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電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房應(yīng)用
更新時間:2015-07-27   點擊次數(shù):1607次

 趙娜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要:本文簡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理,分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。zui后通過安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房項目的實例介紹,闡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)及其重要意義。


關(guān)鍵詞: 電氣火災(zāi);剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器;監(jiān)控系統(tǒng);Acrel-6000/B;保利家園。


0 概述

    上海嘉定投資約16億元,建設(shè)*旅游商業(yè)地產(chǎn)項目——“臺北時尚風(fēng)情街",該購物中心將分六大業(yè)態(tài),全部招商中中國臺灣入駐。位于保利家園C12地塊的臺北時尚風(fēng)情街是由保利置業(yè)打造的條特色商業(yè)街,地下兩層,地上七層,商業(yè)總建筑面積約10.5萬平方米,內(nèi)含精品商業(yè)、娛樂、餐飲、綜合辦公等多種業(yè)態(tài)。

    嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房項目總建筑面積為128489平方米,主體建筑為地上5層,地下2層;局部高層為地上10層,地下2層,多層部分23.200米;塔樓部分41.750米,地上部分用于商業(yè),文化體育,地下部分用于商業(yè)、車庫及設(shè)備用房等;

    本次項目是為嘉定新城保利家園樓層配電箱部分設(shè)計的電氣火災(zāi)系統(tǒng)。


1 參考標(biāo)準(zhǔn)

 近年來,家為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度,相繼制訂或修改了批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,加強對電氣火災(zāi)的預(yù)防。主要有:

(1).是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)報告系統(tǒng)。

(2).是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(xué)校等等。

(3).家標(biāo)準(zhǔn)《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告的剩余電流動作保護器"。

(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》

(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》

(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

(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)


2 系統(tǒng)組成

    根據(jù)家標(biāo)準(zhǔn)GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》以及相關(guān)規(guī)范《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法》(暫行規(guī)定),則電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成應(yīng)包括:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等三個zui基本產(chǎn)品種類所組成。

    剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成。各電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,然后通過超五類線TCP/TP協(xié)議進入工業(yè)交換機,然后通過光纜到達監(jiān)控主機。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

嘉定新城保利家園C12地塊二期商業(yè)用房拓撲圖

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zui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)置在消控中心。


2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊管理機:進行數(shù)據(jù)交互的中間設(shè)備。

    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ARCM200BL-J1剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。ARCM200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。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術(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) 2部分:剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。

    現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端,向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。測量探測器擔(dān)負著zui基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài),故障報告等情況,有效預(yù)防火災(zāi)事故發(fā)生。


3 系統(tǒng)特點和工作原理

    電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的特點在于剩余電流電監(jiān)控方面屬于先期預(yù)報告系統(tǒng)。與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報告系統(tǒng)不同,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報告是為了避免損失,而傳統(tǒng)火災(zāi)自動報告系統(tǒng)是為了減少損失。所以,這就是說為什么不管是新建或是改建工程項目,尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動報告系統(tǒng)的單位,仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的根本原因。

    電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)測量剩余電流和溫度兩個物理量。

    剩余電流測量是根據(jù)基爾霍夫電流定律:在同時刻,電路中流入和流出個節(jié)點的電流矢量和為。以TN-S系統(tǒng)為例,將A/B/C/N同時穿過剩余電流互感器,當(dāng)系統(tǒng)未發(fā)生漏電時,流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和為,此時,剩余電流互感器感應(yīng)出的二次電流也為0;當(dāng)某相對大地發(fā)生漏電,此時流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和不再為,其大小等于從大地流走的電流即漏電流。此漏電信號通過剩余電流互感器的二次接線傳輸至電氣火災(zāi)探測器,經(jīng)運算放大、A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU,經(jīng)過系列算法后,對變化的幅值進行分析、判斷,并與報告設(shè)定值進行比較,若超出定值則發(fā)出聲光報告信號并上送至后臺電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。

    溫度測量采用溫度傳感器,般采用Pt100傳感器進行測量。該種類型的溫度傳感器測溫穩(wěn)定、量程范圍大,適合在現(xiàn)場監(jiān)測線纜溫度和環(huán)境溫度使用。當(dāng)溫度發(fā)生變化時,Pt100自身阻值發(fā)生同比例變化,將該電阻信號傳輸?shù)诫姎饣馂?zāi)探測器,經(jīng)過系列信號轉(zhuǎn)化和運算后,將zui終結(jié)果同溫度報告定值進行比較,若超出定值則發(fā)出聲光報告信號并上送至后臺電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。


4 系統(tǒng)參數(shù)的配置

4.1 報告值設(shè)置范圍

    依據(jù)家標(biāo)準(zhǔn)GB14287.2-2005中的規(guī)定,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報告值設(shè)置范圍在20~1000mA之間。按此要求,般把電源總進線處的剩余電流動作值定為400~800mA,電源分支線路上的剩余電流動作值定為100~400mA.般在實際現(xiàn)場,設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報告值,具體地說應(yīng)不小于被保護電氣線路和設(shè)備的正常運行時泄漏電流zui大值的2倍,且不大于1000mA。電氣火災(zāi)探測器的報告設(shè)定值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流。

4.2 關(guān)于電纜溫升報告設(shè)定參考,根據(jù)《電力電纜設(shè)計規(guī)范》對電纜有關(guān)溫度的規(guī)定

    (1)60℃以上高溫場所應(yīng)按經(jīng)受高溫及其持續(xù)時間和絕緣類型要求,選用耐熱聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯或乙丙橡皮絕緣等耐熱型電纜100℃以上高溫環(huán)境宜選用礦物絕緣電纜。高溫場所不宜選用普通聚氯乙烯絕緣電纜。

    (2)電纜持續(xù)允許載流量的環(huán)境溫度應(yīng)按使用地區(qū)的氣象溫度多年平均值確定,并應(yīng)符合規(guī)定。在戶內(nèi)電纜溝敷設(shè)時,環(huán)境溫度為場所zui熱月的日zui高溫度平均值另加5℃.

