順北油氣田一區奧陶係油氣藏產能建設項目的研究與應用

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定  201801

摘要：本文介紹順北油氣田一區奧陶係油氣藏產(chan) 能建設項目，采用安科瑞剩餘(yu) 電流式電氣火災探測器，就地組網方式，通過現場總線通訊遠傳(chuan) 至後台，從(cong) 而實現剩餘(yu) 電流式電氣火災監控係統的搭建，完成對現場配電回路的實時漏電流的監測。

關(guan) 鍵詞： 電氣火災；剩餘(yu) 電流式電氣火災監控探測器；監控係統；Acrel-6000/B。

0 概述

      安科瑞承接其順北油氣田一區奧陶係油氣藏產(chan) 能建設項目電氣火災監控係統，通過對其分布的5隻ARCM200L型火災探測器數據采集，完成在Acrel-6000/B主機的漏電數據的實時顯示、報警。

1 應用介紹

       Acrel-6000/B電氣火災監控係統是安科瑞研發的集監視、報警、管理於(yu) 一體(ti) 的計算機測控係統，該係統適用於(yu) 大型商場、生活小區、工礦企業(ye) 、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電氣火災監控係統的核心，監控設備通過RS485總線與(yu) 多台電氣火災監控探測器相連，構成集散式電氣火災監控係統，實時監控電氣線路的工作狀態。

       監控設備能實時接收處理各路探測器發送的剩餘(yu) 電流、溫度信號，同時在液晶屏幕上顯示，當出現剩餘(yu) 電流、運行溫度超限及電源或通訊發生故障時，監控設備能發出聲、光報警信號，在屏幕上顯示報警類型、故障位置等信息，具有數據存儲(chu) 、查詢、報警、控製輸出等功能，並支持對探測器的遠程複位控製功能。

本設備結構合理、體(ti) 積小，可靠性高、功能強，維護方便、性價(jia) 比高，係統界麵友好直觀、易學易用。

2 參考標準

  本設備符合國家標準

       GB14287.1-2014 《電氣火災監控係統 1部分：電氣火災監控設備》

       GB25506-2010   《消防控製室通用技術要求》

       GB50116-2013   《火災自動報警係統設計規範》

3 係統組成

       剩餘(yu) 電流式電氣火災監控係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通訊協議總線型連接接入壁掛式主機。

係統組網結構

1）站控管理層

       站控管理層針對電氣火災監控係統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是係統的上層部分。主要由係統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監測係統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，並以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

       監控主機：用於(yu) 數據采集、處理和數據轉發。為(wei) 係統內(nei) 或外部提供數據接口，進行係統管理、維護和分析工作。

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

       後台監控設備設置在消控中心。

2）網絡通訊層

       通訊介質：係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(yu) 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(wei) ARCM200L型剩餘(yu) 式電氣火災監控探測器。ARCM200L型剩餘(yu) 電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 係統設計的，通過對配電回路的剩餘(yu) 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(cong) 而預防電氣火災的發生。產(chan) 品采用先進的微控製器技術，集成度高，體(ti) 積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化於(yu) 一身，是建築電氣火災預防監控、係統絕緣老化預估等的理想選擇。產(chan) 品符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監控係統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控製器構成數據采集終端，向數據中心上傳(chuan) 采集的數據。測量探測器擔負著基層的數據采集任務，其監測的數據必須完整、準確並實時傳(chuan) 送至監控主機。便於(yu) 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

       本項目分布5隻ARCM200L型火災探測器，采用手拉手方式就地組網，本項目共計鋪設通訊線纜2條，每條通訊線纜接入數量在10~20不等，通訊距離小於(yu) 300米。

4係統功能

4.1監控報警功能

       監控設備能接收多台探測器的剩餘(yu) 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，聲光報警一直保持，直至按設備的“複位"按鈕或觸摸屏的“複位"按鍵遠程對探測器實現複位。對於(yu) 聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

