淮亞利
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*經(jīng)驗,逐步推廣建筑電氣火災(zāi)預(yù)報警技術(shù)。目前,市場上的建筑電氣火 災(zāi)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(chǔ)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(yīng)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(yīng)用。本文結(jié)合大型工程的實踐,研究和總結(jié)了系統(tǒng)設(shè)備的型。
【關(guān)鍵詞 】:區(qū)預(yù)總線形式的選擇;監(jiān)控探測器的選擇;監(jiān)控設(shè)備的選擇;電氣火災(zāi)探測器;ARCEL-6000
一、前言
我司承接的某超大型民用項目,建筑電氣火災(zāi)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)濟效益方面取得了良好的效果,,并總結(jié)出有效的民用建筑電氣火災(zāi)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(yīng)時間重要的決定因素,建筑電氣火災(zāi)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)總線首先應(yīng)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(yīng)功能,當探測點監(jiān)控參數(shù)超出設(shè)定值,存在火災(zāi)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(yīng)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(yīng)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突出的優(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(shè)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(yīng)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(zāi)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(yīng)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(zāi)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(shè)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是服務(wù)于常規(guī)供電網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),為確保整個的可靠性,其加入不能對原的供電方式進行改動。
在市場上出現(xiàn)的電氣火災(zāi)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.增加了不可??康囊蛩?施工人員應(yīng)慎重選用。
為了不影響的正常工作.應(yīng)首先選用監(jiān)控探測器與配電系統(tǒng)的開關(guān)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(shè)立監(jiān)控主機,采用獨立式監(jiān)控探測器時,按照《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》的要求:探測器應(yīng)具有工作狀態(tài)指示燈和自檢功能,在報警時應(yīng)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(shè)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(yīng)根據(jù)實際的使用情況,考慮是否應(yīng)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(shè)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(yīng)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(yīng)用。缺點:監(jiān)控探測器與互感器之間需要敷設(shè)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(shè)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,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(yīng)根據(jù)工程實際情況選擇。
四、監(jiān)控設(shè)備的選擇
建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品的可靠性是系統(tǒng)的選型關(guān)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(shè)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防火墻,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(shè)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)使用中居中心地位,它負責整個系統(tǒng)的*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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可獨立設(shè)置,也可與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或BA系統(tǒng)集成,如果工程設(shè)計有相關(guān)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(shè)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(zāi)危險性不高的場所,與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或BA系統(tǒng)集成,可充分利用設(shè)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(zāi)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(shè)置的嵌入式系統(tǒng)。
五、安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
1.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等現(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(lǐng)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由Acrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備、ARCM系列監(jiān)控探測器和配套附件組成。系統(tǒng)各設(shè)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)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(zāi)監(jiān)控裝置
ARCM系列組合式電氣火災(zāi)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(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。當被保護線路中監(jiān)控裝置參數(shù)超過報警設(shè)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(zāi)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(zāi)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(lǐng)域, 符合GB14287-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》的標準。
2.1 電氣火災(zāi)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(shè)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(zāi)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 | √ | √ |
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| √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
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導軌式 |
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實時測量 | 電流/電壓/頻率/功率因素 |
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有功功率/無功功率 |
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四象限電能計量 |
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在線 監(jiān)測 | 剩余電流(1路) | √ |
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剩余電流(4路) |
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剩余電流(8路) |
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剩余電流(12路) |
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剩余電流(16路) |
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溫度(1路) |
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溫度(4路) | √ |
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溫度(8路) |
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溫度(12路) |
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溫度(16路) |
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故障電弧 |
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I/O | 開關(guān)量輸入(di) |
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| 4DI | 4DI | 4DI | 4DI | 4DI | 4DI | 4DI | 4DI | 4DI | 4DI |
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繼電器輸出(do) | 1DO | 4DO | 1DO | 4DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO | 2DO |
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| 1DO | |
保護 功能 | 剩余電流 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| √ | √ | √ | √ |
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溫度 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| √ | √ |
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過壓 |
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欠壓 |
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過流 |
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故障電流 |
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| √ | |
數(shù)據(jù) 記錄 | 事件記錄(20條) | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
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| √ |
內(nèi)置時鐘 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
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| √ | |
通訊 | modbus485通訊 | √ | √ | √ | √ | 2路 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
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| √ |
二總線通訊 |
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| √ | √ | √ | √ |
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應(yīng)用場合 | 0.4kv電壓等級TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng) |
3 主要防火設(shè)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?。òü收喜⒙?lián)電弧、故障串聯(lián)電弧)進行有效的檢測,當檢測到線路中存在引起火災(zāi)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(shè)備,以實現(xiàn)預(yù)警火災(zāi)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(guān)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(guān)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)品符合國標 | GB 14287.4-2014 |
參考文獻:
1.孫健樺.民用建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系設(shè)備的選型.建設(shè)科技.2013.101期
2.安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2019.11版