淺談電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在民用建筑中的應用

時間：2021-04-16作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：385

周曉麗
(安科瑞電氣股份有限公司，上海 ，201801)
 
【摘要】2005年開始,國家 2005年開始,國家吸取國外**經(jīng)驗,逐步推廣建筑電氣火災預報警技術(shù)。目前,市場上的建筑電氣火 災監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品眾多,但是技術(shù)性能上參差不齊。系統(tǒng)屬于建筑智能化產(chǎn)品,一般施工人員對基礎技術(shù)細節(jié) 不太了解。而且,系統(tǒng)在國內(nèi)還未普及,相應的規(guī)范、標準配套不足,產(chǎn)品進入市場的門檻較低,造成施工人員在產(chǎn)品選用上疑惑較多,影響到系統(tǒng)的推廣和應用。本文結(jié)合大型工程的實踐,研究和總結(jié)了系統(tǒng)設備的型。
【關鍵詞 】：區(qū)預總線形式的選擇；監(jiān)控探測器的選擇；監(jiān)控設備的選擇；電氣火災探測器；ARCEL-6000
 
一、前言
我司承接的某大型民用項目,建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的信息點多。達到732個,且布置分散。施工人員通過大量的資料收集和技術(shù)論證,進行系統(tǒng)的選型。有效提高性價比，節(jié)約使用、維護、升級的費用。使工程在經(jīng)濟效益方面了良好的效果,，并總結(jié)出有效的民用建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)選型方法。
施工技術(shù)人員在選型過程中,對系統(tǒng)的智能技術(shù)細節(jié)不必都去吃透。經(jīng)過實踐證明,只需參考系統(tǒng)的一些基本特性,就可以正確的進行系統(tǒng)選型。
二、總線形式的選擇
總線架構(gòu)和通信方式是報警響應時間重要的決定因素,建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)常用的總線形式和性能比較如表3-1.
表3-1 系統(tǒng)總線形式和性能比較
 
1、建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)總線首先應具有自檢功能,正常情況下,不間斷地對各部件進行巡檢讀取回路狀態(tài),發(fā)現(xiàn)探器故障。三種總線形式均可以滿足這種使用要求。其次,就是要具有實時響應功能,當探測點監(jiān)控參數(shù)出設定值,存在火災隱患．系統(tǒng)需立即報警提醒管理人員清除隱患。在一般規(guī)模的工程中,三種總線形式的響應時間差別并不明顯,但是工程規(guī)模大系統(tǒng)監(jiān)控點較多時.靠巡檢才能發(fā)現(xiàn)報警的總線機制,響應時間就相對較低。
2、CAN總線與RS485總線比較,在訪問機制、通訊速度、節(jié)點容量、通訊距離和可靠性上都有**的優(yōu)勢。由于CAN總線節(jié)點容量大.傳輸距離遠,整個系統(tǒng)的配套設備會簡單很多,使用和維護上的優(yōu)勢很大。如果工程對系統(tǒng)實時性、可靠性要求高的情況下.應首先選用。
3、選用建議。以上比較只是針對總線特性,并不能說明不同建筑電氣火災監(jiān)控產(chǎn)品的性能。比如許多使用RS485總線的產(chǎn)品,由于總線技術(shù)應用比較成熟,通過軟硬件的配置.可以增加節(jié)點數(shù)量、傳輸距離,增強數(shù)據(jù)可靠性。而且.總線的選型還需參考其他因素．例如獨立式監(jiān)控探測器如果需要接入火災報警系統(tǒng)總線時,就需要總線形式為消防二總線的產(chǎn)品。因此,在系統(tǒng)總線形式選擇時,還要綜合考慮工程規(guī)模,設計要求,配套產(chǎn)品，工程成本等一系列因素,達到性價比的組合。
 
