智慧用電監(jiān)控裝置電氣火災(zāi)監(jiān)控器

1. 概述

智慧用電監(jiān)控裝置電氣火災(zāi)監(jiān)控器是針對 0.4kV 以下的 TT、TN 系統(tǒng)設(shè)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、開關(guān)量輸入、繼電器輸出功能，以及 RS485 通訊或 GPRS 無線通訊功能，通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理。

智慧用電監(jiān)控裝置電氣火災(zāi)監(jiān)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(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑監(jiān)控裝置預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。同時將原有 RS485 通訊升級為 GPRS 無線通訊方式，解決了現(xiàn)場布線難的問題。作為一種*的智能化、數(shù)字化的采集元件，該智能裝置已廣泛應(yīng)用   于各種控制系統(tǒng)、SCADA 系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)。

2. 產(chǎn)品型號

3. 技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品種類號：智慧用電在線監(jiān)控裝置

4. 安裝與接線

4.1. 外形及安裝尺寸（單位 mm）

35mm 導(dǎo)軌安裝，可加固定端子進行固定。

1.1. 剩余電流監(jiān)測

在線監(jiān)測配電線路的剩余電流，當超過剩余電流報警設(shè)定值時，且持續(xù)時間超過延時設(shè)定值后，執(zhí)行報警的操作。可以根據(jù)線路正常漏電流的大小設(shè)定報警設(shè)定值 I△n，在該值的設(shè)置上應(yīng)遵循不小于被保護電氣線路正常泄漏電流大值的兩倍，且不大于 1000mA。對裝設(shè)二級或多級剩余電流保護的場所，上一級的剩余電流報警設(shè)定值必須大于下一級的剩余電流報警設(shè)定值；并且上一級的延時要大于下一級的延時。

保護方式：剩余電流保護方式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式。在保護打開模式下，當檢測到剩余電   流值超過報警值時，報警 LED 燈常亮，達到動作延時后觸發(fā)動作。若在延時過程中，若剩余電流值小于報警值，延時清零，不會動作。

出廠默認剩余電流報警設(shè)定值為 300mA，動作延時時間為 10.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.2. 溫度保護

通過溫度傳感器監(jiān)測配電箱、線纜或線纜連接處的溫度，超過溫度報警設(shè)定值時，延時一定時間，執(zhí)   行報警或者斷開斷路器的操作。溫度傳感器的安裝必須固定穩(wěn)定，防止跌落造成線路短路。

保護方式：溫度保護模式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式。關(guān)閉模式下只檢測溫度值，無保護動作。   保護打開時，當檢測到溫度值超過動作設(shè)定值時延時，達到動作延時后觸發(fā)動作。在延時過程中，若溫度值下降到報警設(shè)定值以下時，延時清零，不會動作。

出廠默認溫度報警設(shè)定值是 60℃，動作延時時間為 1.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.3. 過流保護

通過電流采樣電路測量三相電流的真有效值，當測量值超過過流報警設(shè)定值，延時一定時間，執(zhí)行報

警或者斷開斷路器的操作。

保護方式：過流保護可以設(shè)置為關(guān)閉、打開三種模式。關(guān)閉模式下只檢測電流值，無保護動作。模式   設(shè)置為打開時，檢測到電流值超過動作設(shè)定值后進行延時，達到動作延時后觸發(fā)保護動作。電流保護值為   二次側(cè)的電流值。

出廠默認過流保護動作設(shè)定值為 110.0%，延時時間為 5.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.4. 過壓保護

裝置實時監(jiān)測進線電壓，當進線電壓超過過壓動作設(shè)定值后，延時一定時間，執(zhí)行報警或者斷開斷路   器的操作。

保護方式：過壓的保護模式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式，關(guān)閉模式不對電壓進行過壓保護。模式   設(shè)置為打開時，檢測到電壓值超過動作設(shè)定值后進行延時，達到動作延時后觸發(fā)保護動作。

出廠默認過壓保護動作設(shè)定值為 110.0%，延時時間為 5.0S，保護方式為關(guān)閉。

1.5. 欠壓保護

裝置實時監(jiān)測進線電壓，當進線電壓低于過壓動作設(shè)定值后，延時一定時間，執(zhí)行報警或者斷開斷路   器的操作。

保護方式：欠壓的保護模式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式，關(guān)閉模式不對欠壓進行欠壓保護。模式   設(shè)置為打開時，檢測到電壓值低于動作設(shè)定值后進行延時，達到動作延時后觸發(fā)保護動作。

出廠默認欠壓保護動作設(shè)定值為 80.0%，延時時間為 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(shè)置界面下選擇自檢，按回車鍵確認，系統(tǒng)將進入自檢狀態(tài)，查看設(shè)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(shè)置界面，選擇消音并確認，裝置報警聲音消除。

1.8. 報警復(fù)位（解除報警）

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

1.9. 集中監(jiān)控

集中監(jiān)控計算機通過 RS485，接受現(xiàn)場采集信號，發(fā)出報警信號及控制指令，及時斷開故障線路。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(shù)據(jù)序列等，這些都是特定數(shù)據(jù)交換的必要內(nèi)容。Modbus 協(xié)議在一根通訊線上使用主從應(yīng)答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺的終端設(shè)備（從機），然   后，終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)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(shè)備之間通訊，而不允許獨立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換， 這樣各終端設(shè)備不會在它們初始化時占據(jù)通訊線路，而僅限于響應(yīng)到達本機的查詢信號。（默認通信設(shè)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(jié)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個起始   位、8個數(shù)據(jù)位（的有效位先發(fā)送）、無奇偶校驗位、1個停止位。

7.1.2. 信息幀格式

地址碼：地址碼在幀的開始部分，由一個字節(jié)（8 位二進制碼）組成，十進制為 0～255。這些位標明了用戶的終端設(shè)備的地址，該設(shè)備將接收來自與之相連的主機數(shù)據(jù)。每個終端設(shè)備的地址必須是的，僅被尋址到的終端會響應(yīng)包含了該地址的查詢。當終端發(fā)送回一個響應(yīng)，響應(yīng)中的從機地址數(shù)據(jù)便告   訴了主機哪臺終端正與之進行通信。

功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)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(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應(yīng)查詢時采集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設(shè)置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數(shù)據(jù)區(qū)則需要指明從   哪個寄存器開始及讀取多少個數(shù)據(jù)，內(nèi)嵌的地址和數(shù)據(jù)依照類型和從機之間的不同內(nèi)容而有所不同。

CRC 校驗碼：錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節(jié)，包含了一個 16 位的二進制值。CRC 值由傳輸設(shè)備計算出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時重新計算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發(fā)生了錯誤。

生成一個 CRC 的流程為：

１、預(yù)置一個 16 位寄存器為 0FFFFH（全 1），稱之為 CRC 寄存器。

２、把數(shù)據(jù)幀中的個字節(jié)的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節(jié)進行異或運算，結(jié)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(fù)第三步（下一次移位）；如果位為 1，將 CRC 寄存器與一個預(yù)設(shè)的固定值（0A001H）進行異或運算。

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

６、重復(fù)第 2 步到第 5 步來處理下一個八位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。

７、終 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。

此外還有一種利用預(yù)設(shè)的表格計算 CRC 的方法，它的主要特點是計算速度快，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。