張士全  徐海艷

安科瑞電氣股(gu)份(fen)有限公司，上海 嘉定，201801

摘 要：介紹了(le)石化行業火災(zai)危險(xian)環境的特點，闡(chan)明了(le)消防設(she)備電源監(jian)控(kong)系統以及(ji)電氣火災(zai)監(jian)控(kong)系統在石化行業供配電系統中的必要性及(ji)功能(neng)實現。

關鍵詞：火災危險環(huan)境；電氣(qi)安全；電氣(qi)火災監控(kong)(kong)系統；消防設備電源監控(kong)(kong)

不(bu)(bu)*統計全國在(zai)冊的(de)(de)石(shi)(shi)油化工(gong)(gong)企業已有數萬家，經濟的(de)(de)發展、人(ren)民生活(huo)質(zhi)量(liang)的(de)(de)提升以(yi)及(ji)建設(she)的(de)(de)進步都(dou)離不(bu)(bu)開石(shi)(shi)化行業所做的(de)(de)貢獻。然(ran)而就其本身而言也存(cun)在(zai)著眾多的(de)(de)安全隱患(huan)，石(shi)(shi)化行業生產工(gong)(gong)藝(yi)復雜，其挖掘、加工(gong)(gong)、處理及(ji)運儲過(guo)程中不(bu)(bu)可避免(mian)的(de)(de)會存(cun)在(zai)火災危險物質(zhi)，而其工(gong)(gong)藝(yi)設(she)備及(ji)生(sheng)產(chan)管線(xian)也會因(yin)靜(jing)電(dian)而產(chan)生(sheng)火花(hua)，容易引(yin)(yin)發爆炸的空氣(qi)混合物以及(ji)危(wei)險物質遇(yu)到高(gao)溫、靜(jing)電(dian)火花(hua)，都有可能引(yin)(yin)發火災(zai)及(ji)爆炸事故。基于以上環境(jing)(jing)條件(jian)，石(shi)化行(xing)業(ye)屬于易引(yin)(yin)發電(dian)氣(qi)火災(zai)的環境(jing)(jing)，在電(dian)氣(qi)安全(quan)方面(mian)相較(jiao)于其他行(xing)業(ye)有著更高(gao)的要求。

對于(yu)特殊(shu)供電(dian)(dian)要求的(de)(de)負荷(he)的(de)(de)詮釋為：正常(chang)工作(zuo)電(dian)(dian)源因(yin)故障(zhang)自行(xing)中(zhong)斷或者(zhe)被人(ren)為的(de)(de)切(qie)斷時(shi)，為保證企(qi)業(ye)的(de)(de)安全可靠運(yun)行(xing)而停產(chan)，以防(fang)現(xian)場引發電(dian)(dian)氣爆(bao)炸或火災進一(yi)步蔓延，人(ren)員(yuan)中(zhong)毒及人(ren)員(yuan)的(de)(de)傷亡等事故，防(fang)止(zhi)事故擴大，為搶(qiang)救及撤離人(ren)員(yuan)，而必(bi)須保證正常(chang)供電(dian)(dian)的(de)(de)負荷(he)。石化企(qi)業(ye)特殊(shu)供電(dian)(dian)的(de)(de)負荷(he)為：通信系(xi)統、現(xian)場火災報警(jing)設備、必(bi)要的(de)(de)事故照明、消(xiao)防(fang)系(xi)統中(zhong)的(de)(de)用電(dian)(dian)負荷(he)。

我司就(jiu)化工企業電(dian)氣防火(huo)(huo)技術措(cuo)施提出兩方(fang)面解決方(fang)案(an)：①設(she)置電(dian)氣火(huo)(huo)災監控系統；②加強對消防電(dian)源負荷的監控。

1 設置電氣火災(zai)監(jian)控系統

Acrel-6000電(dian)氣火災監控系(xi)統是我(wo)司(si)，符合(he)標準（《電(dian)(dian)氣火災監控系(xi)統(tong) 第1部(bu)分：電(dian)(dian)氣火災監控設備》）的產品，其(qi)主(zhu)要(yao)組成部(bu)分是ARCM電(dian)(dian)氣火災監控探測(ce)器、間隔層、計算(suan)機(ji)監控系(xi)統(tong)三(san)個部(bu)分。系(xi)統(tong)主要(yao)作用是實(shi)時(shi)探測被(bei)保護(hu)線路(lu)中剩余電流(liu)、溫(wen)度等易引發火(huo)災的危險參(can)數(shu)的變化(hua)情況,當保護(hu)線路(lu)中的被(bei)探測參(can)數(shu)超過預設報警(jing)(jing)值時(shi)，系統能發出報警(jing)(jing)信號、控制(zhi)信號并指(zhi)示線路(lu)報警(jing)(jing)部(bu)位，使管理者有效的控制(zhi)引發電氣火(huo)災的因素(su)。

