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)控裝置或數(shù)字型剩余電流互感器，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。本文通過對牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院項目電氣火災(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)所實現(xiàn)的功能及其重要意義。
1.前言
牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學、科研、預(yù)防于一體的三級甲等綜合醫(yī)院，是牡丹江一家“美國唇腭裂微笑列車合作醫(yī)院"，“世界眼科組織黑龍江省牡丹江市李兆基眼科中心”就設(shè)置在牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院，擁有牡丹江市一所五官病醫(yī)院。
牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院的前身是牡丹江鐵路中心醫(yī)院，始建于1946年9月15日，是只有8個職工的衛(wèi)生所。全國解放后即1949年職工人數(shù)增加到70人，發(fā)展至2004年，已成為一所集醫(yī)療、急診急救、教學、科研于一體的綜合性“二級甲等”醫(yī)院。醫(yī)院占地面積31405平方米，建筑面積35489.69平方米，擁有價值3942萬元的醫(yī)療設(shè)備，固定資產(chǎn)總值8997萬元；省編辦核定人員編制571人，床位800張；在全院職工中，中級以上職稱的占239人、初級以下職稱的占332人。
2.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)。
3.參考標準
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)標準規(guī)范，加強對電氣火災(zāi)的預(yù)防。主要有：
3.1．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)。
3.2．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、學校等等。
3.3．國家標準《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)在電源進線端設(shè)置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器”。
3.4．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》
3.5．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運行應(yīng)滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
3.6．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
3.7．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)
4.系統(tǒng)組成
牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院項目電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，電氣火災(zāi)探測器以及漏電流互感器組成。
本項目通訊總線共接入一條通訊總線，總線在配電室手拉手串接后，接入壁掛式后臺，組成電氣火災(zāi)系統(tǒng)的大動脈。箱體中漏電流互感器通過電流線接入漏電探測器，漏電探測器實時顯示漏電情況。以上所述組成一套信號穩(wěn)定，精度可靠的電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：
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。
后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在自維變電所中。
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ARCM200L系列剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖如右圖所示：
5.電氣火災(zāi)設(shè)備
5.1、 Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控后臺：
主要技術(shù)參數(shù)
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(jiān)控設(shè)備工作時間 ≥4小時。
24小時工作制。
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。
① 監(jiān)控設(shè)備高可監(jiān)控256個監(jiān)控單元（探測器）；
② 可配接ARCM系列監(jiān)控探測器。
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）。
④ 監(jiān)控報警響應(yīng)時間： ≤10s；
⑤ 監(jiān)控報警聲壓級（A計權(quán)）：≥70dB／1m；
⑥ 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；
⑦ 監(jiān)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。
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 探測器與剩余電流傳感器、溫度傳感器之間連接線發(fā)生短路或短路；
③ 監(jiān)控設(shè)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(fā)生斷路或短路。
⑤ 故障報警響應(yīng)時間：≤100s；
⑥ 監(jiān)控報警聲壓級（A計權(quán)）：≥70dB／1m；
⑦ 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；
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。
報警控制輸出：1組常開無源觸點；容量：AC250V 3A或DC30V 3A.
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 。
自檢耗時 ≤60s
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，多可存儲999條記錄；
② 記錄查詢：根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢。
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)備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。
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：-10℃～50℃；
③ 工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH；
④ 海拔高度：≤2500m。
5.2、ARCM200L系列儀表
ARCM200L 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，并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用的微控制器技術(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》的標準要求。
6 系統(tǒng)功能
監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、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，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設(shè)備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警：當監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，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，可進入相應(yīng)的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
當發(fā)生剩余電流、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(shù)據(jù)庫中，當報警解除、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。
當主電源發(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)運行。
通過監(jiān)控軟件操作，可對連接到本設(shè)備的所有探測器進行遠程復(fù)位控制。
為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，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。
7.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。系統(tǒng)投入運行以來，發(fā)現(xiàn)和整改了隱患很多處，為本項目的消防管理提供了科學的依據(jù)，受到了客戶好評。
牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院項目電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/BG、電氣火災(zāi)探測器ARCM200BL組成。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)。
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
