電氣火災監控系統/防火門監控系統在浦東空港協信產業園項目的應用

繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：介紹浦東空港協信產業園項目，采用安科瑞剩余電流式電氣火災探測器、消防電源監控模塊、防火門監控模塊，就地組網方式，通過現場總線通訊遠傳至后臺，從而實現剩余電流式電氣火災監控系統、消防電源監控系統、防火門監控系統的搭建，完成對現場配電回路的實時漏電流的監測、消防回路電源監測、防火門狀態監控。

關鍵詞： 電氣火災；消防電源；防火門；剩余電流式電氣火災監控探測器；監控系統；Acrel-6000/B；AFPM100/B1；AFRD100/B(二總線)；浦東空港協信產業園項目。

0 概述
  浦東空港協信產業園項目，建設地點為上海浦東新區。地塊南臨緯四路，東臨經四路，西鄰經二路。建筑單體包括：1號廠房及配套倉庫、2號廠房及配套倉庫、3號廠房及配套倉庫、架空平臺、坡道、設備房、門衛1、門衛2及開關站。
  本項目承接其電氣火災監控系統、消防電源監控系統、防火門監控系統，在消防控制室都放置臺Acrel-6000/B電氣火災監控系統主機、臺AFPM100/B1消防電源監控系統主機、臺AFRD100/B(二總線)防火門監控系統主機，通過對各個樓層所分布的ARCM200BL型火災探測器、AFPM3-2AVM消防電源監控模塊、AFRD-CB1/CB2(YT)防火門監控模塊的數據采集，完成在Acrel-6000/B主機的漏電數據的實時顯示、報警，在AFPM100/B1主機的電源數據的實時顯示、報警，在AFRD100/B(二總線)主機的防火門狀態數據的實時顯示、報警。

1 應用介紹
  Acrel-6000/B電氣火災監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于體的計算機測控系統，該系統適用于大型商場、生活小區、工礦企業、辦公大樓、商場、酒店等區域電氣防火的集中監控管理。
Acrel-6000/B型電氣火災監控設備是Acrel-6000電氣火災監控系統的核心，監控設備通過RS485總線與多臺電氣火災監控探測器相連，構成集散式電氣火災監控系統，實時監控電氣線路的工作狀態。
  AFRD100防火門監控系統是安科瑞自主研發的集工業計算機技術、通訊、抗電磁干擾、數字傳感器技術和工業現場總線控制技術于體的智能化系統，該系統適用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫院、學校、體育館、展覽館、酒店、商業樓盤等場所。
  AFRD100/B型防火門監控器是AFRD100型防火門監控系統的核心，監控器通過二總線與多個防火門監控終端相連，構成集散式防火門監控系統，對防火門的工作狀態進行24小時實時自動巡檢，對處于非正常狀態的防火門給出故障報警提示。在發生火情時，該監控系統自動關閉常開防火門，為火災救援和人員疏散贏得寶貴時間！。
  AFPM消防設備電源監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于體的計算機測控系統，該系統可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。
  AFPM100/B1消防設備電源狀態監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，AFPM100/B1監控器通過二總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實時監控消防設備主、備電源的工作狀態。
   本設備結構合理、體積小，可靠性高、功能強，維護方便、性價比高，系統界面友好直觀、易學易用。

2 參考標準
   本設備符合家標準
  GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統 1部分：電氣火災監控設備》 
  GB14287.2-2014 《電氣火災監控系統 2部分：剩余電流式電氣火災監控探測器》 
  GB14287.3-2014 《電氣火災監控系統 3部分：測溫式電氣火災監控探測器》 
  GB50016-2014 《建筑設計防火規范》 
  JGJ 16-2008 《民用建筑電氣設計規范》 
  GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》 
  GB50054-2011 《低壓配電設計規范》 
  GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》 
  GB50055-2011 《通用用電設備配電設計規范》 
  GB50217-2007 《電力工程電纜設計規范》

3 系統組成
  剩余電流式電氣火災監控系統、消防電源監控系統、防火門監控系統采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層組成。各電氣火災監控探測器通過阻燃屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS/二總線通訊協議總線型連接接入壁掛式主機。
系統組網結構

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zui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。
  后臺監控設備設置在消控中心。
2）網絡通訊層
  通訊介質：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線，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ARCM200BL剩余式電氣火災監控探測器、、AFPM3-2AVM消防電源監控模塊、AFRD-CB1/CB2(YT)防火門監控模塊。ARCM200BL型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。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。產品符合家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統 1部分：電氣火災監控設備》 的標準要求。
  現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。測量探測器擔負著zui基層的數據采集任務，其監測的數據必須完整、準確并實時傳送至監控主機。便于運行人員監控現場設備運行狀態，故障報警等情況，有效預防火災事故發生。
4）項目組網情況
  本項目現場分布的AFPM3-2AVM消防設備電源監控模塊共74只；ARCM系列剩余漏電探測器共24只；AFRD-CB1（YT）共41只，AFRD-CB2（YT）共26只，采用手拉手方式就地組網。
4系統功能
4.1監控報警功能
  監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、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，聲光報警直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
4.2控制輸出功能
  當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
4.3故障報警功能
  通訊故障報警：當監控設備與所接的任臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，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。
4.4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。
4.5報警記錄存儲查詢功能
  當發生剩余電流、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。
4.6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。
4.7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。
4.8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。
4.9面板元件布置及功能說明
  Acrel-6000/B電氣火災監控設備面板布置如圖1所示：

