智慧用电监控装置电气火灾监控器

1. 概述

智慧用电监控装置电气火灾监控器是针对 0.4kV 以下的 TT、TN 系统设计的智能电力装置，具有单、三相交流电测量、四象限电能计量、谐波分析、开关量输入、继电器输出功能，以及 RS485 通讯或 GPRS 无线通讯功能，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。

智慧用电监控装置电气火灾监控器产品采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑监控装置预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。同时将原有 RS485 通讯升级为 GPRS 无线通讯方式，解决了现场布线难的问题。作为一种先进的智能化、数字化的采集元件，该智能装置已广泛应用   于各种控制系统、SCADA 系统和能源管理系统。

2. 产品型号

3. 技术参数

产品种类号：智慧用电在线监控装置

4. 安装与接线

4.1. 外形及安装尺寸（单位 mm）

35mm 导轨安装，可加固定端子进行固定。

1.1. 剩余电流监测

在线监测配电线路的剩余电流，当超过剩余电流报警设定值时，且持续时间超过延时设定值后，执行报警的操作。可以根据线路正常漏电流的大小设定报警设定值 I△n，在该值的设置上应遵循不小于被保护电气线路正常泄漏电流大值的两倍，且不大于 1000mA。对装设二级或多级剩余电流保护的场所，上一级的剩余电流报警设定值必须大于下一级的剩余电流报警设定值；并且上一级的延时要大于下一级的延时。

保护方式：剩余电流保护方式可以设置为关闭、打开两种模式。在保护打开模式下，当检测到剩余电   流值超过报警值时，报警 LED 灯常亮，达到动作延时后触发动作。若在延时过程中，若剩余电流值小于报警值，延时清零，不会动作。

出厂默认剩余电流报警设定值为 300mA，动作延时时间为 10.0S，保护方式为关闭。

1.2. 温度保护

通过温度传感器监测配电箱、线缆或线缆连接处的温度，超过温度报警设定值时，延时一定时间，执   行报警或者断开断路器的操作。温度传感器的安装必须固定稳定，防止跌落造成线路短路。

保护方式：温度保护模式可以设置为关闭、打开两种模式。关闭模式下只检测温度值，无保护动作。   保护打开时，当检测到温度值超过动作设定值时延时，达到动作延时后触发动作。在延时过程中，若温度值下降到报警设定值以下时，延时清零，不会动作。

出厂默认温度报警设定值是 60℃，动作延时时间为 1.0S，保护方式为关闭。

1.3. 过流保护

通过电流采样电路测量三相电流的真有效值，当测量值超过过流报警设定值，延时一定时间，执行报

警或者断开断路器的操作。

保护方式：过流保护可以设置为关闭、打开三种模式。关闭模式下只检测电流值，无保护动作。模式   设置为打开时，检测到电流值超过动作设定值后进行延时，达到动作延时后触发保护动作。电流保护值为   二次侧的电流值。

出厂默认过流保护动作设定值为 110.0%，延时时间为 5.0S，保护方式为关闭。

1.4. 过压保护

装置实时监测进线电压，当进线电压超过过压动作设定值后，延时一定时间，执行报警或者断开断路   器的操作。

保护方式：过压的保护模式可以设置为关闭、打开两种模式，关闭模式不对电压进行过压保护。模式   设置为打开时，检测到电压值超过动作设定值后进行延时，达到动作延时后触发保护动作。

出厂默认过压保护动作设定值为 110.0%，延时时间为 5.0S，保护方式为关闭。

1.5. 欠压保护

装置实时监测进线电压，当进线电压低于过压动作设定值后，延时一定时间，执行报警或者断开断路   器的操作。

保护方式：欠压的保护模式可以设置为关闭、打开两种模式，关闭模式不对欠压进行欠压保护。模式   设置为打开时，检测到电压值低于动作设定值后进行延时，达到动作延时后触发保护动作。

出厂默认欠压保护动作设定值为 80.0%，延时时间为 5.0S，保护方式为关闭。

1.6. 自检功能

装置具备自检功能，在功能设置界面下选择自检，按回车键确认，系统将进入自检状态，查看设备是   否完好。

1.7. 消音功能

在故障或报警状态下，切换至功能设置界面，选择消音并确认，装置报警声音消除。

1.8. 报警复位（解除报警）

当发生报警时，可通过按键复位继电器的输出状态；如果在进行复位操作后未排除报警故障，装置将   再次进入故障报警或脱扣状态。

1.9. 集中监控

集中监控计算机通过 RS485，接受现场采集信号，发出报警信号及控制指令，及时断开故障线路。采用 Modbus-RTU 协议通讯，通讯距离为 0.5 公里。

2. 通讯协议

2.1. 通讯协议概述

该装置使用 Modbus-RTU 通讯协议，Modbus 协议详细定义了校验码、数据序列等，这些都是特定数据交换的必要内容。Modbus 协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台的终端设备（从机），然   后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。

Modbus 协议只允许在主机（PC 等）和终端设备之间通讯，而不允许独立的终端设备之间的数据交换， 这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。（默认通信设置值：地址为0001，波特率为9600）

7.1.1. 传输方式

信息传输为异步方式，并以字节为单位，在主机和从机之间传递的通讯信息是11位格式，包含1个起始   位、8个数据位（的有效位先发送）、无奇偶校验位、1个停止位。

7.1.2. 信息帧格式

地址码：地址码在帧的开始部分，由一个字节（8 位二进制码）组成，十进制为 0～255。这些位标明了用户的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。每个终端设备的地址必须是的，仅被寻址到的终端会响应包含了该地址的查询。当终端发送回一个响应，响应中的从机地址数据便告   诉了主机哪台终端正与之进行通信。

功能码：功能码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出了该系列装置用到的功能码，以及它   们的意义和功能。

数据区：数据区包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值。例如：功能码告诉终端读取一个寄存器，数据区则需要指明从   哪个寄存器开始及读取多少个数据，内嵌的地址和数据依照类型和从机之间的不同内容而有所不同。

CRC 校验码：错误校验（CRC）域占用两个字节，包含了一个 16 位的二进制值。CRC 值由传输设备计算出来，然后附加到数据帧上，接收设备在接收数据时重新计算 CRC 值，然后与接收到的 CRC 域中的值进行比较，如果这两个值不相等，就发生了错误。

生成一个 CRC 的流程为：

１、预置一个 16 位寄存器为 0FFFFH（全 1），称之为 CRC 寄存器。

２、把数据帧中的个字节的 8 位与 CRC 寄存器中的低字节进行异或运算，结果存回 CRC 寄存器。

３、将 CRC 寄存器向右移一位，位填以 0，位移出并检测。

４、如果位为 0，重复第三步（下一次移位）；如果位为 1，将 CRC 寄存器与一个预设的固定值（0A001H）进行异或运算。

５、重复第三步和第四步直到 8 次移位，这样处理完了一个完整的八位。

６、重复第 2 步到第 5 步来处理下一个八位，直到所有的字节处理结束。

７、终 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。

此外还有一种利用预设的表格计算 CRC 的方法，它的主要特点是计算速度快，但是表格需要较大的存储空间，该方法此处不再赘述，请参阅相关资料。