張林鋒

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監控系統通過ARCM剩余電流式電氣火災監控裝置，采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，用以對商場、賓館、機場、銀行、醫院、廠房等建筑低壓配電系統進行電氣火災監控。本文通過對華山醫院電氣火災監控系統項目的介紹，重點闡述Acrel-6000電氣火災監控系統的結構、涉及的設備、所實現的功能以及其重要意義。

關鍵詞： 火災探測器；電氣火災；華山醫院；Acrel-6000；二級甲等醫院；

0 前言

    復旦大學附屬華山醫院寶山分院（寶山區仁和醫院）是2000年由寶山區政府投資1.4億元新建的二級甲等綜合性公立醫院，位于長江西路1999號。醫院占地面積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，現有職工604人。有正高9人，副高58人，中級107人，碩士17名。設置行政、黨群科室14個，臨床科室23個（一級科室11個，二級分科12個），醫技科室6個，護理單元12個。連續三屆榮獲上海市文明單位稱號，2011年獲得上海市勞動關系和諧職工滿意單位。院領導班子2010年、2011年連續二年獲得寶山區衛生系統“五好班子”稱號。2013年榮獲寶山區五一勞動集體獎狀。

    本項目為華山醫院門急診大樓、住院樓、行政樓、醫技樓和傳染樓火災監控系統，監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型火災監控充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的最新發展，對變配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進行組網，通過計算機和通訊網絡，將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體，實現電網運行的遠程監控和集中管理。

    本系統能有效地對漏電及由于漏電可能引起火災進行預報和監控，能準確監控電氣線路的故障和異常狀態，能發現電氣火災的火災隱患，及時報警提醒人員去消除這些隱患。有利于企業節約人工成本，提高工作效率。

1 系統需求分析

    探測漏電電流、過電流、超溫度等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化。儲存各種故障和操作試驗信號，顯示系統電源狀態。

2 參考標準

    本系統符合中華人民共和國國家標準GB14287.1-2005《電氣火災監控系統 第1部分：電氣火災監控設備》。

3 系統結構

    Acrel-6000電氣火災監控系統是本公司自主研發的用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現場設備信號，以實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業級硬件/軟件系統。本系統應用于大型商場、生活小區、生產基礎、辦公大樓、商場酒店等區域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器進行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實現監控與管理。本系統采用標準的Modbus現場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當現場保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號、控制信號，能指示報警部位并保存報警信息。

   Acrel-6000/Q100電氣火災監控系統主要設備如下：

•    計算機：工業PC，Core 2 2.66G/1G/320G+鍵鼠 17”液晶顯示器，Windows XP，Acrel-6000電氣火災監控系統軟件；
•    輸入輸出模塊：內置本公司開發的ARTU遠程智能I/O模塊；
•    聲光報警器：內置五音信號揚聲器、LED指示燈、消聲按鈕；
•    備用電源：內置1kVA在線式長效型UPS。 
•    機面板元件布置及功能說明

    1：報警指示燈（紅色），系統接收到監控報警信號時指示燈點亮。

    2：故障指示燈（黃色），系統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），消除及恢復報警聲。

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

   本系統分布主要采用計算機分布網路結構。

   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，如監控主機、顯示器、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

   監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。

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

   2）網絡通訊層

    通訊介質：系統主要采用屏蔽雙絞線，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ARCM100-Z、ARCM200剩余式電氣火災監控探測器?？杀O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；標準35mm導軌式安裝， LCD顯示；畫面暫留功能，漏電故障發生時，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生的時間、類型、參數，根據報警記錄可以；分析現場的用電情況，為消除故障提供依據；采用現場總線通信技術，上位機管理軟件可以時刻監控現場的運行情況，及時發現報警信息。標準MODBUS協議可以與各種標準系統相連；集成度高，網絡化，智能化程度高，動作特性合理。

    現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務，其監測的數據必須完整、準確并實時傳送至監控主機。便于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系統功能

    本套上位機軟件Acrel-6000電氣火災系統。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場設備的剩余電流數據和溫度、并有報警提示聲光報警等功能。客戶可根據實際需要對報警溫度值、漏電流值進行設置，報警故障解除時，可遠方進行復位。系統可對報警事件、日期、報警值、越線值進行記錄，并生成報表。

   1）系統主界面

系統自檢完成后，即可進入系統主界面，如下圖所示：

     系統主界面主要分為“按鈕及系統時間顯示區”、“功能列表顯示區”、“設備主要模塊狀態顯示區”、“主顯示區域”及“實時信息顯示區”五個區域。

• 在“按鈕及系統時間顯示區”中，有“登錄”、“消聲”、“復位”三個操作按鈕及系統時間的顯示欄。
• 在“功能列表顯示區”中顯示應用程序的各項功能菜單，功能菜單的內容根據當前登錄操作員的權限來確定。
• 在“設備主要模塊顯示區”中，顯示有當前操作員、輸入電源、備用電源、UPS通訊、輸入模塊、輸出模塊的狀態信息。當設備的主要模塊發生故障時，對應模塊的狀態信息將由“正常”變為“故障”，同時以紅色顯示。
• 在“主顯示區域”中，根據操作員選擇的功能而顯示不同的內容。
• 在“實時信息顯示區”中，顯示設備的故障及報警信息。當有故障或報警發生時，對應的“故障信息”和“報警信息”選擇框將顯示紅色。操作員可以根據需要最大化顯示故障、報警提示信息。在故障和報警解除后，系統將自動清空故障和報警信息，此時，操作員可以根據需要關閉實時信息顯示區。當有新的故障和報警發生時，實時信息顯示區將再次顯示。
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•   2）故障信息提示

   當監控設備檢測到設備故障時，監控設備將發出如下信息：

• 運行監視主界面的故障單元顯示黃色背景；
• 運行監視主界面顯示實時故障提示信息，信息內容包括：時間，設備位置，設備編號，故障信息（顯示界面如下圖所示）；
• 在“實時信息顯示區”中，“故障信息”顯示紅色。
• 監控設備黃色故障指示燈點亮、發出故障提示音。

   3）報警信息提示及復位

    當監控設備檢測到報警時，監控設備將發出如下信息：

• 運行監視主界面的報警單元顯示紅色背景；
• 運行監視主界面顯示實時報警提示信息，信息內容包括：時間，設備位置，設備編號，報警信息；
• 在“實時信息顯示區”中，“報警信息”顯示紅色。
• 報警控制輸出端子輸出報警信號；
• 監控設備紅色報警指示燈點亮、發出報警提示音。

   4）報警記錄查詢

    通過點擊【數據】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。用戶于該界面內可查詢任意時段內相應報警或動作類型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結束日期、查詢類型后點擊查詢按鈕即可。

   5）端口管理

    該管理功能只有“系統管理級”可進行操作。

   “系統管理級”權限登錄系統后，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的通訊端口、通訊速率及使用狀態。

5 結束語

    隨著智能建筑的發展及電力的廣泛應用，人們對安全的意識認識越來越高。公共建筑安裝漏電火災系統是智能化建設的必然趨勢。電氣火災系統有利于發現安全隱患，及時處理安全隱患，將火災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

作   者：張林鋒，任職單位：現任職于安科瑞電氣股份有限公司，聯系電話021-69155719，手機：15000183317， QQ:2880157876