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Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在廣州中山大學附屬第六醫(yī)院的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):890更新日期:2014-05-27

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

摘要 安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通過ARCM剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置,對商場、賓館、機場、銀行、醫(yī)院、廠房等建筑低壓配電系統(tǒng)進行電氣火災(zāi)監(jiān)控。本文通過對廣州中山大學附屬第六醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)項目的介紹,闡述Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能及其在醫(yī)院場所的重要意義。

關(guān)鍵詞: 火災(zāi)探測器;電氣火災(zāi);醫(yī)院;

0、前言

近10年來,我國發(fā)生電氣火災(zāi)高居火災(zāi)事故總數(shù)的*。根據(jù)*部消防局火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2007年共發(fā)生火災(zāi)15.9萬起(不含森林、草原、*、礦井地下部分火災(zāi),下同),從引發(fā)火災(zāi)的直接原因看,電氣引起火災(zāi)zui多,共45703起,占總數(shù)的28.8%;2008年共發(fā)生火災(zāi)13.3萬起,電線短路、超負荷、電器設(shè)備故障等電氣原因引發(fā)火災(zāi)4萬起,占總數(shù)的30.1%,比重比2007年提高1.3個百分點。電氣火災(zāi)事故所占比例逐年增高,令人堪憂。對于嚴峻的電氣火災(zāi)形勢,早期預(yù)測、預(yù)警、預(yù)報則成消防工作的重中之重,從源頭上杜絕電氣火災(zāi)的發(fā)生成了關(guān)注的焦點。預(yù)防和遏制電氣火災(zāi)的任務(wù)已經(jīng)迫在眉睫。國家有關(guān)部門相繼制訂或修改了有關(guān)標準規(guī)范,要求在建筑中設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控報警系統(tǒng)。

本文根據(jù)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的新標準(GB14827-2005),以廣州中山大學附屬第六醫(yī)院漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例,介紹Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院及大型公共場所的應(yīng)用。

1、項目簡介

中山大學附屬第六醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學、科研、預(yù)防和康復(fù)保健等為一體的大??茝娋C合醫(yī)院,本項目主要對中山大學附屬第六醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓南側(cè)、北側(cè)電井內(nèi)配電回路因漏電及由于漏電可能引起火災(zāi)進行預(yù)報和監(jiān)控,準確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài),發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的火災(zāi)隱患,及時報警提醒人員去這些隱患。幫助醫(yī)院節(jié)約人工成本,由于剩余電流引起的火災(zāi)安全隱患。

系統(tǒng)通過探測現(xiàn)場各用電回路漏電電流、過電流、超溫度等信號,以聲光報警的方式,準確提醒工作人員線路故障的位置,監(jiān)視故障點的變化。儲存各種故障和操作試驗信號,顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)預(yù)防常見的因漏電所引起的建筑物電氣火災(zāi)事故,保證人民生命財產(chǎn)安全。

2、參考標準

本系統(tǒng)符合中華人民共和國國家標準GB14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》。

3、系統(tǒng)的基本組成及工作原理

3.1 基本組成部分

根據(jù)國家標準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》,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。其中,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器又由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器(分對插式、閉合式兩種)所組成;測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器由監(jiān)控探測器和測溫傳感器所組成。

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。系統(tǒng)拓撲圖如下圖所示: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,然后通過五類線TCP/TP協(xié)議進入監(jiān)控主機。

 1)現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接網(wǎng)絡(luò)中用于漏電及溫度信號采集測量的各類型的儀表和保護裝置等,也是構(gòu)建該監(jiān)控系統(tǒng)必要的基本組成元素。不僅肩負著采集數(shù)據(jù)的重任,同時也是執(zhí)行后臺控制命令的終端元件

 2)通訊控制層主要是由通訊服務(wù)器、接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口,組網(wǎng)方式靈活,支持點對點的通訊、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通訊服務(wù)器主要用于直接對現(xiàn)場儀器儀表轉(zhuǎn)達上位機的各種控制命令,并負責對現(xiàn)場儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和存儲等工作,如電壓/電流等電參量、輸入開關(guān)量狀態(tài)、修改儀表內(nèi)部參數(shù)或各種控制繼電器斷開/閉合的操作命令等;接口轉(zhuǎn)換器件則是由于現(xiàn)場儀表或其它系列的裝置與上位機的通訊接口存在差異,需要進行轉(zhuǎn)換方可進行數(shù)據(jù)交換。

