趙斌

安科瑞電氣股份有限公司   上海 嘉定   201801

摘要  通過對目前市場產品發展及應用需求的討論，介紹了一種針對家庭式最小單元安全使用與控製電能而設計的一種具有綜合保護、小型化、經濟型的家用式終端型電氣火災監控產品—ARCM係列電氣火災監控探測器。

關鍵詞：監控探測器；係統功能；程序功能
；電氣火災監控係統
；智能電網

0  引 言

    電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)探(tan)測(ce)器(qi)是(shi)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)預(yu)防(fang)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)發(fa)生(sheng)的(de)保(bao)護(hu)類(lei)產(chan)品(pin)被(bei)納(na)入(ru)消(xiao)防(fang)產(chan)品(pin)類(lei)別(bie)。該(gai)類(lei)產(chan)品(pin)經(jing)過(guo)近(jin)十(shi)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)與(yu)市(shi)場(chang)考(kao)驗(yan)得(de)到(dao)了(le)進(jin)一(yi)步(bu)充(chong)實(shi)與(yu)發(fa)展(zhan)，如(ru)今(jin)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)涵(han)蓋(gai)六(liu)類(lei)探(tan)測(ce)器(qi)產(chan)品(pin)及(ji)其(qi)係(xi)統(tong)組(zu)網(wang)平(ping)台(tai)即(ji)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)組(zu)成(cheng)（如圖1所示），同類該產品被正式公告列入第二批實施強製性產品認證的消防類產品，將於2013年1月1日起納入國家3C認證產品目錄
，可以預見這將為規範此類產品質量及市場發揮積極作用。

圖1 電氣火災監控係統組成

    任ren何he產chan品pin的de發fa展zhan源yuan於yu市shi場chang價jia值zhi的de推tui動dong，電dian氣qi火huo災zai監jian控kong係xi統tong主zhu要yao以yi電dian子zi及ji軟ruan件jian技ji術shu為wei基ji礎chu，作zuo為wei軟ruan件jian電dian子zi產chan品pin具ju備bei快kuai速su升sheng級ji的de應ying用yong優you勢shi
，伴ban隨sui著zhe電dian子zi科ke學xue技ji術shu的de發fa展zhan及ji軟ruan件jian開kai發fa人ren員yuan技ji術shu水shui平ping的de不bu斷duan提ti升sheng，使shi得de產chan品pin功gong能neng越yue來lai越yue強qiang大da，應ying用yong價jia值zhi更geng高gao。當dang前qian我wo國guo家jia用yong電dian器qi保bao護hu產chan品pin主zhu要yao以yi漏lou電dian、過載、短路保護功能為主。電氣保護型產品結合電子技術研發具備小型化、綜合功能特性將是未來電子電器（機電一體化）產品的發展趨勢

，該類產品即符合“高新技術改造傳統產業—電力係統信息化與自動化技術—采樣數字化、信息化技術，提高設備性能及自動化水平的技術”範疇。

1  ARCM係列電氣火災監控探測器

1.1 功能特點

    ARCM係列電氣火災監控探測器主要用於各區域內信號的采集及處理，具有本地數據顯示
、參數整定和聲光報警等功能，與AKH-0.66L係列剩餘電流互感器配合使用。其接收到AKH-0.66L檢測到的監測回路中的剩餘電流信號後，實時處理並通過標準的MODBUS通信協議上傳至Acrel-6000監控主機。ARCM係列監控探測器功能齊全：有單獨剩餘電流監測功能的監控探測器（可選1～8路）；有多種功能組合的監控探測器，可實現剩餘電流
、溫度、電流和電壓功能的多種組合
；也有高度集成了火災監控、配電監測
、電(dian)能(neng)計(ji)量(liang)三(san)大(da)功(gong)能(neng)於(yu)一(yi)體(ti)
，並(bing)通(tong)過(guo)兩(liang)路(lu)獨(du)立(li)的(de)通(tong)信(xin)端(duan)口(kou)分(fen)別(bie)為(wei)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)及(ji)配(pei)電(dian)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)可(ke)靠(kao)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)
，減(jian)少(shao)了(le)探(tan)測(ce)器(qi)終(zhong)端(duan)數(shu)量(liang)，為(wei)用(yong)戶(hu)節(jie)省(sheng)了(le)投(tou)資(zi)，並(bing)且(qie)相(xiang)同(tong)功(gong)能(neng)的(de)監(jian)控(kong)探(tan)測(ce)器(qi)具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)安(an)裝(zhuang)形(xing)式(shi)，滿(man)足(zu)各(ge)類(lei)不(bu)同(tong)項(xiang)目(mu)的(de)應(ying)用(yong)。