●系統結構

系統(tong)整體架構(gou)采用(yong)分(fen)層分(fen)布式(shi)結構(gou)，主要由(you)站控管理層、間(jian)隔層和現場設備層組成。

●ARCM100-Z監控探測器

ARCM系列(lie)監控探測(ce)器可(ke)測(ce)量三相電(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)壓、功率、功率因數(shu)；計量四象限電(dian)(dian)(dian)能(neng)、基(ji)波電(dian)(dian)(dian)能(neng)、視在電(dian)(dian)(dian)能(neng)；單回路(lu)剩余電(dian)(dian)(dian)流的(de)測(ce)量和(he)溫度的(de)監測(ce)；具有(you)多路(lu)繼電(dian)(dian)(dian)器輸出，支持消防聯動的(de)功能(neng)，采(cai)用RS485通訊接口。適用于(yu)0.4kV電(dian)壓等(deng)級TN-C-S、TN-S及局(ju)部(bu)TT系統

●系(xi)統功能

Acrel-6000監控系統主要有(you)以下六個功能：監控報警、故障報警、控制輸出、自檢、報警記錄及操作分(fen)級。上位(wei)機軟件Acrel-6000電(dian)(dian)氣(qi)火災(zai)系統(tong)主(zhu)要(yao)有以(yi)下功能特(te)點：友好的(de)人機界面，可實(shi)(shi)時(shi)和定(ding)時(shi)采集現(xian)場(chang)設備的(de)剩余電(dian)(dian)流數(shu)據和溫度，并(bing)(bing)有報(bao)(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)提(ti)示(shi)聲光(guang)報(bao)(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)等功能。可根據實(shi)(shi)際需要(yao)對報(bao)(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)溫度值、漏電(dian)(dian)流值進行(xing)(xing)設置，報(bao)(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)故(gu)障解除時(shi)，可遠(yuan)方進行(xing)(xing)復位(wei)。統(tong)可對報(bao)(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)事(shi)件、日期、報(bao)(bao)(bao)(bao)警(jing)(jing)值、越線值進行(xing)(xing)記(ji)錄(lu)，并(bing)(bing)生成(cheng)報(bao)(bao)(bao)(bao)表并(bing)(bing)可打印(yin)。系統(tong)提(ti)供(gong)了多(duo)級管理權措(cuo)施，對不同級別(bie)的(de)用戶賦(fu)以(yi)不同權限(xian)，從而保證系統(tong)在運行(xing)(xing)過程中的(de)安(an)全性和可靠性。

1）現(xian)場數據采(cai)集(ji)和報警

現場(chang)ARCM系列監控(kong)探測器(qi)將現場采集(ji)的實時數據通(tong)過監控系統上傳到如圖所(suo)示(shi)的系統界面。當探測器(qi)監測到對應回(hui)路的剩余電流值(zhi)(zhi)大于預(yu)設報警值(zhi)(zhi)，界面中的對應報警單元(yuan)狀態顏色(se)發生變化，有助(zhu)于提(ti)醒(xing)現場(chang)人員(yuan)對報警信息進行(xing)處理判斷。

2）故(gu)障(zhang)顯示

動態(tai)模擬主接線(xian)圖顯示(shi)(shi)各回路的(de)漏(lou)電(dian)狀(zhuang)態(tai)及分合狀(zhuang)態(tai)。現(xian)(xian)場(chang)或控制室實現(xian)(xian)聲光(guang)報警，界面(mian)自動跳出(chu)漏(lou)電(dian)報警的(de)提示(shi)(shi)信息窗口，指示(shi)(shi)漏(lou)電(dian)報警的(de)具體位置(zhi)或回路。

●故障及報警記錄

監控軟件自動生成事件記錄（包含時(shi)間(jian)、地址(zhi)、報警類型(xing)等）存(cun)儲于(yu)監控主機的硬盤中，方便運(yun)行人員查詢。

2 加強對消防(fang)電源負荷監控(kong)

消防(fang)安全很(hen)大程(cheng)度(du)取決(jue)于(yu)消防(fang)設備的(de)(de)好壞，二(er)消防(fang)設備是否正常(chang)工作又取決(jue)于(yu)供電(dian)設備的(de)(de)供電(dian)電(dian)源的(de)(de)工作狀態，若沒有可靠的(de)(de)消防(fang)設備電(dian)源，關(guan)鍵時(shi)刻(ke)，消防(fang)設備形同虛設，因此確(que)保(bao)消防(fang)設備的(de)(de)正常(chang)工作，能在火災情況下為人(ren)員疏散和(he)營救起到(dao)積極作用。

