摘 要

   介紹了石化行業(yè)火災危險環(huán)境的特點，闡明了消防設備電源監(jiān)控系統以及電氣火災監(jiān)控系統在石化行業(yè)供配電系統中的必要性及功能實現。

    不*統計全國在冊的石油化工企業(yè)已有數萬家，國家經濟的發(fā)展、人民生活質量的提升以及國家建設的進步都離不開石化行業(yè)所做的貢獻。然而就其本身而言也存在著眾多的安全隱患，石化行業(yè)生產工藝復雜，其挖掘、加工、處理及運儲過程中不可避免的會存在火災危險物質，而其工藝設備及生產管線也會因靜電而產生火花，容易引發(fā)爆炸的空氣混合物以及危險物質遇到高溫、靜電火花，都有可能引發(fā)火災及爆炸事故?；谝陨檄h(huán)境條件，石化行業(yè)屬于易引發(fā)電氣火災的環(huán)境，在電氣安全方面相較于其他行業(yè)有著更高的要求。

    對于特殊供電要求的負荷的詮釋為：正常工作電源因故障自行中斷或者被人為的切斷時，為保證企業(yè)的安全可靠運行而停產，以防現場引發(fā)電氣爆炸或火災進一步蔓延，人員中毒及人員的傷亡等事故，防止事故擴大，為搶救及撤離人員，而保證正常供電的負荷。石化企業(yè)特殊供電的負荷為：通信系統、現場火災報警設備、必要的事故照明、消防系統中的用電負荷。

    我司就化工企業(yè)電氣防火技術措施提出兩方面解決方案：①設置電氣火災監(jiān)控系統；②加強對消防電源負荷的監(jiān)控。

1、設置電氣火災監(jiān)控系統

    Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統是我司自主研發(fā)，符合國家標準（《電氣火災監(jiān)控系統 部分：電氣火災監(jiān)控設備》）的產品，其主要組成部分是ARCM電氣火災監(jiān)控探測器、間隔層、計算機監(jiān)控系統三個部分。系統主要作用是實時探測被保護線路中剩余電流、溫度等易引發(fā)火災的危險參數的變化情況,當保護線路中的被探測參數超過預設報警值時，系統能發(fā)出報警信號、控制信號并指示線路報警部位，使管理者的控制引發(fā)電氣火災的因素。

    1.1 系統結構

    系統整體架構采用分層分布式結構，主要由站控管理層、間隔層和現場設備層組成。

     ARCM100-監(jiān)控探測器

    ARCM系列監(jiān)控探測器可測量三相電流、電壓、功率、功率因數；計量四象限電能、基波電能、視在電能；單回路剩余電流的測量和溫度的監(jiān)測；具有多路繼電器輸出，支持消防聯動的功能，采用RS485通訊接口。適用于0.4kV電壓等級TN-C-S、TN-S及局部TT系統。

    1.2 系統功能

    Acrel-6000監(jiān)控系統主要有以下六個功能：監(jiān)控報警、故障報警、控制輸出、自檢、報警記錄及操作分級。上位機軟件Acrel-6000電氣火災系統主要有以下功能特點：友好的人機界面，可實時和定時采集現場設備的剩余電流數據和溫度，并有報警提示聲光報警等功能?？筛鶕嶋H需要對報警溫度值、漏電流值進行設置，報警故障解除時，可遠方進行復位。統可對報警事件、日期、報警值、越線值進行記錄，并生成報表并可打印。系統提供了多級管理權措施，對不同級別的用戶賦以不同權限，從而保證系統在運行過程中的安全性和可靠性。

    1）現場數據采集和報警

    現場ARCM系列監(jiān)控探測器將現場采集的實時數據通過監(jiān)控系統上傳到如圖所示的系統界面。當探測器監(jiān)測到對應回路的剩余電流值大于預設報警值，界面中的對應報警單元狀態(tài)顏色發(fā)生變化，有助于提醒現場人員對報警信息進行處理判斷。

