1. 概述

智慧用電監(jiān)控裝置電氣火災(zāi)監(jiān)控器是針對(duì) 0.4kV 以下的 TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能電力裝置，具有單、三相交流電測(cè)量、四象限電能計(jì)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(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)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)品采用先進(jìn)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(shí)將原有 RS485 通訊升級(jí)為 GPRS 無線通訊方式，解決了現(xiàn)場(chǎng)布線難的問題。作為一種先進(jìn)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(hào)

3. 技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品種類號(hào)：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(jìn)行固定。

1.1. 剩余電流監(jiān)測(cè)

在線監(jiān)測(cè)配電線路的剩余電流，當(dāng)超過剩余電流報(bào)警設(shè)定值時(shí)，且持續(xù)時(shí)間超過延時(shí)設(shè)定值后，執(zhí)行報(bào)警的操作?？梢愿鶕?jù)線路正常漏電流的大小設(shè)定報(bào)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(hù)電氣線路正常泄漏電流大值的兩倍，且不大于 1000mA。對(duì)裝設(shè)二級(jí)或多級(jí)剩余電流保護(hù)的場(chǎng)所，上一級(jí)的剩余電流報(bào)警設(shè)定值必須大于下一級(jí)的剩余電流報(bào)警設(shè)定值；并且上一級(jí)的延時(shí)要大于下一級(jí)的延時(shí)。

保護(hù)方式：剩余電流保護(hù)方式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式。在保護(hù)打開模式下，當(dāng)檢測(cè)到剩余電   流值超過報(bào)警值時(shí)，報(bào)警 LED 燈常亮，達(dá)到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)動(dòng)作。若在延時(shí)過程中，若剩余電流值小于報(bào)警值，延時(shí)清零，不會(huì)動(dòng)作。

出廠默認(rèn)剩余電流報(bào)警設(shè)定值為 300mA，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間為 10.0S，保護(hù)方式為關(guān)閉。

1.2. 溫度保護(hù)

通過溫度傳感器監(jiān)測(cè)配電箱、線纜或線纜連接處的溫度，超過溫度報(bào)警設(shè)定值時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間，執(zhí)   行報(bào)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(hù)方式：溫度保護(hù)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(cè)溫度值，無保護(hù)動(dòng)作。   保護(hù)打開時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到溫度值超過動(dòng)作設(shè)定值時(shí)延時(shí)，達(dá)到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)動(dòng)作。在延時(shí)過程中，若溫度值下降到報(bào)警設(shè)定值以下時(shí)，延時(shí)清零，不會(huì)動(dòng)作。

出廠默認(rèn)溫度報(bào)警設(shè)定值是 60℃，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間為 1.0S，保護(hù)方式為關(guān)閉。

1.3. 過流保護(hù)

通過電流采樣電路測(cè)量三相電流的真有效值，當(dāng)測(cè)量值超過過流報(bào)警設(shè)定值，延時(shí)一定時(shí)間，執(zhí)行報(bào)

警或者斷開斷路器的操作。

保護(hù)方式：過流保護(hù)可以設(shè)置為關(guān)閉、打開三種模式。關(guān)閉模式下只檢測(cè)電流值，無保護(hù)動(dòng)作。模式   設(shè)置為打開時(shí)，檢測(cè)到電流值超過動(dòng)作設(shè)定值后進(jìn)行延時(shí)，達(dá)到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。電流保護(hù)值為   二次側(cè)的電流值。

出廠默認(rèn)過流保護(hù)動(dòng)作設(shè)定值為 110.0%，延時(shí)時(shí)間為 5.0S，保護(hù)方式為關(guān)閉。

1.4. 過壓保護(hù)

裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)線電壓，當(dāng)進(jìn)線電壓超過過壓動(dòng)作設(shè)定值后，延時(shí)一定時(shí)間，執(zhí)行報(bào)警或者斷開斷路   器的操作。