AFPM系列消防設備電源(yuan)監控(kong)系統依據標(biao)準《消(xiao)(xiao)(xiao)防設備(bei)電(dian)(dian)(dian)源監(jian)(jian)控(kong)系統(tong)(tong)》，消(xiao)(xiao)(xiao)防設備(bei)電(dian)(dian)(dian)源監(jian)(jian)控(kong)系統(tong)(tong)監(jian)(jian)控(kong)主機安裝在消(xiao)(xiao)(xiao)防控(kong)制室，能夠對消(xiao)(xiao)(xiao)防設備(bei)的電(dian)(dian)(dian)源進行實(shi)時的監(jian)(jian)控(kong)，通過檢測消(xiao)(xiao)(xiao)防設備(bei)電(dian)(dian)(dian)源的電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流(liu)、開(kai)關狀態等有關設備(bei)電(dian)(dian)(dian)源信息(xi)，從而(er)判斷電(dian)(dian)(dian)源設備(bei)是否有斷路(lu)、短(duan)路(lu)、過電壓、欠電壓(ya)、缺(que)相、錯相以及(ji)過(guo)(guo)流（過(guo)(guo)載）等(deng)故障信息并報警、記錄的監控系(xi)統。此(ci)系(xi)統具有(you)可(ke)靠(kao)性、實時性、數字化、智能(neng)化、網絡(luo)化和連續監控(kong)(kong)的特(te)性(xing)。實時反映出(chu)被監控(kong)(kong)設備電源的狀況，并集(ji)中顯示。石化企業內的消防(fang)用(yong)電(dian)設備包括(kuo)：消防(fang)水(shui)泵(beng)、應急照(zhao)明燈(deng)和疏散指示(shi)燈(deng)、火災報(bao)警(jing)系統及聯動控制(zhi)系統、消防(fang)用(yong)電(dian)動閥等消防(fang)設備。

系統由AFPM100監(jian)控(kong)探測器、中繼器、AFPM系(xi)列電源監(jian)控(kong)模塊和(he)傳輸線纜組成(cheng)。

監控主機采用集(ji)中(zhong)式、模(mo)塊化(hua)設計，配(pei)接監控模(mo)塊，對所監測的(de)消防設(she)備電(dian)源(yuan)的(de)運行信(xin)息(xi)(xi)、故障信(xin)息(xi)(xi)、位置信(xin)息(xi)(xi)等(deng)參數(shu)進行跟蹤采集(ji)、存儲、分(fen)析，方便用戶(hu)進行管理(li)和監控；通過人機交互界(jie)面(mian)，將消防設(she)備電(dian)源(yuan)的(de)數(shu)據匯總顯示，具有管理(li)、查看、報警、打印等(deng)多項功能。網(wang)絡(luo)zui大通信距離一般(ban)不超過(guo)500m。

2.1 AFPM100監控探測器(qi)

采(cai)用24小時(shi)工(gong)作制，Modbus-RTU通信協議，RS485半雙工(gong)總線(xian)方式，傳輸距離1km（可通過(guo)中繼器延長通信傳輸距(ju)離）。并且為增(zeng)(zeng)強(qiang)電(dian)源可靠(kao)性，在(zai)主(zhu)電(dian)源（AC220V 50Hz（允許85%~110%范圍內(nei)變(bian)化））低(di)電(dian)壓或停電(dian)時(shi)(shi)，增(zeng)(zeng)設備用(yong)電(dian)源可維持監控設備工(gong)作時(shi)(shi)間≥8h。探測器可同時(shi)(shi)為連接的(de)模塊（電(dian)壓/電(dian)流信號傳感器）提供DC24V電(dian)源。

其特點如下：

* 監控容量(liang)：≤128點(dian)

