天泉湖酒店式养生社区服务中心漏电火灾监控系统的设计与应用

缪建梅

安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801； 

摘要：介绍天泉湖酒店式养生社区服务中心项目，采用安科瑞剩余电流式电气火灾探测器、消防电源监控模块，就地组网方式，通过现场总线通讯远传至后台，从而实现剩余电流式电气火灾监控系统、消防电源监控系统的搭建，完成对现场配电回路的实时漏电流的监测、消防回路电源监测。

关键词： 电气火灾；消防电源；剩余电流式电气火灾监控探测器；监控系统；Acrel-6000/B；AFPM100/B1；天泉湖酒店式养生社区服务中心项目。

0 概述

  天泉湖酒店式养生社区服务中心项目位于江苏淮安盱眙县桂五镇宝塔村天泉湖北侧，项目兴建两幢四层的养老服务中心, 占地面积约43,300平方米, 建筑面积约47,900平方米。

  本项目承接其电气火灾监控系统、消防电源监控系统，在消防控制室都放置台Acrel-6000/B电气火灾监控系统主机、台AFPM100/B1消防电源监控系统主机，通过对天泉湖酒店式养生社区服务中心E、F地块各个楼层所分布的ARCM200BL型火灾探测器、AFPM3-2AVM消防电源监控模块的数据采集，完成在Acrel-6000/B主机的漏电数据的实时显示、报警，在AFPM100/B1主机的电源数据的实时显示、报警。

1 应用介绍

  Acrel-6000/B电气火灾监控系统是安科瑞自主研发的集监视、报警、管理于体的计算机测控系统，该系统适用于大型商场、生活小区、工矿企业、办公大楼、商场、酒店等区域电气防火的集中监控管理。

  Acrel-6000/B型电气火灾监控设备是Acrel-6000电气火灾监控系统的核心，监控设备通过RS485总线与多台电气火灾监控探测器相连，构成集散式电气火灾监控系统，实时监控电气线路的工作状态。

  AFPM消防设备电源监控系统是安科瑞自主研发的集监视、报警、管理于体的计算机测控系统，该系统可广泛应用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

  AFPM100/B1消防设备电源状态监控器是AFPM消防设备电源监控系统的核心，AFPM100/B1监控器通过二总线与多台传感器相连，构成集散式消防设备电源监控系统，实时监控消防设备主、备电源的工作状态。

  本设备结构合理、体积小，可靠性高、功能强，维护方便、性价比高，系统界面友好直观、易学易用。

2 参考标准

本设备符合家标准

GB14287.1-2014 《电气火灾监控系统 1部分：电气火灾监控设备》 

GB14287.2-2014 《电气火灾监控系统 2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》 

GB14287.3-2014 《电气火灾监控系统 3部分：测温式电气火灾监控探测器》 

GB50016-2014 《建筑设计防火规范》 

JGJ 16-2008 《民用建筑电气设计规范》 

GB50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》 

GB50054-2011 《低压配电设计规范》 

GB13955-2005 《剩余电流动作保护装置的安装和运行》 

GB50055-2011 《通用用电设备配电设计规范》 

GB50217-2007 《电力工程电缆设计规范》 

3 系统组成

  剩余电流式电气火灾监控系统、消防电源监控系统采用分层分布式结构，由站控管理层、网络通讯层和现场设备层组成。各电气火灾监控探测器通过阻燃屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS/二总线通讯协议总线型连接接入壁挂式主机。

系统组网结构

1）站控管理层

  站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的zui上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如触摸屏、UPS电源等组成。监测系统软件对现场各类数据信息计算、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应现场运情况。

监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行系统管理、维护和分析工作。

  UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层设备的正常运行。

  后台监控设备设置在消控中心。

2）网络通讯层

  通讯介质：系统主要采用阻燃屏蔽双绞线，以RS485接口，MODBUS通讯协议实现现场设备与上位机的实时通讯。

3）现场设备层

   现场设备层是数据采集终端，主要为ARCM200BL剩余式电气火灾监控探测器、AFPM3-2AVM消防电源监控模块。ARCM200BL型剩余电流式电气火灾监控探测器，是针对 0.4kV 以下的TT、TN 系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生。产品采用的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。产品符合家标准GB14287.1-2014 《电气火灾监控系统 1部分：电气火灾监控设备》 的标准要求。

  现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端，向数据中心上传采集的数据。测量探测器担负着基层的数据采集任务，其监测的数据必须完整、准确并实时传送至监控主机。便于运行人员监控现场设备运行状态，故障报警等情况，有效预防火灾事故发生。

