Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院項目中的應用

摘要 安科瑞剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)通過ARCM剩余電流式電氣火災監(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)院項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)項目的介紹，重點闡述Acrel-6000電氣火災監(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、預防于一體的三級甲等綜合醫(yī)院，是牡丹江唯一一家“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”就設置在牡丹江醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院，擁有牡丹江市唯一一所五官病醫(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?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監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關標準規(guī)范，加強對電氣火災的預防。主要有：

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

3.2．GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》，在條文11.2.7里規(guī)定:下列場所宜設置剩余電流動作電氣火災監(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《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文也明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器”。

3.4．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應滿足:GB14287.1-2005《電氣火災監(jiān)控設備》、 GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》、GB14287.3-2005《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》

3.5．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運行應滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》

3.6．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的供電應滿足GB50052《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》的要求

3.7．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計應滿足《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法》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)院項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)控設備，電氣火災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)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，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，保證站控管理層設備的正常運行。

后臺監(jiān)控設備設置在自維變電所中。
2）網(wǎng)絡通訊層

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)場設備與上位機的實時通訊。

3）現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM200L系列剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖如右圖所示：

5.電氣火災設備

5.1、 Acrel-6000電氣火災監(jiān)控后臺：

主要技術參數(shù)

電源

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)控設備工作時間 ≥4小時。

工作制

24小時工作制。

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。

監(jiān)控容量

①　監(jiān)控設備最高可監(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。

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）。

④　監(jiān)控報警響應時間： ≤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，紅色光報警信號應保持，直至手動復位?

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。

故障報警項目

①　監(jiān)控設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?路或短路；

③　監(jiān)控設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。

控制輸出

報警控制輸出：1組常開無源觸點；容量：AC250V 3A或DC30V 3A.

自檢項目

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

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，最多可存儲999條記錄；

②　記錄查詢：根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢。

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、探測器遠程復位、設備自檢；

③　系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查?、探測器遠程復位、設備自檢，監(jiān)控設備系統(tǒng)參數(shù)查詢、

監(jiān)控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。

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：-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監(jiān)控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生，并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供精確的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化于一身，是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。產(chǎn)品符合 GB14287.2-2005《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》的標準要求。

6 系統(tǒng)功能

監(jiān)控報警功能

監(jiān)控設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，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

控制輸出功能

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備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

故障報警功能

通訊故障報警：當監(jiān)控設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)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“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)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

自檢功能

檢查設備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

報警記錄存儲查詢功能

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。

電源功能

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

對探測器控制功能

通過監(jiān)控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程復位控制。

權(quán)限控制功能

為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設備軟件操作權(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(tǒng)是智能化建設的必然趨勢。電氣火災系統(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)院項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)控裝置Acrel-6000/BG、電氣火災探測器ARCM200BL組成。Acrel-6000電氣火災監(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探測器等現(xiàn)場設備信號，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(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介

周菁 任職單位：江蘇安科瑞電器制造有限公司

聯(lián)系電話：0510-86179969 郵箱：2881392110@qq.com