1.2 結構方案

    ARCM係列電氣火災監控探測器（如圖2所示）在實際使用中通常是將電氣火災監控探測器連接斷路器作為執行機構形式（如圖3所示）。

圖2 ARCM係列電氣火災監控探測器

圖3 電氣火災監控裝置接線示意

1.3 硬件設計

    係統結構圖（如圖4所示）
，該設計方案的電氣火災監控探測器的功能有：LCD液晶顯示、故障自動巡檢、漏電檢測、電流檢測、電壓檢測、聲光自檢
、數據可編程
、實時通訊
、故障記錄和查詢。外部數據采樣、顯示、控製和電源等硬件電路采用模塊型隔離設計方式
，保證了信號的抗幹擾性。

    係統功能如圖4所示
，分別有電參量采集模塊、實時時鍾和掉電存儲模塊
、按鍵模塊、顯示模塊、聲光報警模塊、輸出與輸入模塊和電源模塊等等。

圖4 係統結構框圖

1.4 軟件設計

    程序功能設計：軟件流程圖（如圖5、圖6和圖7所示），該係統軟件主要分成三部分，第一部分為主程序部分（如圖5所示），主要負責調用相關功能子程序。第二部分為保護監控子程序（如圖6所示）
，主要實現相應的保護和監控功能。第三部分為顯示子程序（如圖7所示），主要實現相應的顯示功能。

    係(xi)統(tong)在(zai)正(zheng)常(chang)上(shang)電(dian)後(hou)，預(yu)先(xian)對(dui)正(zheng)常(chang)開(kai)機(ji)的(de)初(chu)始(shi)條(tiao)件(jian)進(jin)行(xing)判(pan)斷(duan)，在(zai)初(chu)始(shi)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，讀(du)取(qu)相(xiang)關(guan)監(jian)控(kong)量(liang)數(shu)據(ju)，係(xi)統(tong)開(kai)始(shi)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)，通(tong)過(guo)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)後(hou)，對(dui)監(jian)控(kong)采(cai)集(ji)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)相(xiang)應(ying)的(de)計(ji)算(suan)處(chu)理(li)

，將(jiang)監(jian)控(kong)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)與(yu)用(yong)戶(hu)設(she)置(zhi)的(de)數(shu)值(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)判(pan)斷(duan)，當(dang)監(jian)測(ce)數(shu)據(ju)達(da)到(dao)設(she)定(ding)報(bao)警(jing)條(tiao)件(jian)，係(xi)統(tong)執(zhi)行(xing)報(bao)警(jing)動(dong)作(zuo)（報警動作的方式仍為用戶事先設置的數值）。

圖5 軟件流程圖1

圖6 軟件流程圖2

圖7 軟件流程圖3

2  電氣火災監控係統的組成及工作原理

2.1 電氣火災監控係統的含義

    電氣火災監控係統是指當被保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號、控製信號並能指示報警部位的係統。