    2）故障顯示

    動態(tài)模擬主接線圖顯示各回路的漏電狀態(tài)及分合狀態(tài)?，F場或控制室實現聲光報警，界面自動跳出漏電報警的提示信息窗口，指示漏電報警的具體位置或回路。

    3）故障及報警記錄

   監(jiān)控軟件自動生成事件記錄（包含時間、地址、報警類型等）存儲于監(jiān)控主機的硬盤中，方便運行人員查詢。

2、加強對消防電源負荷監(jiān)控

    消防安全很大程度取決于消防設備的好壞，二消防設備是否正常工作又取決于供電設備的供電電源的工作狀態(tài)，若沒有可靠的消防設備電源，關鍵時刻，消防設備形同虛設，因此確保消防設備的正常工作，能在火災情況下為人員疏散和營救起到積極作用。

    AFPM系列消防設備電源監(jiān)控系統依據國家標準《消防設備電源監(jiān)控系統》，消防設備電源監(jiān)控系統監(jiān)控主機安裝在消防控制室，能夠對消防設備的電源進行實時的監(jiān)控，通過檢測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態(tài)等有關設備電源信息，從而判斷電源設備是否有斷路、短路、過電壓、欠電壓、缺相、錯相以及過流（過載）等故障信息并報警、記錄的監(jiān)控系統。此系統具有可靠性、實時性、數字化、智能化、網絡化和連續(xù)監(jiān)控的特性。實時反映出被監(jiān)控設備電源的狀況，并集中顯示。石化企業(yè)內的消防用電設備包括：消防水泵、應急照明燈和疏散指示燈、火災報警系統及聯動控制系統、消防用電動閥等消防設備。

    系統由AFPM100監(jiān)控探測器、中繼器、AFPM系列電源監(jiān)控模塊和傳輸線纜組成。

    監(jiān)控主機采用集中式、模塊化設計，配接監(jiān)控模塊，對所監(jiān)測的消防設備電源的運行信息、故障信息、位置信息等參數進行跟蹤采集、存儲、分析，方便用戶進行管理和監(jiān)控；通過人機交互界面，將消防設備電源的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等多項功能。網絡大通信距離一般不超過500m。

   2.1 AFPM100監(jiān)控探測器

    采用24小時工作制，Modbus-RTU通信協議，RS485半雙工總線方式，傳輸距離1km（可通過中繼器延長通信傳輸距離）。并且為增強電源可靠性，在主電源（AC220V 50Hz（允許85%~110%范圍內變化））低電壓或停電時，增設備用電源可維持監(jiān)控設備工作時間≥8h。探測器可同時為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC24V電源。

   其特點如下：

*  監(jiān)控容量：≤128點

*  顯示方式：320*240點陣液晶

*  輸入輸出模塊：內置遠程I/O模塊

*  聲光報警模塊：內置喇叭，蜂鳴器，LED指示燈

  2.2  電源監(jiān)控模塊

    監(jiān)控模塊用于在現場對各種消防設備的電源及設備運行狀態(tài)實時監(jiān)測并進行信息采集，具有過壓、欠壓、過流（具有電流檢測產品）、缺相（三相模塊）、錯相（三相模塊）報警，并具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時間、類型、參數，根據報警記錄可以分析現場情況，為消除故障提供依據；通過RS485接口，標準Modbus協議可以與各種標準系統相連，具有集成度高、網絡化、智能化程度高、動作特性合理等優(yōu)點。實際應用中可根據現場實際應用需求選擇功能不同的監(jiān)控模塊。

    監(jiān)控模塊分為三大類：

    AFPM1表示單相電源監(jiān)控模塊，可監(jiān)測電源的交/直流電壓、電流；

    AFPM3表示三相電源監(jiān)控模塊，用于監(jiān)測電源的交/直流電壓、電流；

    AFPM5為開入開出監(jiān)控模塊，可監(jiān)測開關狀態(tài)，并可以連接報警控制回路。

    模塊采用標準模塊化設計，導軌安裝，方便現場使用。采用高性能單片機嵌入數據采集和通信程序，實現可靠的數據采集和傳輸。在各區(qū)域根據消防設備的性質和用途設置傳感監(jiān)控模塊，負責監(jiān)視相應區(qū)域消防設備的電源信息。監(jiān)控模塊之間采用RS485通信網絡連接。