* 顯示(shi)方式：320*240點(dian)陣液晶

* 輸(shu)入輸(shu)出模塊：內置遠程I/O模塊

* 聲光報警模塊：內(nei)置(zhi)喇(la)叭(ba)，蜂鳴器，LED指示燈

2.2  電源監控模塊

監控(kong)模(mo)塊用于(yu)在(zai)現場對各種消防設備的(de)電源及設備運行(xing)狀(zhuang)態實時監測并進行(xing)信息采集，具有過(guo)壓、欠壓、過(guo)流(liu)（具有電流(liu)檢(jian)測產品）、缺相（三相模(mo)塊）、錯相（三相模(mo)塊）報警，并具(ju)有事(shi)件存儲功(gong)能(neng)，報警(jing)(jing)器能(neng)夠(gou)記(ji)錄報警(jing)(jing)發生(sheng)的時(shi)間、類型、參數(shu)，根(gen)據報警(jing)(jing)記(ji)錄可以分析現場情(qing)況(kuang)，為消除故障(zhang)提供依(yi)據；通過RS485接口，標(biao)準Modbus協(xie)議可以與(yu)各種標(biao)準系統(tong)相連，具(ju)有集成度(du)高(gao)、網絡化(hua)、智能(neng)化(hua)程度(du)高(gao)、動作特性(xing)合理等優(you)點。實(shi)際應(ying)用中可(ke)根(gen)據(ju)現場實際應用需求(qiu)選擇功能不(bu)同的監(jian)控模塊(kuai)。

監控(kong)模塊分為(wei)三大類：

AFPM1表示(shi)單相電源(yuan)監控(kong)模塊，可監測電源(yuan)的交/直流電壓、電流；

AFPM3表示三相電源監控模塊，用于監測電(dian)源(yuan)的(de)交(jiao)/直流電(dian)壓(ya)、電(dian)流；

AFPM5為開入開出監控模塊(kuai)，可監測開關狀態，并(bing)可以連接報警控制回路。

模(mo)塊(kuai)采(cai)用(yong)標準模(mo)塊(kuai)化設(she)計，導軌(gui)安(an)裝，方(fang)便現場使用(yong)。采(cai)用(yong)高性(xing)(xing)能單片機嵌入數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和通信程(cheng)序，實現可(ke)靠的數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和傳(chuan)輸。在各區(qu)(qu)域根據(ju)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)的性(xing)(xing)質(zhi)和用(yong)途(tu)設(she)置(zhi)傳(chuan)感監控模(mo)塊(kuai)，負責監視相應(ying)區(qu)(qu)域消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)的電源信息。監控模(mo)塊(kuai)之間采(cai)用(yong)RS485通信網絡連接(jie)。

2.3 中繼器。

中繼(ji)(ji)器(qi)適用于(yu)監(jian)控主(zhu)機(ji)(ji)和現場(chang)監(jian)控模塊(kuai)距(ju)(ju)離較遠的系(xi)統，當(dang)傳(chuan)輸(shu)距(ju)(ju)離超過500m時(shi)，采用中繼(ji)(ji)器(qi)擴展，每個(ge)中繼(ji)(ji)器(qi)可管理32個(ge)監(jian)控模塊(kuai)。中繼(ji)(ji)器(qi)不(bu)但可以增加(jia)系(xi)統的通(tong)(tong)信距(ju)(ju)離，而(er)且可以為連(lian)接的現場(chang)監(jian)控模塊(kuai)供電，解決由于(yu)距(ju)(ju)離遠而(er)產生的通(tong)(tong)信信號和電源(yuan)輸(shu)出的衰減。中繼(ji)(ji)器(qi)通(tong)(tong)過通(tong)(tong)信總線將連(lian)接的現場(chang)監(jian)控模塊(kuai)及中繼(ji)(ji)器(qi)的電源(yuan)信息傳(chuan)送到監(jian)控主(zhu)機(ji)(ji)。

本文(wen)針(zhen)對石油(you)化(hua)(hua)工行業電(dian)氣安全的特殊(shu)需(xu)求(qiu)，介(jie)紹(shao)了安科瑞(rui)電(dian)氣股份有限公司憑(ping)借(jie)其雄厚的研發(fa)實(shi)力、的售前售后服務為石化(hua)(hua)企業提供配電(dian)系統(tong)的消防設(she)備(bei)電源監(jian)(jian)控(kong)、電氣(qi)(qi)火(huo)災監(jian)(jian)控(kong)產品和解決方案，以滿足建筑物電氣(qi)(qi)防火和早期(qi)報警的(de)要求，達到遏制電氣火災的(de)目(mu)的(de)，為石(shi)化(hua)企業的(de)電氣安全保駕(jia)護航(hang)。

3、公司簡介

安科瑞電氣股(gu)(gu)份有限公司(si)[股(gu)(gu)票代碼:300286.SZ]是一(yi)家為智能電網用(yong)戶端(duan)提供(gong)智能電力監控(kong)、電能管理、電氣安全等系統(tong)性解決方(fang)案的(de)國內少數幾家企業(ye)之一(yi)。