2.2 電氣火災監控係統的基本組成

    Acrel-6000電氣火災監控係統由AKH-0.66L係列剩餘電流互感器

、ARCM-NTC溫度傳感器、ARCM係列監控探測器和Acrel-6000係列監控設備等構成。係統各設備之間均采用總線（雙絞線）進行連接
，施工布線簡單方便。

    本文主要討論剩餘電流式電氣火災監控係統
，也稱漏電火災報警係統。它由Acrel-6000係列監控設備

、ARCM係列監控探測器和AKH-0.66L係列剩餘電流互感器等構成（如圖8所示）。

圖8 Acrel-6000/B（壁掛式）電氣火災監控係統

2.3 剩餘電流式電氣火災監控係統的工作原理

    一個電氣係統的輸入
、輸出端電流值，當無任何損失時
，其流入及流出的相量和為零，也就是無剩餘電流；如果這個電氣係統有電流泄漏
，這個係統的電流相量和就不為零
，對外有了泄漏電流，係統中便產生了剩餘電流。剩餘電流是由AKH-0.66L係列剩餘電流互感器檢測出的，AKH-0.66L係列剩餘電流互感器將信息傳送到ARCM係列監控探測器裏，經放大
、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷，並與報警設定值進行比較，一旦超出設定值則發出報警信號
，同時也傳送到Acrel-6000係列監控設備中
，再經監控設備進一步識別
、panding
，dangquerenkenenghuifashenghuozaishi
，jiankongshebeifachuhuozaibaojingxinhao，dianliangbaojingzhishideng
，fachubaojingshengxiang

，tongshizaiyejingxianshipingshangxianshihuozaibaojingdengxinxi。zhibanrenyuanzegenjuyishangxianshidexinxi
，xunsudaoshiguxianchangjinxingjianzhachuli
，bingjiangbaojingxinxifasongdaojizhongkongzhitai。

3　主要表計功能及選型方案

    主要表計功能及選型方案如圖9所示。

圖9 主要表計功能及選型方案

4  結 語

    隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)發(fa)展(zhan)，如(ru)今(jin)保(bao)護(hu)預(yu)防(fang)性(xing)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)產(chan)品(pin)也(ye)將(jiang)不(bu)僅(jin)僅(jin)應(ying)用(yong)在(zai)高(gao)層(ceng)樓(lou)宇(yu)設(she)計(ji)之(zhi)中(zhong)，它(ta)必(bi)將(jiang)融(rong)入(ru)家(jia)用(yong)電(dian)氣(qi)安(an)防(fang)領(ling)域(yu)。本(ben)文(wen)研(yan)究(jiu)的(de)ARCM係(xi)列(lie)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)探(tan)測(ce)器(qi)，以(yi)民(min)用(yong)電(dian)氣(qi)安(an)全(quan)為(wei)設(she)計(ji)出(chu)發(fa)點(dian)，在(zai)保(bao)證(zheng)軟(ruan)件(jian)穩(wen)定(ding)性(xing)前(qian)提(ti)下(xia)

，除(chu)檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)外(wai)
，盡(jin)量(liang)簡(jian)化(hua)電(dian)路(lu)，達(da)到(dao)功(gong)能(neng)與(yu)成(cheng)本(ben)最(zui)優(you)化(hua)設(she)計(ji)
，去(qu)除(chu)了(le)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)產(chan)品(pin)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)的(de)劣(lie)勢(shi)。此(ci)外(wai)，該(gai)係(xi)統(tong)設(she)有(you)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng)
，應(ying)用(yong)上(shang)位(wei)機(ji)軟(ruan)件(jian)，可(ke)對(dui)多(duo)個(ge)火(huo)災(zai)探(tan)測(ce)器(qi)進(jin)行(xing)組(zu)網(wang)，為(wei)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)普(pu)及(ji)到(dao)家(jia)庭(ting)提(ti)供(gong)了(le)可(ke)能(neng)。

參考文獻

[1] DB34/T855-2008,《電氣火災監控係統設計
、施工及驗收規範》

[2] 安科瑞電氣股份有限公司產品選型手冊2013.1版.

作者簡介：

趙斌
，男，工學碩士，安科瑞電氣股份有限公司
，主要研究方向為電氣安全。技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：