    (3)電纜所承受溫升與敷設(shè)及散熱條件有關(guān)。


5 系統(tǒng)介紹

    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告、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)應(yīng)用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場酒店等區(qū)域的消防控制中心,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。本系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus現(xiàn)場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來,當(dāng)現(xiàn)場保護線路中的被探測參數(shù)超過報告設(shè)定值時,能發(fā)出報告信號、控制信號,能指示報告部位并保存報告信息。

主要技術(shù)參數(shù)

(1) 電源

① 額定工作電壓 AC220V(AC175~245V)

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 ≥30 分鐘

(2) 工作制

   24 小時工作制

(3) 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。

(4) 監(jiān)控容量

① 監(jiān)控設(shè)備zui高可監(jiān)控 1024 個監(jiān)控單元(探測器) 。

② 可配接 ARCM 系列監(jiān)控探測器。

(5) 監(jiān)控報告項目

① 剩余電流故障(漏電) :故障單元屬性(部位、類型)

② 溫度報告(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)

監(jiān)控報告響應(yīng)時間: ≤30s

監(jiān)控報告聲壓級(A 計權(quán)) :≥70db/1m

監(jiān)控報告光顯示:紅色 LED 指示燈

監(jiān)控報告聲信號:手動消除,當(dāng)再次有報告信號輸入時,能再次啟動

(6) 故障報告項目

① 監(jiān)控設(shè)備與探測器之間的連接線斷路、短路

② 主電欠壓或停電

③ 備用電源電池短路、斷路

故障報告響應(yīng)時間:≤100s

監(jiān)控報告聲壓級(A 計權(quán)) :≥70db/1m

監(jiān)控報告光顯示:黃色 LED 指示燈

故障報告聲信號:手動消除,當(dāng)再次有報告信號輸入時,能再次啟動

故障期間,非故障回路的正常工作不受影響

(7) 控制輸出

報告控制輸出:常開無源觸點,容量:AC250V 3A 或 DC30V 3A

(8) 自檢項目

① 指示燈檢查:報告、故障、運行、主電源、備用電源指示燈

② 顯示器檢查

③ 音響器件檢查

自檢耗時 ≤60s

(9) 歷史記錄

① 記錄內(nèi)容:記錄類型、發(fā)生時間、探測器、區(qū)域、故障描述。

② 記錄查詢:根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢。

(10) 操作分級

① 日常值班級:實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

② 監(jiān)控操作級:實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復(fù)位。

③ 系統(tǒng)管理級:實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復(fù)位、探測器參數(shù)遠程修改、監(jiān)控設(shè)備

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定與修改、操作員添加與刪除。

(11) 使用環(huán)境條件

① 工作場所:消防控制室內(nèi),或與消防控制臺并列安裝

② 工作環(huán)境溫度:-10℃~+55℃

③ 工作環(huán)境相對濕度:5%~95%RH

④ 海拔高度:≤2500m

基本功能

(1) 監(jiān)控報告功能

    監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息,報告時發(fā)出聲光報告信號,同時機柜上紅色“報告"指示燈亮,顯示屏指示報告部位及漏電、溫度值,記錄報告時間,聲光報告直保持,直至按“復(fù)位" 按鈕遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報告信號也可以使用消聲鍵手動消除。

(2) 控制輸出功能

    當(dāng)被監(jiān)測回路漏電報告時,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(dāng)報告消除后,控制輸出繼電器釋放。

(3) 故障報告功能

    通訊故障報告:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任臺探測器之間發(fā)生通訊故障時,監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時機柜上的黃色“故障"指示燈亮,并發(fā)出故障報告聲音。電源故障報告:當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報告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告聲響。

(4) 自檢功能

    檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示器、音響器件是否正常。

(5) 報告記錄存儲查詢功能

    當(dāng)發(fā)生漏電、超溫報告或通訊、電源故障時,將報告部位、故障信息、報告時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)報告解除、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。

(6) 電源功能

    當(dāng)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(dāng)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。

(7) 對探測器控制功能

    通過系統(tǒng)軟件操作,可對連接到本設(shè)備的所有探測器進行遠程控制,包括報告設(shè)定值、通訊地址等參數(shù)的設(shè)置和探測器的遠程復(fù)位。

(8) 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(shè)備系統(tǒng)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。該系統(tǒng)自投運以來,運行良好,在預(yù)防電氣火災(zāi)方面發(fā)揮了重要作用,獲得了客戶對產(chǎn)品和公司的認(rèn)可與信賴。

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



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