智慧用電監控裝置電氣火災監控器

1. 概述

智慧用電監控裝置電氣火災監控器是針對 0.4kV 以下的 TT、TN 系統設計的智能電力裝置，具有單、三相交流電測量、四象限電能計量、諧波分析、開(kāi)關(guān)量輸入、繼電器輸出功能，以及 RS485 通訊或 GPRS 無(wú)線(xiàn)通訊功能，通過(guò)對配電回路的剩余電流、導線(xiàn)溫度等火災危險參數實(shí)施監控和管理。

智慧用電監控裝置電氣火災監控器產(chǎn)品采用*的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網(wǎng)絡(luò )化于一身，是建筑監控裝置預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。同時(shí)將原有 RS485 通訊升級為 GPRS 無(wú)線(xiàn)通訊方式，解決了現場(chǎng)布線(xiàn)難的問(wèn)題。作為一種*的智能化、數字化的采集元件，該智能裝置已廣泛應用   于各種控制系統、SCADA 系統和能源管理系統。

2. 產(chǎn)品型號

3. 技術(shù)參數

產(chǎn)品種類(lèi)號：智慧用電在線(xiàn)監控裝置

4. 安裝與接線(xiàn)

4.1. 外形及安裝尺寸（單位 mm）

35mm 導軌安裝，可加固定端子進(jìn)行固定。

1.1. 剩余電流監測

在線(xiàn)監測配電線(xiàn)路的剩余電流，當超過(guò)剩余電流報警設定值時(shí)，且持續時(shí)間超過(guò)延時(shí)設定值后，執行報警的操作?？梢愿鶕€(xiàn)路正常漏電流的大小設定報警設定值 I△n，在該值的設置上應遵循不小于被保護電氣線(xiàn)路正常泄漏電流大值的兩倍，且不大于 1000mA。對裝設二級或多級剩余電流保護的場(chǎng)所，上一級的剩余電流報警設定值必須大于下一級的剩余電流報警設定值；并且上一級的延時(shí)要大于下一級的延時(shí)。

保護方式：剩余電流保護方式可以設置為關(guān)閉、打開(kāi)兩種模式。在保護打開(kāi)模式下，當檢測到剩余電   流值超過(guò)報警值時(shí)，報警 LED 燈常亮，達到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)動(dòng)作。若在延時(shí)過(guò)程中，若剩余電流值小于報警值，延時(shí)清零，不會(huì )動(dòng)作。

出廠(chǎng)默認剩余電流報警設定值為 300mA，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間為 10.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.2. 溫度保護

通過(guò)溫度傳感器監測配電箱、線(xiàn)纜或線(xiàn)纜連接處的溫度，超過(guò)溫度報警設定值時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間，執   行報警或者斷開(kāi)斷路器的操作。溫度傳感器的安裝必須固定穩定，防止跌落造成線(xiàn)路短路。

保護方式：溫度保護模式可以設置為關(guān)閉、打開(kāi)兩種模式。關(guān)閉模式下只檢測溫度值，無(wú)保護動(dòng)作。   保護打開(kāi)時(shí)，當檢測到溫度值超過(guò)動(dòng)作設定值時(shí)延時(shí)，達到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)動(dòng)作。在延時(shí)過(guò)程中，若溫度值下降到報警設定值以下時(shí)，延時(shí)清零，不會(huì )動(dòng)作。

出廠(chǎng)默認溫度報警設定值是 60℃，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間為 1.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.3. 過(guò)流保護

通過(guò)電流采樣電路測量三相電流的真有效值，當測量值超過(guò)過(guò)流報警設定值，延時(shí)一定時(shí)間，執行報

警或者斷開(kāi)斷路器的操作。

保護方式：過(guò)流保護可以設置為關(guān)閉、打開(kāi)三種模式。關(guān)閉模式下只檢測電流值，無(wú)保護動(dòng)作。模式   設置為打開(kāi)時(shí)，檢測到電流值超過(guò)動(dòng)作設定值后進(jìn)行延時(shí)，達到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)保護動(dòng)作。電流保護值為   二次側的電流值。

出廠(chǎng)默認過(guò)流保護動(dòng)作設定值為 110.0%，延時(shí)時(shí)間為 5.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.4. 過(guò)壓保護

裝置實(shí)時(shí)監測進(jìn)線(xiàn)電壓，當進(jìn)線(xiàn)電壓超過(guò)過(guò)壓動(dòng)作設定值后，延時(shí)一定時(shí)間，執行報警或者斷開(kāi)斷路   器的操作。

保護方式：過(guò)壓的保護模式可以設置為關(guān)閉、打開(kāi)兩種模式，關(guān)閉模式不對電壓進(jìn)行過(guò)壓保護。模式   設置為打開(kāi)時(shí)，檢測到電壓值超過(guò)動(dòng)作設定值后進(jìn)行延時(shí)，達到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)保護動(dòng)作。

出廠(chǎng)默認過(guò)壓保護動(dòng)作設定值為 110.0%，延時(shí)時(shí)間為 5.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.5. 欠壓保護