4）项目组网情况

  本项目现场分布的AFPM3-2AVM消防设备电源监控模块共50只；ARCM系列剩余漏电探测器共117只，采用手拉手方式就地组网。

4 系统功能

4.1监控报警功能

  监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警直保持，直至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声”按键手动消除。

4.2控制输出功能

  当被监测回路报警时，控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当报警消除后，控制输出继电器释放。

4.3故障报警功能

  通讯故障报警：当监控设备与所接的任台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。

  电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

4.4自检功能

  检查设备中所有状态指示灯、显示屏、喇叭是否正常。

4.5报警记录存储查询功能

  当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

4.6电源功能

  当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作，当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。

4.7对探测器控制功能

  通过监控软件操作，可对连接到本设备的所有探测器进行远程复位控制。

4.8权限控制功能

  为确保监控系统的安全运行，监控设备软件操作权限分为三级，不同级别的操作员具有不同的操作权限。

4.9面板元件布置及功能说明

  Acrel-6000/B电气火灾监控设备面板布置如图1所示：

图1  监控设备面板示意图

  报警指示灯（红色）：设备接收到探测器发出的报警信号时，报警指示灯常亮；

  故障指示灯（黄色）：当本系统发生故障时（如通讯故障、电源故障等），故障指示灯常亮；

  运行指示灯（绿色）：设备正常运行时，指示灯常亮；

  消音指示灯（绿色）：软件消音时，指示灯常亮；

  复位按钮（红色）：对系统进行复位操作；

  微型打印机：用于打印实时报警、故障、事件信息。    

  该系统自投运以来，运行良好，在预防电气火灾方面发挥了重要作用，获得了客户对产品和公司的认可与信赖。

5 消防电源监控系统功能

5.1监控功能

  监控器通过二总线接收多台传感器的电压、电流信息和开关状态信息，以此实现对消防设备电源工作状态的实时监视。故障时发出声光故障报警信号，同时面板上“其它”故障指示灯亮，显示屏指示故障部位、故障类型和故障时间，声光信号直保持，直至故障排除。其中声音信号可以使用显示屏“消声”按钮手动消除。

5.2控制输出功能

  当被监测回路报警时，可控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当故障消除后，控制输出继电器释放。

5.3报警功能

  系统故障报警：程序不能正常运行时，监控设备发出声光报警信号，同时面板上的“系统”故障指示灯亮。

  其它故障报警：主电源或备用电源出现异常，监控设备和传感器回路发生短路、断路等故障，或者传感器发出被检测电源的各种故障信号时，监控设备发出声光报警信号，同时设备上的黄色“其它”故障指示灯亮。

5.4自检功能

  检查设备中所有状态指示灯、显示屏、喇叭等是否正常。

5.5记录存储查询功能

  当发生过压、欠压、错相、过流故障报警或通讯、电源故障时，系统将故障报警部位、故障信息、故障报警时间等信息存储在数据库中，当故障报警解除、排除故障时，同样予以记录。

历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

5.6主备电源切换功能

  当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作；当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。

5.7用户权限管理功能

  为确保监控系统的安全运行，监控设备将软件操作权限分为三级（管理员、操作员、值班员），不同级别的操作员具有不同的操作权限，从而提高了系统的安全级别。

5.8主要组成部件

  主控单元：工业级平板电脑，配有触摸显示屏，Windows XP操作系统；

  声光报警器：内置喇叭、LED指示灯；

  备用电源： 2节12V/12Ah的免维护蓄电池。

  其中面板元件布置及功能说明如下图所示：

  运行指示灯（绿色）：设备正常运行时，指示灯常亮；

  电源指示灯（绿色）：设备主电或者备电出现异常时闪烁；

  消音指示灯（绿色）：监控设备处于消音状态时，指示灯常亮；

  系统故障指示灯（黄色）：系统程序无法运行时，系统故障指示灯常亮；

  其它故障指示灯（黄色）：系统收到其它故障报警信号时，其它故障指示灯常亮；

  复位按钮（黑色）：对系统进行复位操作；

  微型打印机：用于打印实时故障、事件信息。

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

[3]. 公an部消防局. 中消防年鉴.2014. 云南人民出版社.2014.11

[4]. 中华人民共和家标准火灾自动报警系统设计规范 GB 50116-2013. 中计划出版社出版.2014.3

作者简介：

缪建梅，女，本科  安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电