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Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在保時捷(上海)培訓(xùn)中心的應(yīng)用

時間:2015-07-02 16:35:18來源:吳海英

導(dǎo)語:?本項目為保時捷(上海)培訓(xùn)中心樓層部分電氣火災(zāi)系統(tǒng),保時捷(上海)培訓(xùn)中心現(xiàn)場共有ARCM200L-I剩余電流式火災(zāi)探測器22只,安裝于樓層配電箱進(jìn)線處。現(xiàn)場火災(zāi)探測器采用總線方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運(yùn)輸方便、性價比高、維護(hù)方便等優(yōu)點。

摘要:本文簡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理,分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。最后通過安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在保時捷(上海)培訓(xùn)中心項目的實例介紹,闡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi);剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器;監(jiān)控系統(tǒng);Acrel-6000/B;保時捷培訓(xùn)中心

0概述

保時捷(中國)汽車銷售有限公司上海保時捷外高橋培訓(xùn)中心項目在上海悄然開幕。保時捷中國再次全力出擊,力求為客戶提供精益求精的服務(wù)。全新保時捷培訓(xùn)中心在設(shè)計,建造和運(yùn)營上無不展現(xiàn)其至善的特點,通過對員工的精準(zhǔn)培訓(xùn),以期為保時捷顧客提供最完美的服務(wù)。作為繼德國外保時捷最大的培訓(xùn)設(shè)施,培訓(xùn)中心比鄰上海國際賽車場,勢將成為保時捷全球培訓(xùn)中心的典范。來自全國各地的保時捷員工除了接受基礎(chǔ)培訓(xùn),更有定期更新的課程,此外,還有保時捷全系車型的更新信息,更有客戶服務(wù)實踐的經(jīng)典課程。

保時捷培訓(xùn)中心由兩個區(qū)域組成:用于課堂的四個大會議室以及用于車間實踐的四個汽車起重臺構(gòu)成的技術(shù)指導(dǎo)區(qū)域——讓員工身臨其境,觀察不同車型內(nèi)在的技術(shù)革新——來到培訓(xùn)中心的員工所接受到的理論與實踐,將為全國的保時捷客戶提供更到位的關(guān)懷。

本項目為保時捷(上海)培訓(xùn)中心樓層部分電氣火災(zāi)系統(tǒng),保時捷(上海)培訓(xùn)中心現(xiàn)場共有ARCM200L-I剩余電流式火災(zāi)探測器22只,安裝于樓層配電箱進(jìn)線處?,F(xiàn)場火災(zāi)探測器采用總線方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運(yùn)輸方便、性價比高、維護(hù)方便等優(yōu)點。

1參考標(biāo)準(zhǔn)

近年來,國家為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度,相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,加強(qiáng)對電氣火災(zāi)的預(yù)防。主要有:

(1).是GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》,其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險性大、人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。

(2).是GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》,在條文11.2.7里規(guī)定:下列場所宜設(shè)置剩余電流動作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。這些場所包括各種類型的影劇院、館所、倉庫、住宅小區(qū)、醫(yī)院、商店、學(xué)校等等。

(3).國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測方法》有關(guān)條文也明確要求“應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護(hù)器”。

(4).電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿足:GB14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》、GB14287.3-2005《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》

(5).電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》

(6).電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿足GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求

(7).電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法》的要求(暫行規(guī)定)

2系統(tǒng)組成

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》以及相關(guān)規(guī)范《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法》(暫行規(guī)定),則電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成應(yīng)包括:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等三個最基本產(chǎn)品種類所組成。

剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成。各電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,然后通過五類線TCP/TP協(xié)議進(jìn)入工業(yè)交換機(jī),然后通過光纜到達(dá)監(jiān)控主機(jī)。

系統(tǒng)組網(wǎng)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(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,如觸摸屏、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(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:保證計算機(jī)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(yùn)行。

后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控中心。

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(jī)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ARCM200L-I剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。ARCM200型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設(shè)計的,通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度、過電流、過電壓等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理,從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。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(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化于一身,是建筑電氣火災(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。產(chǎn)品符合GB14287.2-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第2部分:剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。

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)。測量探測器擔(dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實時傳送至監(jiān)控主機(jī)。便于運(yùn)行人員監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),故障報警等情況,有效預(yù)防火災(zāi)事故發(fā)生。

3系統(tǒng)特點和工作原理

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的特點在于剩余電流電監(jiān)控方面屬于先期預(yù)報警系統(tǒng)。與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)不同,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報警是為了避免損失,而傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是為了減少損失。所以,這就是說為什么不管是新建或是改建工程項目,尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的單位,仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的根本原因。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)測量剩余電流和溫度兩個物理量。

剩余電流測量是根據(jù)基爾霍夫電流定律:在同一時刻,電路中流入和流出一個節(jié)點的電流矢量和為零。以TN-S系統(tǒng)為例,將A/B/C/N同時穿過剩余電流互感器,當(dāng)系統(tǒng)未發(fā)生漏電時,流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和為零,此時,剩余電流互感器感應(yīng)出的二次電流也為0;當(dāng)某相對大地發(fā)生漏電,此時流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和不再為零,其大小等于從大地流走的電流即漏電流。此漏電信號通過剩余電流互感器的二次接線傳輸至電氣火災(zāi)探測器,經(jīng)運(yùn)算放大、A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU,經(jīng)過一系列算法后,對變化的幅值進(jìn)行分析、判斷,并與報警設(shè)定值進(jìn)行比較,若超出定值則發(fā)出聲光報警信號并上送至后臺電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。