4.2控製輸出功能

       當被監測回路報警時，控製輸出繼電器閉合，用於(yu) 控製被保護電路或其他設備，當報警消除後，控製輸出繼電器釋放。

4.3故障報警功能

       通訊故障報警：當監控設備與(yu) 所接的任一台探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫麵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，並發出故障報警聲音。

       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並顯示故障信息，可進入相應的界麵查看詳細信息並可解除報警聲響。

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(chu) 查詢功能

       當發生剩餘(yu) 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(chu) 在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。曆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，當主電源恢複正常供電時，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對探測器控製功能

       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複位控製。

4.8權限控製功能

       為(wei) 確保監控係統的安全運行，監控設備軟件操作權限分為(wei) 三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。

5 主要技術參數

5.1電源

       額定工作電壓AC220V（85% ～ 110%）。

       備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監控設備工作時間 ≥4小時。

5.2工作製

       24小時工作製。

5.3通訊方式

       RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協議，傳(chuan) 輸距離1km，可通過中繼器延長通訊傳(chuan) 輸距離。

5.4監控容量

       監控設備高可監控512個(ge) 監控單元（探測器）；

       可配接ARCM係列監控探測器。

5.5監控報警項目

       剩餘(yu) 電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）；

       溫度報警（超溫）：故障單元屬性（部位、類型）；

       電流故障（過流）：故障單元屬性（部位、類型）；

       監控報警響應時間： ≤10s；

       監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m；

       監控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應保持，直至手動複位；

       監控報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動。

5.6故障報警項目

       監控設備與(yu) 探測器之間的通訊連接線發生斷路或短路；

       探測器與(yu) 剩餘(yu) 電流傳(chuan) 感器、溫度傳(chuan) 感器之間連接線發生短路或短路；

       監控設備主電源欠壓或斷電；

       給電池充電的充電器與(yu) 電池之間的連接線發生斷路或短路；

       故障報警響應時間：≤100s；

       監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m；

       監控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應保持至故障排除；

       故障報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動；

       故障期間，非故障回路的正常工作不受影響。

5.7控製輸出

        報警控製輸出：1組常開無源觸點；容量：AC250V 3A或DC30V 3A.

5.8自檢項目

        指示燈檢查：報警、故障、運行、主電源、備用電源指示燈；

        顯示屏檢查；

        音響器件檢查；

        自檢耗時 ≤60s 

5.9事件記錄

       記錄內(nei) 容：記錄類型、發生時間、探測器編號、區域、故障描述，可存儲(chu) 記錄不少於(yu) 2萬(wan) 條；

       記錄查詢：根據記錄的日期、類型等條件查詢。

5.10操作權限分級

       日常值班級：實時狀態監視、事件記錄查詢；

       監控操作級：實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢；

       係統管理級：實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢，監控設備係統參數查詢、

       監控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與(yu) 刪除。

5.11使用環境條件

      工作場所：消防控製室內(nei) 、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內(nei) 牆壁上；

      工作環境溫度：-10℃～50℃；

      工作環境相對濕度：5%～95%RH；

      海拔高度：≤2500m。

6 設備組成部件

6.1主要參數及組成部件

      主控單元：工業(ye) 級平板電腦，配有觸摸顯示屏，WinXP操作係統；

      輸入輸出：內(nei) 置公司開發的智能DCMOD模塊，具有多路輸入輸出；

      聲光報警器：內(nei) 置喇叭、LED指示燈；

      備用電源： 2節12V/7.2Ah的免維護蓄電池. 

6.2麵板元件布置及功能說明

       Acrel-6000/B電氣火災監控設備麵板布置如圖1所示：

 圖1  監控設備麵板示意圖

      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）：當本係統發生故障時（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；

      複位按鈕（紅色）：對係統進行複位操作；

      微型打印機：用於(yu) 打印實時報警、故障、事件信息。

       該係統自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方麵發揮了重要作用，獲得了客戶對產(chan) 品和公司的認可與(yu) 信賴。

參考文獻

      [1].任致程周中. 電力電測數字儀(yi) 表原理與(yu) 應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 建築能耗監測係統。