电气火灾监控系统在上海轨道交通项目上的应用案例

　　0 前言

　　上海轨道交通11号线安亭站地块项目位于上海市嘉定区墨玉路站南侧，西至安亭泾，北靠拓宽中的曹安公路，用地面积5.25公顷。本项目电气火灾监控点位于项目中A1，A2a,A2b,A3,A4栋楼内，各层总配电箱、消防设备双电源互投箱、应急照明配电箱的进线电源开关处均设置剩余电流监测单元，剩余电流监控单元共计196块。漏电报警信号线送至本工程一层消防控制室内显示，电气火灾监控系统控制器，设在消防控制室。

　　本项目占地面积广，设备非常分散，系统集成难度非常大，需要非常专业的系统集成公司来完成。安科瑞电气股份有限公司致力于智能电网用户端智能电力监控、电气安全、电能管理的研发与运用，是智能电力仪表行业中的领先者之一。安科瑞电气股份有限公司于2011年承接了上海轨道交通11号线安亭站地块电气火灾监控系统项目，采用的是安科瑞研发生产的Acrel-6000型电气火灾监控系统。

　　Acrel-6000型火灾监控充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展，对变配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。

　　1 系统需求分析

　　①每层楼总配电箱柜处设置探测模块，探测漏电电流过电流信号，当剩余电流≥250mA（可整定）时发出声光报警信号，报出故障线路地址，监视故障点的变化；

　　②当探测到剩余电流≥500mA（可整定）时切断漏电线路上的电源（双电源自切箱柜漏电报警时仅报警，不切断）；

　　③系统存储各种故障和操作试验信号，信号存储时间不少于12个月。系统应能显示上述报警信号及开关状态，并显示电源状态。电气火灾监控系统可检测漏电电流、过电流信号，发出声光报警信号，报出故障位置，监视故障点变化。存储各种故障信号。　

　　2 参考标准

　　本系统符合中华人民共和国国家标准GB14287.1-2005《电气火灾监控系统 第1部分：电气火灾监控设备》。

　　3 系统结构

　　Acrel-6000电气火灾监控系统是本公司自主研发的用于接收剩余电流式电气火灾探测器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。本系统应用于大型商场、生活小区、生产基础、办公大楼、商场酒店等区域的消防控制中心，对分散在建筑内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，方便实现监控与管理。本系统采用标准的Modbus现场总线将具有通信功能的探测器相互连接起来，当现场保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号，能指示报警部位并保存报警信息。

　　Acrel-6000/Q100电气火灾监控系统主要设备如下：

　　1.计算机：工业PC，Core 2 2.66G/1G/320G+键鼠 17"液晶显示器，Windows XP，Acrel-6000电气火灾监控系统软件；

　　2.输入输出模块：内置本公司开发的ARTU远程智能I/O模块；

　　3.声光报警器：内置五音信号扬声器、LED指示灯、消声按钮；

　　4.备用电源：内置1kVA在线式长效型UPS。

　　5.主机面板元件布置及功能说明

　　1：报警指示灯（红色），系统接收到监控报警信号时指示灯点亮。

　　2：故障指示灯（黄色），系统接收到故障报警信号时指示灯点亮。

　　3：运行指示灯（绿色），系统正常运行时指示灯点亮。

　　4：主电源指示灯（白色），使用主电源供电时指示灯点亮。

　　5：备用电源指示灯（白色），使用备用电源供电时指示灯点亮。

　　6：消声按钮（黑色），消除及恢复报警声。

　　7：手动输出按钮（黑色），手动直接启动报警状态下控制被保护线路的控制输出。

　　本系统分布主要采用计算机分布网路结构。

　　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，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如监控主机、显示器、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。

　　2）网络通讯层

　　通讯介质：系统主要采用屏蔽双绞线，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ARCM300-JI剩余式电气火灾监控探测器。可监测单路漏电流，各相电缆温度信号，每路通道具有断线、短路检测功能；标准35mm导轨式安装， LCD显示；画面暂留功能，漏电故障发生时，该通道显示画面暂留，表示该通道漏电或超温时的值，方便上位机的故障记录；具有事件存储功能，报警器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以；分析现场的用电情况，为消除故障提供依据；采用现场总线通信技术，上位机管理软件可以时刻监控现场的运行情况，及时发现报警信息。标准MODBUS协议可以与各种标准系统相连；集成度高，网络化，智能化程度高，动作特性合理。

　　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。测量仪表担负着最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 系统功能

　　本套上位机软件Acrel-6000电气火灾系统。主要有以下功能特点：友好的人机界面，可实时和定时采集现场设备的剩余电流数据和温度、并有报警提示声光报警等功能。客户可根据实际需要对报警温度值、漏电流值进行设置，报警故障解除时，可远方进行复位。系统可对报警事件、日期、报警值、越线值进行记录，并生成报表，可对报警事件记录进行打印。

　　1）故障信息提示

　　当监控设备检测到设备故障时，监控设备将发出如下信息：

　　1.运行监视主界面的故障单元显示黄色背景；

　　2.运行监视主界面显示实时故障提示信息，信息内容包括：时间，设备位置，设备编号，故障信息（显示界面如下图所示）；

　　3.在“实时信息显示区"中，“故障信息"显示红色。

　　4.监控设备黄色故障指示灯点亮、发出故障提示音。

　　2）报警信息提示及复位

　　当监控设备检测到报警时，监控设备将发出如下信息：

　　1.运行监视主界面的报警单元显示红色背景；

　　2.运行监视主界面显示实时报警提示信息，信息内容包括：时间，设备位置，设备编号，报警信息；

　　3.在“实时信息显示区"中，“报警信息"显示红色。

　　4.报警控制输出端子输出报警信号；

　　5.监控设备红色报警指示灯点亮、发出报警提示音。

　　3）报警记录查询

　　通过点击【数据】菜单下的“报警记录查询"进入如下图所示的报警记录（动作信息查询）界面。用户于该界面内可查询任意时段内相应报警或动作类型下的记录，操作方式为选择起始日期、结束日期、查询类型后点击查询按钮即可。

　　4）端口管理

　　该管理功能只有“系统管理级"可进行操作。

　　“系统管理级"权限登录系统后，通过点击【维护】菜单下的“端口管理"可进入如下图所示的端口管理界面。该界面可修改各通道所对应的通讯端口、通讯速率及使用状态。

　　5 结束语

　　随着智能建筑的发展及电力的广泛应用，人们对安全的意识认识越来越高。公共建筑安装漏电火灾系统是智能化建设的必然趋势。电气火灾系统有利于发现安全隐患，及时处理安全隐患，将火灾防患与未然有着重要的意义。

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. 中国电力出版社. 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