    2.3 中繼器

    中繼器適用于監(jiān)控主機和現場監(jiān)控模塊距離較遠的系統，當傳輸距離超過500m時，采用中繼器擴展，每個中繼器可管理32個監(jiān)控模塊。中繼器不但可以增加系統的通信距離，而且可以為連接的現場監(jiān)控模塊供電，解決由于距離遠而產生的通信信號和電源輸出的衰減。中繼器通過通信總線將連接的現場監(jiān)控模塊及中繼器的電源信息傳送到監(jiān)控主機。

    本文針對石油化工行業(yè)電氣安全的特殊需求，介紹了安科瑞電氣股份有限公司憑借其雄厚的研發(fā)實力、的售前售后服務為石化企業(yè)提供配電系統的消防設備電源監(jiān)控、電氣火災監(jiān)控產品和解決方案，以滿足建筑物電氣防火和早期報警的要求，達到遏制電氣火災的目的，為石化企業(yè)的電氣安全保駕護航。

3、 公司簡介

    安科瑞電氣股份有限公司[股票代碼:300286.S]是一家為智能電網用戶端提供智能電力監(jiān)控、電能管理、電氣安全等系統性解決方案的國內少數幾家企業(yè)之一。

    公司自2003年6月成立以來，專注于用戶端智能電力儀表的研發(fā)、生產和銷售，產品線涵蓋了智能電網用戶端的低壓電力信號采集、測量、計量、監(jiān)控、保護及系統集成，主要有網絡電力儀表、智能馬達控制器、導軌式安裝電能表、電量傳感器、光伏匯流箱、有源濾波器、醫(yī)療潔凈電源柜等產品以及智能電力監(jiān)控與電能管理、建筑能耗分析管理、電氣火災監(jiān)控、數據中心用電監(jiān)控、光伏電站監(jiān)控、igBee（物聯網）無線電能管理等系統方案。

    公司擁有嘉定區(qū)級技術中心，是*和軟件企業(yè)。先后參與GB/T22264-2008《安裝式數字電測量儀表》、JB/T10736-2007《低壓電動機保護器》、GB/T15576-2008《低壓成套無功補償裝置》、GB/T22387-2008《剩余電流動作繼電器》等多項電力儀表國標和行標的起草或編制。截止到2011年12月，公司擁有*100余項和70余項計算機軟件著作權；ACR網絡電力儀表列為國家新產品，公司被上海經信委列為智能電網企業(yè)之一。

    2007年，公司在江蘇江陰的生產基地建成投產，一期工廠廠房面積10000平方米，是智能電力儀表行業(yè)中采用無鉛化SMT生產工藝的企業(yè)，為公司產品產業(yè)化、規(guī)?；瘜嵤┨峁┝吮Ｕ稀?010年3月，公司技改，將車間進行防靜電改造，使生產環(huán)境進一步提升，同時，在生產上引進MES管理系統，每道工序都進行條形碼掃描，使整個生產進度和過程都得到了控制。基本實現了無紙化管理，節(jié)約了生產成本，提高了管理效率。

    安科瑞商標和產品先后被評為上海市商標和產品，產品廣泛應用于上海世博工程、廣州亞運會工程、援哥斯達黎加國家體育場工程、京津高鐵電力監(jiān)控、敦煌10MW光伏示范電站、中國銀行浦東數據中心、印度50萬噸焦化等國內外重大項目中，贏得了較好的市場聲譽。

參考文獻

【1】HG/T20664-1999《化工企業(yè)供電設計技術規(guī)定》.

【2】安科瑞電氣股份有限公司系統解決方案.2013.1版.

【3】淺析電氣火災監(jiān)控系統的設計及注意事項  崔玉軍，徐玉山，裴善勇

文章來源：《電氣技術》 2014年 期