保護(hù)方式：過壓的保護(hù)模式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式，關(guān)閉模式不對(duì)電壓進(jìn)行過壓保護(hù)。模式   設(shè)置為打開時(shí)，檢測(cè)到電壓值超過動(dòng)作設(shè)定值后進(jìn)行延時(shí)，達(dá)到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。

出廠默認(rèn)過壓保護(hù)動(dòng)作設(shè)定值為 110.0%，延時(shí)時(shí)間為 5.0S，保護(hù)方式為關(guān)閉。

1.5. 欠壓保護(hù)

裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)線電壓，當(dāng)進(jìn)線電壓低于過壓動(dòng)作設(shè)定值后，延時(shí)一定時(shí)間，執(zhí)行報(bào)警或者斷開斷路   器的操作。

保護(hù)方式：欠壓的保護(hù)模式可以設(shè)置為關(guān)閉、打開兩種模式，關(guān)閉模式不對(duì)欠壓進(jìn)行欠壓保護(hù)。模式   設(shè)置為打開時(shí)，檢測(cè)到電壓值低于動(dòng)作設(shè)定值后進(jìn)行延時(shí)，達(dá)到動(dòng)作延時(shí)后觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。

出廠默認(rèn)欠壓保護(hù)動(dòng)作設(shè)定值為 80.0%，延時(shí)時(shí)間為 5.0S，保護(hù)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(rèn)，系統(tǒng)將進(jìn)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(bào)警狀態(tài)下，切換至功能設(shè)置界面，選擇消音并確認(rèn)，裝置報(bào)警聲音消除。

1.8. 報(bào)警復(fù)位（解除報(bào)警）

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

1.9. 集中監(jiān)控

集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過 RS485，接受現(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)及控制指令，及時(shí)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(xì)定義了校驗(yàn)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(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸。首先，主計(jì)算機(jī)的信號(hào)尋址到一臺(tái)的終端設(shè)備（從機(jī)），然   后，終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)以相反的方向傳輸給主機(jī)。

Modbus 協(xié)議只允許在主機(jī)（PC 等）和終端設(shè)備之間通訊，而不允許獨(dú)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(huì)在它們初始化時(shí)占據(jù)通訊線路，而*于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號(hào)。（默認(rèn)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(jī)和從機(jī)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(shù)據(jù)位（的有效位先發(fā)送）、無奇偶校驗(yàn)位、1個(gè)停止位。

7.1.2. 信息幀格式

地址碼：地址碼在幀的開始部分，由一個(gè)字節(jié)（8 位二進(jìn)制碼）組成，十進(jìn)制為 0～255。這些位標(biāo)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(jī)數(shù)據(jù)。每個(gè)終端設(shè)備的地址必須是的，僅被尋址到的終端會(huì)響應(yīng)包含了該地址的查詢。當(dāng)終端發(fā)送回一個(gè)響應(yīng)，響應(yīng)中的從機(jī)地址數(shù)據(jù)便告   訴了主機(jī)哪臺(tái)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(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(shí)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(gè)寄存器，數(shù)據(jù)區(qū)則需要指明從   哪個(gè)寄存器開始及讀取多少個(gè)數(shù)據(jù)，內(nèi)嵌的地址和數(shù)據(jù)依照類型和從機(jī)之間的不同內(nèi)容而有所不同。

CRC 校驗(yàn)碼：錯(cuò)誤校驗(yàn)（CRC）域占用兩個(gè)字節(jié)，包含了一個(gè) 16 位的二進(jìn)制值。CRC 值由傳輸設(shè)備計(jì)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(shí)重新計(jì)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(cuò)誤。

生成一個(gè) CRC 的流程為：

１、預(yù)置一個(gè) 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(gè)字節(jié)的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)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(cè)。

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(gè)預(yù)設(shè)的固定值（0A001H）進(jìn)行異或運(yùn)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(gè)完整的八位。

６、重復(fù)第 2 步到第 5 步來處理下一個(gè)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(jì)算 CRC 的方法，它的主要特點(diǎn)是計(jì)算速度快，但是表格需要較大的存儲(chǔ)空間，該方法此處不再贅述，請(qǐng)參閱相關(guān)資料。