 3)管理測控層是針對監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的管理人員。該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的zui上層部分,主要是由電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計算機、人機界面、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面,通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息,自動經(jīng)過計算處理,以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況,并可接受管理人員的操作命令,實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況,以保證供用電單位的正常工作。

3.2 工作原理

其基本原理是,當電氣設(shè)備中的電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異?;蛲蛔儠r,終端探測頭(如剩余電流互感器、溫度傳感器等)利用電磁場感應(yīng)原理、溫度效應(yīng)的變化對該信息進行采集,并輸送到監(jiān)控探測器里,經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷,并與報警設(shè)定值進行比較,一旦超出設(shè)定值則發(fā)出報警信號,同時也輸送到監(jiān)控設(shè)備中,再經(jīng)監(jiān)控設(shè)備進一步識別、判定,當確認可能會發(fā)生火災(zāi)時,監(jiān)控主機發(fā)出火災(zāi)報警信號,點亮報警指示燈,發(fā)出報警音響,同時在液晶顯示屏上顯示火災(zāi)報警等信息。值班人員則根據(jù)以上顯示的信息,迅速到事故現(xiàn)場進行檢查處理,并將報警信息發(fā)送到集中控制臺。

3.3 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計安裝及布線設(shè)計

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備以及系統(tǒng)的報警信號,應(yīng)設(shè)在消防控制室或有人值班的場所。主機電源應(yīng)取自控制中心的消防供電(AC220V)。

各監(jiān)控探測器采用現(xiàn)場供電,電源接入點應(yīng)在該級斷路器的上端。

1)配電柜內(nèi)部形式的安裝設(shè)計

本工程為新建工程,所有監(jiān)控探測器均安裝于變電所內(nèi)配電柜內(nèi),采用嵌入式安裝,安裝于配電柜面板上。工作人員可以通過面板按鈕查看各回路漏及溫度信息。剩余電流互感器安套在A、B、C三相電源線及N線上,PE線不得穿過互感器,固定牢靠,探測器與互感器之間的連線應(yīng)該采用屏蔽導(dǎo)線;溫度傳感器為一熱敏電阻NTC,可以提供-10-120℃的溫度基準,熱敏電阻可以通過導(dǎo)線連接至漏電火災(zāi)監(jiān)控探測器。

2)整個漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝設(shè)計

現(xiàn)場每個漏電監(jiān)控探測器均帶有485通訊接口,需通過屏蔽雙絞線將現(xiàn)場所有探測器以手拉手的方式串聯(lián)起來,連接時應(yīng)注意,每條485總線連接數(shù)量不超過32個,且在20個左右為宜。安裝走線時,應(yīng)注意強弱電走線分開,導(dǎo)線應(yīng)采用阻燃屏蔽雙絞線建議線徑不小于1.0mm2,屏蔽線屏蔽層應(yīng)良好接地,每條總線末端應(yīng)增加一個100歐姆左右的匹配電阻。配線整齊,綁扎成束,穿線可用阻燃PVC管、金屬管及金屬線槽。在穿管、線槽后,應(yīng)將管口、槽口封堵。

3.4 產(chǎn)品的選擇與介紹

本工程共有一棟醫(yī)療綜合大樓工程,分為南北兩側(cè)電井,共地下4層,地上25層以及屋頂層,值班室位于首層消防控制中心,本工程在配電柜現(xiàn)場均安裝ARCM200系列剩余電流監(jiān)控探測器及AKH-0.66/L型剩余電流互感器。在消防控制中心設(shè)立琴臺式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-6000/Q100,將各處的漏電及溫度信息進行共享,便于醫(yī)院工作人員進行統(tǒng)一管理。

ARCM200系列電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器是智能型探測器產(chǎn)品,符合GB 14287─2005。該產(chǎn)品既可以大量的聯(lián)機使用,也可以獨立式使用(具有漏電/過流/溫度的檢測和報警功能,另有可選功能:報警時能自動切斷被監(jiān)控電路,即具有繼電器輸出功能)。它集電氣火災(zāi)監(jiān)控探測及報警功能于一體,具有高智能化、功能齊全、性能可靠、迷你設(shè)計、外形美觀、設(shè)定簡單、儀表式安裝等特點。是令人耳目一新的全新思路設(shè)計的結(jié)晶,是對防范電氣火災(zāi)事故的又一新貢獻。