圖1  監控設備面板示意圖

  報警指示燈（紅色）：設備接收到探測器發出的報警信號時，報警指示燈常亮；
  故障指示燈（黃色）：當本系統發生故障時（如通訊故障、電源故障等），故障指示燈常亮；
  運行指示燈（綠色）：設備正常運行時，指示燈常亮；
  消音指示燈（綠色）：軟件消音時，指示燈常亮；
  復位按鈕（紅色）：對系統進行復位操作；
  微型打印機：用于打印實時報警、故障、事件信息。    
  該系統自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方面發揮了重要作用，獲得了客戶對產品和公司的認可與信賴。
5、消防電源監控系統功能
5.1監控功能
監控器通過二總線接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關狀態信息，以此實現對消防設備電源工作狀態的實時監視。故障時發出聲光故障報警信號，同時面板上“其它”故障指示燈亮，顯示屏指示故障部位、故障類型和故障時間，聲光信號直保持，直至故障排除。其中聲音信號可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
5.2控制輸出功能
  當被監測回路報警時，可控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當故障消除后，控制輸出繼電器釋放。
5.3報警功能
系統故障報警：程序不能正常運行時，監控設備發出聲光報警信號，同時面板上的“系統”故障指示燈亮。
其它故障報警：主電源或備用電源出現異常，監控設備和傳感器回路發生短路、斷路等故障，或者傳感器發出被檢測電源的各種故障信號時，監控設備發出聲光報警信號，同時設備上的黃色“其它”故障指示燈亮。
5.4自檢功能
  檢查設備中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭等是否正常。
5.5記錄存儲查詢功能
當發生過壓、欠壓、錯相、過流故障報警或通訊、電源故障時，系統將故障報警部位、故障信息、故障報警時間等信息存儲在數據庫中，當故障報警解除、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。
5.6主備電源切換功能
  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。
5.7用戶權限管理功能
為確保監控系統的安全運行，監控設備將軟件操作權限分為三級（管理員、操作員、值班員），不同級別的操作員具有不同的操作權限，從而提高了系統的安全級別。
5.8主要組成部件
主控單元：工業級平板電腦，配有觸摸顯示屏，Windows XP操作系統；
聲光報警器：內置喇叭、LED指示燈；
備用電源： 2節12V/12Ah的免維護蓄電池。
其中面板元件布置及功能說明如下圖所示：

運行指示燈（綠色）：設備正常運行時，指示燈常亮；
電源指示燈（綠色）：設備主電或者備電出現異常時閃爍；
消音指示燈（綠色）：監控設備處于消音狀態時，指示燈常亮；
  系統故障指示燈（黃色）：系統程序無法運行時，系統故障指示燈常亮；
  其它故障指示燈（黃色）：系統收到其它故障報警信號時，其它故障指示燈常亮；
  復位按鈕（黑色）：對系統進行復位操作；
  微型打印機：用于打印實時故障、事件信息。
6、防火門系統功能
6.1監控報警功能
  監控器能接收火災自動報警系統的信息，報警時發出聲光報警信號，同時顯示屏指示報警區域，顯示報警時間及報警信息，直至監控器手動復位；復位后，若報警信號未消除，報警狀態會再次啟動。
6.2控制輸出功能
  當接收到火災自動報警系統的信息時，控制輸出繼電器閉合，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
6.3故障報警功能
  通訊故障報警：當監控器與所接的任監控終端之間發生通訊故障時或監控模塊自身發生短路、斷路故障時，監控畫面中相應的被監控終端顯示故障提示，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，監控器也發出聲光故障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故障聲響。
6.4自檢功能
  設備自行檢查所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
6.5記錄存儲與查詢功能
  當監控器監控到報警或故障等事件時，監控器能自動記錄事件類型，事件發生時間，事件發生區域以及事件的詳細信息，能存儲事件記錄超過10000條。監控器還能提供記錄查詢功能，可根據需要，自定義查詢日期。
6.6電源功能
  緊急狀態下，當主電源發生停電、欠壓等故障時，監控器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，切換過程中監控器保持連續平穩運行。
6.7遠程控制功能
  當監控距離較遠時，可采用區域分機延長通訊距離和供電距離，并將監控信息上傳至監控器，監控器可對監控終端進行遠程監控和遠程復位。
6.8權限控制功能
  為確保監控系統的安全運行，監控器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。
6.9面板元件布置及功能說明
  AFRD100/B防火門監控器面板布置如圖所示：

圖1  監控設備面板示意圖
  電源指示燈(綠色)，當電源正常供電時指示燈常亮，電源發生故障時指示燈閃亮；
  門開指示燈(綠色)，當被監控的常開防火門全部處于正常打開狀態時指示燈常亮；
  門關指示燈(綠色)，當被監控的常閉防火門全部處于正常關閉狀態時指示燈常亮；
  故障指示燈(黃色)，當監控器接收到故障信號時指示燈點亮；
  啟動指示燈(紅色)，當監控器發送給終端動作指令時指示燈點亮；
  消音按鈕(黑色)，消除報警聲音；
  微型打印機：用于打印實時報警、故障等事件信息.

參考文獻
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[4]. 中華人民共和家標準火災自動報警系統設計規范 GB 50116-2013. 中計劃出版社出版.2014.3
作者簡介：
繆建梅，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供配電