溫度測量采用溫度傳感器,一般采用Pt100傳感器進(jìn)行測量。該種類型的溫度傳感器測溫穩(wěn)定、量程范圍大,適合在現(xiàn)場監(jiān)測線纜溫度和環(huán)境溫度使用。當(dāng)溫度發(fā)生變化時,Pt100自身阻值發(fā)生同比例變化,將該電阻信號傳輸?shù)诫姎饣馂?zāi)探測器,經(jīng)過一系列信號轉(zhuǎn)化和運(yùn)算后,將最終結(jié)果同溫度報警定值進(jìn)行比較,若超出定值則發(fā)出聲光報警信號并上送至后臺電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。

4系統(tǒng)參數(shù)的配置

4.1報警值設(shè)置范圍

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14287.2-2005中的規(guī)定,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警值設(shè)置范圍在20~1000mA之間。按此要求,一般把電源總進(jìn)線處的剩余電流動作值定為400~800mA,電源分支線路上的剩余電流動作值定為100~400mA.一般在實際現(xiàn)場,設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警值,具體地說應(yīng)不小于被保護(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運(yùn)行時泄漏電流最大值的2倍,且不大于1000mA。電氣火災(zāi)探測器的報警設(shè)定值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流。

4.2關(guān)于電纜溫升報警設(shè)定參考,根據(jù)《電力電纜設(shè)計規(guī)范》對電纜有關(guān)溫度的規(guī)定

(1)60℃以上高溫場所應(yīng)按經(jīng)受高溫及其持續(xù)時間和絕緣類型要求,選用耐熱聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯或乙丙橡皮絕緣等耐熱型電纜100℃以上高溫環(huán)境宜選用礦物絕緣電纜。高溫場所不宜選用普通聚氯乙烯絕緣電纜。

(2)電纜持續(xù)允許載流量的環(huán)境溫度應(yīng)按使用地區(qū)的氣象溫度多年平均值確定,并應(yīng)符合規(guī)定。在戶內(nèi)電纜溝敷設(shè)時,環(huán)境溫度為場所最熱月的日最高溫度平均值另加5℃.

(3)電纜所承受溫升與敷設(shè)及散熱條件有關(guān)。

5系統(tǒng)介紹

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(hù)電氣線路的報警、監(jiān)視、控制、管理的運(yùn)行于計算機(jī)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(jìn)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(hù)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。

主要技術(shù)參數(shù)

(1).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,維持監(jiān)控設(shè)備工作時間≥4小時

(2).工作制:

24小時工作制

(3).通訊方式:

RS485總線通訊,Modbus-RTU通信協(xié)議,傳輸距離1km,可通過中繼器延長通訊傳輸距離

(4).監(jiān)控容量:

①監(jiān)控設(shè)備最高可監(jiān)控200個監(jiān)控單元(探測器)

②可配接ARCM系列監(jiān)控探測器

(5).監(jiān)控報警項目:

①剩余電流故障(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)

監(jiān)控報警響應(yīng)時間:≤30s

監(jiān)控報警聲壓級(A計權(quán)):≥70dB/1m

監(jiān)控報警光顯示:紅色LED指示燈,紅色光報警信號應(yīng)保持,直至手動復(fù)位

監(jiān)控報警聲信號:可手動消除,當(dāng)再次有報警信號輸入時,能再次啟動

(6).故障報警項目:

①監(jiān)控設(shè)備與探測器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路

②監(jiān)控設(shè)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發(fā)生斷路或短路

故障報警響應(yīng)時間:≤100s

監(jiān)控報警聲壓級(A計權(quán)):≥70dB/1m

監(jiān)控報警光顯示:黃色LED指示燈,黃色光報警信號應(yīng)保持至故障排除

故障報警聲信號:可手動消除,當(dāng)再次有報警信號輸入時,能再次啟動

故障期間,非故障回路的正常工作不受影響

(7).控制輸出:

報警控制輸出:1組常開無源觸點,容量:AC250V3A或DC30V3A

(8).自檢項目:

①指示燈檢查:報警、故障、運(yùn)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≤60s

(9).事件記錄:

①記錄內(nèi)容:記錄類型、發(fā)生時間、探測器編號、區(qū)域、故障描述,可存儲記錄不少于2萬條

②記錄查詢:根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢

(10).操作分級:

①日常值班級:實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢

②監(jiān)控操作級:實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢

③系統(tǒng)管理級:實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢,監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)查詢、監(jiān)控設(shè)備各模塊單獨(dú)檢測、操作員添加與刪除

(11).使用環(huán)境條件:

①工作場所:消防控制室內(nèi)、有人值班的變配電所(配電室)、有人值班的房間內(nèi)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

基本功能

(1).監(jiān)控報警功能:

監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息,報警時發(fā)出聲光報警信號,同時設(shè)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,直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。

(2).故障報警功能:

通訊故障報警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障時,監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時設(shè)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(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息,可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報警聲響。

(3).自檢功能:

檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

(4).報警記錄存儲查詢功能:

當(dāng)發(fā)生漏電、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(shù)據(jù)庫中,當(dāng)報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

(5).電源功能:

當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時,監(jiān)控設(shè)備可自動切換到備用電源工作,當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時,自動切回到主電源,切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。

(6).對探測器控制功能:

通過監(jiān)控軟件操作,可對連接到本設(shè)備的所有探測器進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制。

(7).權(quán)限控制功能:

為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行,監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級,不同級別的操作員具有不同的操作權(quán)限。

該系統(tǒng)自投運(yùn)以來,運(yùn)行良好,在預(yù)防電氣火災(zāi)方面發(fā)揮了重要作用,獲得了客戶對產(chǎn)品和公司的認(rèn)可與信賴。

參考文獻(xiàn)

[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

作者簡介

吳海英,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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