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義烏吾悅廣場消防電源、電氣火災系統的設計和應用

更新時間：2019-04-12

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霍麗麗

1安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定 201801；

摘要：本文以安科瑞消防電源、電氣火災系統在義烏吾悅廣場的應用為案例，介紹消防電源系統、電氣火災系統實現對現場設備的系統集成，數據的采集、傳輸以及存儲，驗證了該系統的功能及實用性。。

關鍵詞：義烏吾悅；消防電源；電氣火災

1 概述

近十年的火災事故中，電氣火災居*，且年均發生次數占火災年均總發生次數的27%，占重特大火災總發生次數的80%，且損失占火災總損失的53%，而發達國家每年電氣火災發生次數占總火災發生次數的8%~13%。事實上，電氣火災已成為消防安全的主要致災因素，不僅次數多、損失大，而且多年來一直居高不下。商業人員來往密集、流動性大、公共關注度高，其配電系統電氣火災的預防顯得更加重要。

商業建筑電氣火災預防主要有以下幾個方面：

1）電氣火災一般初起于電氣柜、電纜橋架等內部，當火蔓延至設備及電纜表面時，已形成較大火勢，此時火勢往往不容易被控制，故而預防便十分重要。

2）商業建筑人員密集度高，人員流動性大，易燃物品多，若是發生火災容易造成人員傷亡。

3）商業廣場等商業建筑社會關注度高，若發生火災事故容易造成不好的社會影響。

安科瑞電氣股份有限公司自主研發的研發的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控系統能夠實時監測各個重要回路的漏電流等參量來實現電氣火災的預防。本系統后臺在顯示各個探測點位數據的同時，還提供越限聲光報警、人性化的界面等功能。本系統實現了配電系統的24小時無人實時監控，減少了人力成本，提高了電氣火災隱患的排除效率。

本文就電氣火災系統在溫州南車軌道車輛有限公司靈昆車輛維修基地一期工程項目中的應用，簡單介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災系統的實際應用和其實際意義。

2 設計依據

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

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。

電氣火災監控系統的產品應滿足:GB14287.1-2014《電氣火災監控設備》、 GB14287.2-2014《剩余電流式電氣火災監控探測器》、GB14287.3-2014《測溫式電氣火災監控探測器》

電氣火災監控系統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》

電氣火災監控系統的供電應滿足GB50052《供配電系統設計規范》的要求

電氣火災監控系統的設計應滿足《電氣火災監控系統的設計方法》的要求(暫行規定)

GB25506-2010《消防控制室通用技術要求》，在條文 5.7 消防電源監控器應符合下列要求：

a)應能顯示消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態和故障報警信息。

b)應能將消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態和欠壓報警信息傳輸給消防控制室圖形顯示裝置。

GB 28184-2011 《消防設備電源監控系統》

GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》

3 項目概況

本項目位于浙江義烏，監控范圍是吾悅廣場樓層配電箱儀表。現場通過對儀表數據采集、分析、處理，從而分析數據，進而提高能源利用效率、有效促進和保障電氣火災與消防電源水平的提升，并在安全用電方面發揮重要作用。

4 電氣火災系統組成

1)站控管理層

站控管理層針對電氣火災監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。安科瑞電氣火災監控系統主機充分考慮到用戶的操作習慣，和持續穩定運行，參照的相應的國家標準和規范。主機主要由監控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機等設備組成。將現場的各類數據信息進行計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應給終端管理人員。使管理人員能夠實時掌握系統動態，且實現故障信息可追循，信息可導出等功能。

鑒于本項目中儀表點位以及數據量的規模，現為項目配置安科瑞Acrel-6000/B主機，本主機的具體參數見下文介紹。

2)網絡通訊層

本項目中的所有儀表須嚴格按照手拉手的形式連接，且所有的通訊總線須沿著弱電橋架鋪設。本項目的儀表分布在變電所的電氣火災監控探測。

本項目的數據總線設計為三根總線，獨立的總線便于后期系統的維護，發生漏電流報警時也可以根據后期我方提供的點檢表快速定位故障回路，快速排除故障。

現場電氣火災探測器通過雙絞線（ZR-RVSP2*1.0）以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在50只左右。