三、監(jiān)控探測器的選型
建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是服務于常規(guī)供電網(wǎng)絡的系統(tǒng),為確保整個供電系統(tǒng)的可靠性,其加入不能對原供電系統(tǒng)的供電方式進行改動。
在市場上出現(xiàn)的電氣火災監(jiān)控產(chǎn)品中有一部分產(chǎn)品將漏電斷路器和探測器整合在一個模塊上.具有包括剩余電流探測、報警功能在內(nèi)的多和擴展功能,有些甚至集漏電、短路、過載、過壓、欠壓、缺相、延時送電、防誤合閘甚至防雷等功能于一身。這種監(jiān)控探測器雖然表面上功能多、接線少、整合度高,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜、故障率偏高、產(chǎn)品品和不全.增加了供電系統(tǒng)不可?？康囊蛩?施工人員應慎重選用。
為了不影響供電系統(tǒng)的正常工作.應首先選用監(jiān)控探測器與配電系統(tǒng)的開關分離配置的產(chǎn)品,并參考下述的性能指標對監(jiān)控探測器進行選型。
1、現(xiàn)場報警及顯示功能
在小型工程中，不設立監(jiān)控主機，采用獨立式監(jiān)控探測器時,按照《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》的要求:探測器應具有工作狀態(tài)指示燈和自檢功能，在報警時應發(fā)出聲、光報警信號,并予以保持，直至手動復位。這樣可以使現(xiàn)場人員能更直接地得到報警信息。 而非獨立式的監(jiān)控探測器必須與監(jiān)控設備連用，由于可以在監(jiān)控主機上集中顯示和報警，部分產(chǎn)品就取消了現(xiàn)場報警及顯示的功能，這樣在使用時，現(xiàn)場不易及時發(fā)現(xiàn)是哪一路線路發(fā)生故障，使它的作用受到一定的限制。所以，非獨立式的監(jiān)控探測器也應根據(jù)實際的使用情況，考慮是否應配備現(xiàn)場報警及顯示功能的產(chǎn)品，為管理人員查找故障點，查詢監(jiān)測的狀態(tài)量、報警及操作過程的記錄提供方便。
2、電流互感器的設置方式
（1）內(nèi)置互感器式探測器
如圖4-1，此類監(jiān)控探測器直接接入電路中，內(nèi)置電流互感器 （包括電流互感器和剩余電流互感器）。優(yōu)點是接線少，整合度 高、使用方便；缺點：由于探測器接入到供電線路中，導致配電 線路接點增多，仍是改變了原供電系統(tǒng)的連續(xù)性，探測器若發(fā)生故障會影響正常供電。而且，由于電源線必須通過探測器進出， 要改動配電箱線路，改造工程中難以應用。
圖4-1 接線式探測器
（2）外置互感器式探測器
如圖4-2，電流互感器與探測器本體分離，互感器通過信號線 與探測器連接。優(yōu)點：不串入配電系統(tǒng)，為安裝提供了很好的靈活性，只要配用不同窗口尺寸的互感器，就可以使用在各種電流等級的線路上，互感器與探測器本體可以相距數(shù)米至數(shù)十米，新工程和改造工程中都可以應用。缺點：監(jiān)控探測器與互感器之間需要敷設信號線。
接線示意圖                                   實物圖
圖4-2 外置互感器式探測
3、多通道式探測器
在一個探測器上可接入2個及以上的電流互感器、溫度傳感 器，同時監(jiān)控多個供電回路。每個通道有獨立的地址、設置、報 警和輸出，適用于多個需要監(jiān)控的回路較為集中的地方，可以大幅節(jié)省投資。特別是當工程不需要過電流探測功能時，每個監(jiān)測回路可以減少三個電流互感器的信號輸入端口，系統(tǒng)的集成度就可以提高，推薦選用多通道式探測器。
4、選用建議
監(jiān)控探測器的選型需根據(jù)工程情況綜合考慮以上性能，例如內(nèi)置互感器式探測器，由于配電箱內(nèi)的安裝位置受限，很難再集 合數(shù)據(jù)顯示和多通道輸入的功能。又如工程要求監(jiān)測過電流時， 由于每個監(jiān)控點的信號輸入端口多，就難以配置多通道式探測器，所以應根據(jù)工程實際情況選擇。
四、監(jiān)控設備的選擇
建筑電氣火災監(jiān)控產(chǎn)品的可靠性是系統(tǒng)的選型關鍵，系統(tǒng)的漏報率、誤報率是衡量產(chǎn)品可靠性重要的指標之一。施工單位在產(chǎn)品報審時，可以在以下方面對監(jiān)控設備進行選型：
1、系統(tǒng)形式
（1）市場上一些品牌的監(jiān)控主機采用上位機工作站（普通 的臺式電腦）+**管理軟件的形式，優(yōu)點是：配置方便，硬件成 本低，軟件升級容易。但會受到普通計算機病毒的威脅（U盤病 毒、蠕蟲病毒等），從而需要加裝殺毒軟件與*墻，在計算機 處理病毒時會占用CPU、內(nèi)存等資源，使用不當還會引發(fā)系統(tǒng)崩 潰，也有可能造成監(jiān)控數(shù)據(jù)的遺失。
（2）另一種形式就是采用嵌入式系統(tǒng)，嵌入式的監(jiān)控系統(tǒng)為**系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件為實現(xiàn)該功 能專門開發(fā)，針對性強；監(jiān)控軟件固化在主機ROM芯片中,具有穩(wěn) 定性好、處理速度快、無操作系統(tǒng)漏洞風險、不受計算機病毒影 響等特性。與一般監(jiān)控設備中所采用單片機技術(shù)和工控機等方式 比較，其安全性可靠性更高。
2、軟件功能和兼容性
軟件在建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)使用中居中心地位，它負責整個系統(tǒng)的完全高效運行。軟件功能也是區(qū)分市場高底端產(chǎn)品的重 要標準之一。建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)可獨立設置，也可與火災自動報警系統(tǒng)或BA系統(tǒng)集成，如果工程設計有相關要求，施工單位還需與其他協(xié)調(diào)，考察系統(tǒng)軟件的通訊協(xié)議、兼容性方面的性能。
3、選用建議
施工單位在監(jiān)控設備選型中，主要需考慮工程的使用要求， 以及與其他系統(tǒng)的聯(lián)系。一般建筑，在監(jiān)測點不多，建筑電氣火災危險性不高的場所，與火災自動報警系統(tǒng)或BA系統(tǒng)集成，可充分利用設備和人力資源，便于集中統(tǒng)一管理，節(jié)省大量投資；在工程規(guī)模大，建筑電氣火災危險性高的場所，為了保證系統(tǒng)的可靠性，還需考慮選用獨立設置的嵌入式系統(tǒng)。
五、安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
1.電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是用于接收剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器等現(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)。本系統(tǒng)適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域，對分散在建筑內(nèi)的探測器進行遙測、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實現(xiàn)監(jiān)控與管理。
Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由Acrel-6000系列監(jiān)控設備、ARCM系列監(jiān)控探測器和配套附件組成。系統(tǒng)各設備之間均采用總線（阻燃雙絞屏蔽線）進行連接，施工布線簡單方便。
Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設備主要是壁掛式，其主要功能及組成部件如下表所示。
 
