。2013年榮獲寶山區(qū)五一勞動集體獎狀。

    本項目為華山醫(yī)院門急診大樓、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)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理。

    本系統(tǒng)能地對漏電及由于漏電可能引起火災(zāi)進行預(yù)報和監(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，及時報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

    探測漏電電流、過電流、超溫度等信號，發(fā)出聲光信號報警，準(zhǔn)確報出故障線路地址，監(jiān)視故障點的變化。儲存各種故障和操作試驗信號，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國家標(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)探測器等現(xiàn)場設(shè)備信號，以實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場酒店等區(qū)域的消防控制中心，對分散在建筑內(nèi)的探測器進行遙測、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus現(xiàn)場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當(dāng)現(xiàn)場保護線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，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。

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

    計算機：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)置本公司開發(fā)的ARTU遠程智能I/O模塊；

  聲光報警器：內(nèi)置五音信號揚聲器、LED指示燈、消聲按鈕；

  備用電源：內(nèi)置1kVA在線式長效型UPS。

  主機面板元件布置及功能說明

    1：報警指示燈（紅色），系統(tǒng)接收到監(jiān)控報警信號時指示燈點亮。

    2：故障指示燈（黃色），系統(tǒng)接收到故障報警信號時指示燈點亮。

    3：運行指示燈（綠色），系統(tǒng)正常運行時指示燈點亮。

    4：主電源指示燈（白色），使用主電源供電時指示燈點亮。

    5：備用電源指示燈（白色），使用備用電源供電時指示燈點亮。

    6：消聲按鈕（黑色），消除及恢復(fù)報警聲。

    7：手動輸出按鈕（黑色），手動直接啟動報警狀態(tài)下控制被保護線路的控制輸出。

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

1）站控管理層

    站控管理層針對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如監(jiān)控主機、顯示器、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場運情況。

    監(jiān)控主機：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，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。

    UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設(shè)備的正常運行。

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)議實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機的實時通訊。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

    現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM100-、ARCM200剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。可監(jiān)測單路漏電流，各相電纜溫度信號，每路通道具有斷線、短路檢測功能；標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌式安裝， LCD顯示；畫面暫留功能，漏電故障發(fā)生時，該通道顯示畫面暫留，表示該通道漏電或超溫時的值，方便上位機的故障記錄；具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時間、類型、參數(shù)，根據(jù)報警記錄可以；分析現(xiàn)場的用電情況，為消除故障提供依據(jù)；采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。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，動作特性合理。

    現(xiàn)場總線連接的分布式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)。測量儀表擔(dān)負著基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)，故障報警等情況，預(yù)防火災(zāi)事故發(fā)生。

4系統(tǒng)功能

    本套上位機軟件Acrel-6000電氣火災(zāi)系統(tǒng)。主要有以下功能特點：友好的人機界面，可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的剩余電流數(shù)據(jù)和溫度、并有報警提示聲光報警等功能?？蛻艨筛鶕?jù)實際需要對報警溫度值、漏電流值進行設(shè)置，報警故障解除時，可遠方進行復(fù)位。系統(tǒng)可對報警事件、日期、報警值、越線值進行記錄，并生成報表。

1） 系統(tǒng)主界面

    系統(tǒng)自檢完成后，即可進入系統(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“實時信息顯示區(qū)”五個區(qū)域。

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

  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，對應(yīng)模塊的狀態(tài)信息將由“正常”變?yōu)?ldquo;故障”，同時以紅色顯示。

  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“實時信息顯示區(qū)”中，顯示設(shè)備的故障及報警信息。當(dāng)有故障或報警發(fā)生時，對應(yīng)的“故障信息”和“報警信息”選擇框?qū)@示紅色。操作員可以根據(jù)需要大化顯示故障、報警提示信息。在故障和報警解除后，系統(tǒng)將自動清空故障和報警信息，此時，操作員可以根據(jù)需要關(guān)閉實時信息顯示區(qū)。當(dāng)有新的故障和報警發(fā)生時，實時信息顯示區(qū)將再次顯示。

2） 故障信息提示

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

  運行監(jiān)視主界面的故障單元顯示黃色背景；

  運行監(jiān)視主界面顯示實時故障提示信息，信息內(nèi)容包括：時間，設(shè)備位置，設(shè)備編號，故障信息（顯示界面如下圖所示）；

  在“實時信息顯示區(qū)”中，“故障信息”顯示紅色。

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

2）報警信息提示及復(fù)位

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

  運行監(jiān)視主界面的報警單元顯示紅色背景；

  運行監(jiān)視主界面顯示實時報警提示信息，信息內(nèi)容包括：時間，設(shè)備位置，設(shè)備編號，報警信息；

  在“實時信息顯示區(qū)”中，“報警信息”顯示紅色。

  報警控制輸出端子輸出報警信號；

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

3）報警記錄查詢

    通過點擊【數(shù)據(jù)】菜單下的“報警記錄查詢”進入如下圖所示的報警記錄（動作信息查詢）界面。用戶于該界面內(nèi)可查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)相應(yīng)報警或動作類型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結(jié)束日期、查詢類型后點擊查詢按鈕即可。

4）端口管理

    該管理功能只有“系統(tǒng)管理級”可進行操作。

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

5 結(jié)束語

    隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，人們對安全的意識認識越來越高。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。電氣火災(zāi)系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時處理安全隱患，將火災(zāi)防患與未然有著重要的意義。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)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(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作   者：周菁   

任職單位：現(xiàn)任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司

，   ：2880157872