3)現場設備層

本項目中主要是針對樓層配電箱的進線回路安裝安科瑞嵌入式電氣火災探測器，通過嵌入式電氣火災探測器實時監控配電回路的漏電流大小來顯示整個配電系統的工作狀態。

ARCM系列剩余電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統設計的，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實施監控和管理，從而預防電氣火災的發生，并實現了對多種電力參數的實時監測,為能耗管理提供的數據。產品采用*的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建筑電氣火災預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。產品符合 GB14287.2-2005《電氣火災監控系統第2部分：剩余電流式電氣火災監控探測器》的標準要求。

系統結構拓撲圖如下：

5 消防電源系統組成

1）站控管理層

站控管理層針對消防電源監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。

UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

監控主機設置在消控室中，采用壁掛安裝。

2）網絡通訊層

通訊介質：系統主要采用屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。

3）現場設備層

現場設備層是數據采集終端，主要為AFPM100系列消防設備電源監控探測器。

系統結構拓撲圖如下：

6 電氣火災系統系統功能

1、監控報警功能

被監控設備電源回路開關狀態

被監控設備電源的工作狀態（電壓、電流及報警狀態信息）

報警響應時間：≤100s

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

報警光信號：紅色LED指示燈常亮

2、控制輸出功能

對個別或全部被監控設備的報警繼電器進行遠程遙控操作

監控器控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

3、故障報警功能

監控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線斷路、短路

監控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）

監控器與其分體電源間連接線斷路、短路

當監控器出現以上故障時，能發出與監控報警信號有明顯區別的聲光故障報警信號

故障報警響應時間：≤100s

故障報警聲信號：手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

故障報警光信號：黃色LED指示燈常亮

故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

4、自檢功能

連接檢查：通信線路及分體電源線路的斷路、短路

設備自檢：手動檢查或系統自檢

自檢耗時：≤60s

5、報警記錄功能

記錄10000條相關故障報警信息

報警類型：故障類型、發生時間、故障描述

報警事件查詢

報警記錄打印

6、打印功能

監控系統可漢字打印，可打印報警事件及時間、故障事件及時間。

7、消音

在發生報警或故障等警報情況下，監控設備的揚聲器會發出相應的報警聲加以提示，按“消音”鍵揚聲器終止發出警報，報警燈綠燈亮。期間工作人員可以對有關故障進行處理。一切回歸正常，報警燈滅。如有新的故障發生時，消音指示燈滅，揚聲器將再次發出警報聲。

7 電氣火災系統系統組成

1、監控報警功能：監控設備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時發出聲光報警信號，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，直至按顯示屏“復位”按鈕遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。

2、故障報警功能：通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障時，監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，并發出故障報警聲音。

電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發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。

3、自檢功能：檢查設備中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

4、報警記錄存儲查詢功能：當發生漏電、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據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

5、電源功能：當主電源發生停電、欠壓等故障時，監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，切換過程中保證監控設備連續平穩運行。

6、對探測器控制功能：通過監控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程復位控制。

7、權限控制功能：為確保監控系統的安全運行，監控設備軟件操作權限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。

8 結束語

隨著智能建筑及電力系統智能化的發展，政府及民眾對電力系統的電氣安全以及消防安全的認識度和重視度越來越高。企業建筑、公共建筑以及商業建筑等安裝漏電火災、消防監控系統是智能化建設的必然趨勢。電氣火災系統有利于發現安全隱患，及時提醒管理者處理電力安全隱患，對火災預防有著重要的意義。消防電源監控系統對所監測的消防設備電源的運行信息、故障信息、位置信息等參數進行跟蹤采集、存儲、分析，方便用戶進行管理和監控，本系統在義烏吾悅廣場投入運行以來，幫助甲方發現和整改了多處電氣安全隱患，大大提高了工作人員的工作效率，保證了購物廣場的日常營業的穩定有序的進行，并為也管理者的消防管理提供了科學的依據。

參考文獻：

[1].任致程周中. 電力電測數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].現代建筑電氣 2010. 6