電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器(以下簡稱“監(jiān)控探測器”)由剩余電流互感器、溫度傳感器和監(jiān)控報警器組成,當被保護線路中的剩余電流互感器(以下簡稱“互感器”)探測到的剩余電流超過監(jiān)控報警器的預(yù)設(shè)定值或溫度傳感器探測到的溫度超出預(yù)設(shè)定值時,監(jiān)控報警器經(jīng)分析、確認后發(fā)出聲光報警信號和控制信號。監(jiān)控報警器能顯示報警線路漏電流大小,傳感器溫度等。當監(jiān)控報警器有報警信息時,啟動繼電器。并可以直接顯示探測電流值和溫度值,無需占用大的設(shè)備場地,節(jié)省消防設(shè)備成本,節(jié)約電力能源,監(jiān)控探測器采用儀表安裝方式。

AcrelAcrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備是整個電氣火災(zāi)監(jiān)控的zui頂端,可連接多臺ARCM系列探測器,組成一套功能齊全的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),具有聲光報警功能,并同步顯示報警回路,其報警信息可以保存12個月以上,后備不間斷電源可以保證市電失電后連續(xù)運行4小時以上,監(jiān)控系統(tǒng)分為壁掛式、琴臺式和柜體式3種,通訊距離可達1200多米,多臺設(shè)備之間或者設(shè)備和其他系統(tǒng)如報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等可進行數(shù)據(jù)交換。并且該系列監(jiān)控設(shè)備具備自檢功能,從硬件、軟件、通訊線路、電源各個方面進行系統(tǒng)自檢,以隨時掌握系統(tǒng)產(chǎn)品運行狀態(tài),保證系統(tǒng)運行的可靠性。

3.5 軟件界面

本套上位機軟件Acrel-6000電氣火災(zāi)系統(tǒng)。主要有以下功能特點:友好的人機界面,可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的剩余電流數(shù)據(jù)和溫度、并有報警提示聲光報警等功能??蛻艨筛鶕?jù)實際需要對報警溫度值、漏電流值進行設(shè)置,報警故障解除時,可遠方進行復(fù)位。系統(tǒng)可對報警事件、日期、報警值、越線值進行記錄,并生成報表。

1)數(shù)據(jù)采集和顯示

現(xiàn)場漏電火災(zāi)監(jiān)控探測器將所采集數(shù)據(jù)上傳到本界面,用戶可根據(jù)需要對回路名稱、監(jiān)控地點、監(jiān)控區(qū)域進行權(quán)限修改。當剩余電流實測值大于報警設(shè)置時,系統(tǒng)報警狀態(tài)指示燈會自動閃爍,對應(yīng)界面中的報警單元狀態(tài)顏色變化,方便運行人員檢查處理報警。

2)故障顯示

當監(jiān)控設(shè)備檢測到設(shè)備故障時,運行監(jiān)視主界面的故障單元狀態(tài)顏色變化,顯示故障單元的具體信息,并發(fā)出故障報警聲。支持故障報警聲手動。

3)故障及報警記錄  

具有事件存儲功能,報警器能夠記錄故障及報警發(fā)生的時間、類型、參數(shù)、報警值,根據(jù)報警記錄可分析故障原因,為故障提供依據(jù)。

4結(jié)束語

隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,人們對安全的意識認識越來越高。公共建筑安裝漏電火災(zāi)系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢。電氣火災(zāi)系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患,及時處理安全隱患,將火災(zāi)防患與未然有著重要的意義。本系統(tǒng)自中山大學附屬第六醫(yī)院·投入運行以來,發(fā)現(xiàn)和整改了多出隱患,大大提高了工作人員的工作效率,保證了醫(yī)院日常工作的穩(wěn)定有序的進行,保證了廣大患者的就診安全,并為醫(yī)院的消防管理提供了科學的依據(jù)。

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. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].吳恩遠 周中 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用圖集 2012. 8

作者簡介:

        徐霜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電,:   :