2.電氣火災監(jiān)控裝置
ARCM系列組合式電氣火災監(jiān)控裝置安裝在0.4kV低壓配電系統(tǒng)中，用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的聲譽電流、溫度等電 氣參數(shù)，從而預防電氣火災的發(fā)生。當被保護線路中監(jiān)控裝置參數(shù)過報警設定值時，能產(chǎn)生報警和控制信號，以便消除剩余電流 引起的電氣火災隱患。產(chǎn)品采用RS485或二總線進行通訊，可以與其它監(jiān)控報警器、監(jiān)控單元或監(jiān)控主機聯(lián)合組成火災監(jiān)控系統(tǒng)，可 根據(jù)用戶需要選擇集中總線型的信息管理模式或功能分區(qū)型的信息管理模式。
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域， 符合GB14287-2014《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》的標準。
 
2.1 電氣火災監(jiān)控探測器功能闡述
智慧用電在線監(jiān)控裝置是針對 0.4kV 以下的 TT、TN 系統(tǒng)設計的智能電力裝置，具有全面的單、三相交流電測量、四象限電能計量、諧波分析、遙信輸入、遙信輸出功能，以及 RS485 通訊或 GPRS 無線通訊功能，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理。
2.2產(chǎn)品選型
 




型號                                                         功能特性

ARCM200BL-

ARCM 300

ARCM200L

ARCM

AF FD

J1

J4

J1

J4

Z2

Z

UI

J4T4

J4T12

J8

J8T8

J12T4

J16

T16

L45

L80

L100

L18030

40

安裝 方式

嵌入式

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

導軌式

√

√

√

√

√

√

√

實時測量

電流/電壓/頻率/功率因素

√

√

√

有功功率/無功功率

√

√

√

四象限電能計量

√

√

在線 監(jiān)測

剩余電流（1路）

√

√

√

√

√

√

√

√

√

剩余電流（4路）

√

√

√

√

剩余電流（8路）

√

√

剩余電流（12路）

√

剩余電流（16路）

√

溫度（1路）

√

√

溫度（4路）

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

溫度（8路）

√

溫度（12路）

√

溫度（16路）

√

故障電弧

√

I/O

開關量輸入（di）

4DI

4DI

4DI

4DI

4DI

4DI

4DI

4DI

4DI

4DI

繼電器輸出（do）

1DO

4DO

1DO

4DO

2DO

2DO

2DO

2DO

2DO

2DO

2DO

2DO

2DO

2DO

1DO

保護 功能

剩余電流

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

溫度

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

過壓

√

√

√

欠壓

√

√

√

過流

√

√

√

故障電流

√

數(shù)據(jù) 記錄

事件記錄（20條）

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

內(nèi)置時鐘

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

通訊

modbus485通訊

√

√

√

√

2路

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

二總線通訊

√

√

√

√

應用場合

0.4kv電壓等級TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)