裝置實(shí)時(shí)監測進(jìn)線(xiàn)電壓，當進(jìn)線(xiàn)電壓低于過(guò)壓動(dòng)作設定值后，延時(shí)一定時(shí)間，執行報警或者斷開(kāi)斷路   器的操作。

保護方式：欠壓的保護模式可以設置為關(guān)閉、打開(kāi)兩種模式，關(guān)閉模式不對欠壓進(jìn)行欠壓保護。模式   設置為打開(kāi)時(shí)，檢測到電壓值低于動(dòng)作設定值后進(jìn)行延時(shí)，達到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)保護動(dòng)作。

出廠(chǎng)默認欠壓保護動(dòng)作設定值為 80.0%，延時(shí)時(shí)間為 5.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.6. 自檢功能

裝置具備自檢功能，在功能設置界面下選擇自檢，按回車(chē)鍵確認，系統將進(jìn)入自檢狀態(tài)，查看設備是   否完好。

1.7. 消音功能

在故障或報警狀態(tài)下，切換至功能設置界面，選擇消音并確認，裝置報警聲音消除。

1.8. 報警復位（解除報警）

當發(fā)生報警時(shí)，可通過(guò)按鍵復位繼電器的輸出狀態(tài)；如果在進(jìn)行復位操作后未排除報警故障，裝置將   再次進(jìn)入故障報警或脫扣狀態(tài)。

1.9. 集中監控

集中監控計算機通過(guò) RS485，接受現場(chǎng)采集信號，發(fā)出報警信號及控制指令，及時(shí)斷開(kāi)故障線(xiàn)路。采用 Modbus-RTU 協(xié)議通訊，通訊距離為 0.5 公里。

2. 通訊協(xié)議

2.1. 通訊協(xié)議概述

該裝置使用 Modbus-RTU 通訊協(xié)議，Modbus 協(xié)議詳細定義了校驗碼、數據序列等，這些都是特定數據交換的必要內容。Modbus 協(xié)議在一根通訊線(xiàn)上使用主從應答式連接（半雙工），這意味著(zhù)在一根單獨的通訊線(xiàn)上信號沿著(zhù)相反的兩個(gè)方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺的終端設備（從機），然   后，終端設備發(fā)出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。

Modbus 協(xié)議只允許在主機（PC 等）和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數據交換， 這樣各終端設備不會(huì )在它們初始化時(shí)占據通訊線(xiàn)路，而僅限于響應到達本機的查詢(xún)信號。（默認通信設置值：地址為0001，波特率為9600）

7.1.1. 傳輸方式

信息傳輸為異步方式，并以字節為單位，在主機和從機之間傳遞的通訊信息是11位格式，包含1個(gè)起始   位、8個(gè)數據位（的有效位先發(fā)送）、無(wú)奇偶校驗位、1個(gè)停止位。

7.1.2. 信息幀格式

地址碼：地址碼在幀的開(kāi)始部分，由一個(gè)字節（8 位二進(jìn)制碼）組成，十進(jìn)制為 0～255。這些位標明了用戶(hù)的終端設備的地址，該設備將接收來(lái)自與之相連的主機數據。每個(gè)終端設備的地址必須是的，僅被尋址到的終端會(huì )響應包含了該地址的查詢(xún)。當終端發(fā)送回一個(gè)響應，響應中的從機地址數據便告   訴了主機哪臺終端正與之進(jìn)行通信。

功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執行何種功能。下表列出了該系列裝置用到的功能碼，以及它   們的意義和功能。

數據區：數據區包含了終端執行特定功能所需要的數據或者終端響應查詢(xún)時(shí)采集到的數據。這些數據的內容可能是數值、參考地址或者設置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個(gè)寄存器，數據區則需要指明從   哪個(gè)寄存器開(kāi)始及讀取多少個(gè)數據，內嵌的地址和數據依照類(lèi)型和從機之間的不同內容而有所不同。

CRC 校驗碼：錯誤校驗（CRC）域占用兩個(gè)字節，包含了一個(gè) 16 位的二進(jìn)制值。CRC 值由傳輸設備計算出來(lái)，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時(shí)重新計算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進(jìn)行比較，如果這兩個(gè)值不相等，就發(fā)生了錯誤。

生成一個(gè) CRC 的流程為：

１、預置一個(gè) 16 位寄存器為 0FFFFH（全 1），稱(chēng)之為 CRC 寄存器。

２、把數據幀中的個(gè)字節的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節進(jìn)行異或運算，結果存回 CRC 寄存器。

３、將 CRC 寄存器向右移一位，位填以 0，位移出并檢測。

４、如果位為 0，重復第三步（下一次移位）；如果位為 1，將 CRC 寄存器與一個(gè)預設的固定值（0A001H）進(jìn)行異或運算。

５、重復第三步和第四步直到 8 次移位，這樣處理完了一個(gè)完整的八位。

６、重復第 2 步到第 5 步來(lái)處理下一個(gè)八位，直到所有的字節處理結束。

７、終 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。

此外還有一種利用預設的表格計算 CRC 的方法，它的主要特點(diǎn)是計算速度快，但是表格需要較大的存儲空間，該方法此處不再贅述，請參閱相關(guān)資料。