公司(si)自(zi)2003年(nian)6月成(cheng)立以來(lai)，專注于用(yong)(yong)戶(hu)端(duan)智能電(dian)(dian)(dian)(dian)力儀表(biao)的研發、生產(chan)和銷售，產(chan)品(pin)線(xian)(xian)涵(han)蓋(gai)了智能電(dian)(dian)(dian)(dian)網用(yong)(yong)戶(hu)端(duan)的低壓電(dian)(dian)(dian)(dian)力信號采集、測(ce)量(liang)、計量(liang)、監(jian)(jian)控(kong)、保護及系統集成(cheng)，主要(yao)有網絡電(dian)(dian)(dian)(dian)力儀表(biao)、智能馬(ma)達控(kong)制器、導軌式(shi)安裝電(dian)(dian)(dian)(dian)能表(biao)、電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)傳感器、光伏匯流箱、有源(yuan)(yuan)濾波器、醫療(liao)潔凈電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)柜等產(chan)品(pin)以及智能電(dian)(dian)(dian)(dian)力監(jian)(jian)控(kong)與電(dian)(dian)(dian)(dian)能管理(li)(li)、建(jian)筑(zhu)能耗分(fen)析(xi)管理(li)(li)、電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)火災(zai)監(jian)(jian)控(kong)、數據中心用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)監(jian)(jian)控(kong)、光伏電(dian)(dian)(dian)(dian)站監(jian)(jian)控(kong)、ZigBee（物聯(lian)網）無線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)能管理(li)(li)等系統方(fang)案。

公司(si)擁(yong)有(you)(you)嘉定(ding)區級技術中心(xin)，是(shi)和(he)軟件企業。先后參與GB/T22264-2008《安(an)裝式數字電(dian)測(ce)量(liang)儀表(biao)》、JB/T10736-2007《低(di)(di)壓電(dian)動機保護器》、GB/T15576-2008《低(di)(di)壓成(cheng)套無功補償裝置》、GB/T22387-2008《剩(sheng)余(yu)電(dian)流動作(zuo)(zuo)繼電(dian)器》等多項電(dian)力(li)儀表(biao)國(guo)標和(he)行(xing)標的起草或(huo)編制。截止到2011年12月，公司(si)擁(yong)有(you)(you)授權100余(yu)項和(he)70余(yu)項計算機軟件著作(zuo)(zuo)權；ACR網(wang)絡(luo)電(dian)力(li)儀表(biao)列(lie)為(wei)(wei)重點新產品，公司(si)被(bei)上(shang)海經信委(wei)列(lie)為(wei)(wei)智能電(dian)網(wang)重點企業之一(yi)。

2007年，公司(si)在江(jiang)蘇江(jiang)陰的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)基(ji)地建成(cheng)(cheng)投產(chan)，一期工(gong)廠廠房(fang)面積10000平方米，是智(zhi)能電(dian)力儀表行(xing)業中采用(yong)無鉛化SMT生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝的(de)企業，為公司(si)產(chan)品產(chan)業化、規(gui)模化實施提(ti)供了保障。2010年3月，公司(si)技改，將(jiang)車(che)間進(jin)行(xing)防靜電(dian)改造，使生(sheng)(sheng)產(chan)環境(jing)進(jin)一步提(ti)升，同時(shi)，在生(sheng)(sheng)產(chan)上引進(jin)MES管(guan)理(li)系統，每道工(gong)序都進(jin)行(xing)條(tiao)形碼掃描，使整個生(sheng)(sheng)產(chan)進(jin)度和(he)過(guo)程都得到了控制。基(ji)本(ben)實現了無紙化管(guan)理(li)，節(jie)約(yue)了生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)(cheng)本(ben)，提(ti)高了管(guan)理(li)效(xiao)率。

安科(ke)瑞商標(biao)和(he)產(chan)品先后被(bei)評為上(shang)海市商標(biao)和(he)產(chan)品，產(chan)品廣泛應用于上(shang)海世博工程(cheng)、廣州亞運會工程(cheng)、援哥斯(si)達黎加體(ti)育(yu)場工程(cheng)、京津(jin)高鐵電力監控、敦煌10MW光伏示范電站、中(zhong)國(guo)銀(yin)行浦東數據中(zhong)心、印度50萬噸(dun)焦化等國(guo)內外重大項目中(zhong)，贏(ying)得了(le)較好的市場聲譽。

參(can)考文獻：

【1】HG/T20664-1999《化(hua)工(gong)企業供電(dian)設(she)計技術規定(ding)》.

【2】安科瑞電氣股份有限公司系(xi)統解(jie)決方(fang)案.2013.1版.

【3】淺析電氣火災監控系統的設(she)計及注(zhu)意事項  崔玉(yu)軍，徐玉(yu)山，裴善勇 

文章來源(yuan)：《電氣(qi)技術》 2014年 第1期

安科瑞  淮亞利