 

 
3 主要*設備—AAFD系列故障電弧探測器
3.1 功能闡述：
故障電弧探測器（以下簡稱探測器）對接入線路中的故障電?。òü收喜⒙?lián)電弧、故障串聯(lián)電?。┻M行有效的檢測，當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時，可以進行現(xiàn)場的聲光報警，并將報警信息傳輸給上端監(jiān)控設備，以實現(xiàn)預警火災發(fā)生的目的。
3.2 產(chǎn)品選型

項目		指標
型號		AAFD-40
輔助電源	額定電壓	AC 220V
	功耗	正常監(jiān)視狀態(tài)≤5VA
監(jiān)控報警		故障電弧報警，AC 40A以下的負載
輸入電壓		額定值：AC 400V
輸入電流		額定值：AC 40A及以下
開關量輸出		一路無源常開觸點，觸點容量AC220V/1A，DC30V/1A
通訊		485通訊：Modbus-RTU協(xié)議
事件記錄		20條報警和開關記錄
安裝方式		35mm導軌式安裝
使用環(huán)境		工作溫度：-10℃~+55℃；相對濕度：≤95%不結(jié)露
儲存溫度范圍		-20℃～+70℃
顯示		LCD液晶顯示
產(chǎn)品符合標準		GB 14287.4-2014

 
 
 
參考文獻:
1.孫健樺．民用建筑電氣火災監(jiān)控系設備的選型．建設科技.2013.101期
2.安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版

安科瑞電氣股份有限公司專注于智能照明控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng),電能質(zhì)量治理系統(tǒng),安科瑞電氣,智慧用電云平臺,智能母線監(jiān)控,低壓母線測溫裝置等, 歡迎致電 18721096061

• 詞條

  詞條說明

• 蘇州高速公路沙家浜、黎里收費站配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

  【摘要】：電力供應是整個社會生產(chǎn)、人民生活的基本保證之一，也是全世界普遍的能源形式，而且多數(shù)資源都被人類運用各種方式轉(zhuǎn)換為電能而加以利用，經(jīng)濟的高速運行也使各領域的用電負荷急速上升，各種疏漏和故障層出不窮,變電所環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)涉及千萬用戶的各項用電疏漏。我司提供的變電所環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)方案具有成熟化、模塊化、監(jiān)控軟件和核心聯(lián)網(wǎng)采集產(chǎn)品*的特點，易于實施和擴展，易于根據(jù)客戶的需求定制化調(diào)整，

• 襄州區(qū)人民醫(yī)院電氣火災系統(tǒng)的研究與應用

  周曉麗安科瑞電氣股份有限公司?上海嘉定摘要：介紹襄州區(qū)人民醫(yī)院項目，采用安科瑞剩余電流式電氣火災探測器，就地組網(wǎng)方式，通過現(xiàn)場總線通訊遠傳至后臺，從而實現(xiàn)剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，完成對現(xiàn)場配電回路的實時漏電流的監(jiān)測。關鍵詞：?電氣火災；剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/B；襄州區(qū)人民醫(yī)院。0?概述湖北省襄陽市襄州區(qū)人民醫(yī)院始建于1

• 三相電子式多費率電能表費率設置方法

  1. 四種費率（尖、峰、平、谷），十二個時段，時段小時間間隔5分鐘； 2. 存貯包括本月在內(nèi)的12個月的各費率電能數(shù)據(jù)； 3. 功率（電能）方向自動識別，反向電量自動保存并同時累加在正向電量計數(shù) 器中. 4. 自動記錄反向電量、反向起始時間和反向運行總時間； 5. 具有反向脈沖檢測和指示功能 6. 電氣隔離的RS485接口，并設計有防雷擊電路； 7. 有寫數(shù)據(jù)時采用密碼和編程開關兩級保護，自動記錄

• 東海農(nóng)場電灌站電力運維云平臺的應用與設計

  摘要：隨著國家電網(wǎng)改革政策的逐步推進和落實，AcrelCloud-1000變電所運維云平臺運用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為電力運維公司和售配電公司提供變電所運維云平臺。該平臺基于WEB開發(fā)，使用云平臺，手機APP作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，實時*的監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶提供更好的運維服務。平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報表、異常