1 概述

医用IT系统主要应用于诸如手术室、ICU/CCU重症监护室、早产儿监护室，产房，血透中心，抢救室等重要的医疗2类场所，为这些场所的重要设备提供安全、可靠、连续的配电。

医用绝缘监测及故障定位装置是安科瑞电气集多年电力仪表行业的设计经验，根据医疗2类场所对配电系统绝缘监测和故障定位的特殊要求而开发的。产品可实现IT系统的绝缘、负载和隔离变压器温度等状况的实时监测，并具有系统绝缘故障回路定位和多套系统集中监控等功能。

产品符合企业标准Q31/0114000129C013-2016 《IT系统绝缘监测仪》的规定。

医用IT系统绝缘监测及故障定位产品（七件套）包括AITR系列医用隔离变压器、AIM-M200医疗智能绝缘监测仪、AKH-0.66P26电流互感器、AIL150-4/8绝缘故障定位仪、ASG150测试信号发生器、HDR-60-24电源模块和AID150集中报警与显示仪等，产品如表1所示。

表1 医用IT系统绝缘监测及故障定位产品

2 功能特点

2.1 AITR系列医用隔离变压器功能特点

?初次级绕组之间的变比为1：1；

?绕组与绕组之间采用了双重绝缘处理，并设计了静电屏蔽层；

?每个线包内均安装了PT100温度传感器，用于监测隔离变压器的温度；

?用于将TN系统经隔离变压器后，转接成IT系统（不接地系统）。

2.2 AIM-M200医疗智能绝缘监测仪功能特点

?具有对被监测IT系统对地绝缘电阻、变压器负荷电流、变压器绕组温度实时监测与故障报警功能；

?可与绝缘故障定位装置配套使用，在绝缘故障时可远程启动故障定位，并显示定位结果；

?能实时监测与被测系统连线断线故障、温度传感器断线故障以及功能接地线断线故障，并在故障发生后2S内给出报警指示；

?继电器报警输出、LED报警指示等多种故障指示功能；

?采用两种现场总线通讯技术，分别用于集中报警与显示仪、测试信号发生器、绝缘故障定位仪以及上位机管理软件通讯，可以实时监控IT系统的运行状况；

?具有事件记录功能，能够记录报警发生时间和故障类型，方便操作人员分析系统运行状况，及时消除故障。

2.3 ASG150测试信号发生器

?采用CAN总线技术，可与其它设备进行数据交互；

?当被监测的IT系统出现绝缘故障时，能启动并产生故障定位信号注入系统中，配合故障定位仪实现故障定位功能；

?具有L1，L2断线检测功能，并可通过发光二级管指示。

2.4 AIL150-4/AIL150-8绝缘故障定位仪

?采用CAN总线技术，可与其它设备进行数据交互；

?可与ASG150测试信号发生器配合，实现故障定位功能。其中，AIL150-4可定位4个回路的绝缘故障，AIL150-8可定位8个回路的绝缘故障。定位回路通过LED指示灯指示。

2.5 AID150集中报警与显示仪功能特点

?可以远程监测多达16套系统实时的运行状况，主界面直观显示接入系统通讯是否完好；

?可以对各系统绝缘监测仪的绝缘电阻报警值、负荷电流报警值和变压器温度报警值进行远程设置，并可远程启动绝缘监测仪自检；

?当被监测的任一系统出现绝缘故障、过负载、变压器温升过高或接线故障时，集中报警与显示仪提供相应的声光报警功能，并可手动消除报警声音。

?具有事件记录功能，方便操作人员分析系统运行状况，及时消除故障，最多可保存最新的20条记录；

2.6 HDR-60-24仪用电源功能特点

?交流220V输入，直流24V输出，最大输出功率为60W；

?用于为AIM-M200医用智能绝缘监测仪、ASG150测试信号发生器、AIL150系列绝缘故障定位仪和AID150集中报警与显示仪等仪表提供直流24V电源。

2.7 AKH-0.66P26电流互感器功能特点

?最大可测电流为60A，变比是2000：1；

?与AIM-M200绝缘监测仪配套，测量隔离变压器的负载电流。

3参考标准

■ GB 16895.24-2005 / IEC 60364-7-710:2002 《建筑物电气装置第7-710部分：特殊装置或场所的要求—医疗场所》；

■ IEC 61557-8 《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全 防护检测的试验、测量或监控设备 第8部分：IT系统用绝缘监测装置》；

■ IEC 61557-9 《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全 防护检测的试验、测量或监控设备 第9部分：IT系统用绝缘故障定位设备》；

■ GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》；

■ GB 19212.1-2016 / IEC61558-1 《电力变压器、电源、电抗器和类似产品的安全 第1部分：通用要求和试验》；

■ GB 19212.16-2017 / IEC61558-2-15《电力变压器、电源装置和类似产品的安全 第16部分：医疗场所供电用隔离变压器的特殊要求》。

4 技术参数

4.1 AITR系列医用隔离变压器技术参数

见表2。

表2 AITR系列隔离变压器技术参数表

4.2 AIM-M200医疗智能绝缘监测仪技术参数

见表3。

表3 AIM-M200医疗智能绝缘监测仪技术参数

4.3 ASG150测试信号发生器、AIL150-4/8绝缘故障定位仪技术参数

见表4。

表4 ASG150测试信号发生器、AIL150-4/8绝缘故障定位仪技术参数

4.4 AID150集中报警与显示仪技术参数

见表5。

表5 AID150集中报警与显示仪技术参数

4.5 HDR-60-24仪用电源技术参数

见表6。

表6 HDR-60-24仪用电源技术参数

4.6 AKH-0.66P26电流互感器技术参数

见表7。

表7 AKH-0.66P26电流互感器技术参数

输入电流	0.5mA~50A	频率范围	0.02~10 kHz
输出电流	0.025~25 mA	负载电阻	200Ω
温度系数	100 ppm/℃	瞬间电流1s	200A
相移	10￠	安装固定	十字槽盘头4×10螺丝固定
工作温度	-35~ 70℃	二次侧接线	屏蔽双绞线2*0.3mm2， 标配2m
储存温度	-40~ 75℃
副边内阻范围	95~120Ω	隔离耐压	5000Vac
精度	0.5%	线性度	0.5%

7 通信协议

7.1 通讯协议概述

仪表RS485接口采用Modbus-RTU通讯协议，协议详细定义了地址，功能码，数据，校验码等，是完成主机和从机之间数据交换的必须内容。

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（最小的有效位先发送）、无奇偶校验位、1个停止位（N-8-1）。

7.1.2 信息帧格式

地址码：仪表地址码在数据帧的开始部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0～255，设备可设地址为1~247。这些位标明了用户指定的终端设备的地址，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唯一的，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：功能码表示被寻址到的终端执行何种功能。

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。

CRC校验码生成的过程：

（1）预置一个16位寄存器为0xFFFFH（全1），将其作为CRC校验码的寄存器。

（2）数据帧中第一个字节与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，最高位填以0，最低位移出并检测。

（4）如果最低位为0，重复第三步（下一次移位）；如果最低位为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）最终CRC寄存器的值就是CRC校验码的值。

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。

7.2 功能码简介

7.2.1 功能码03H或04H：读寄存器

此功能允许用户获得设备采集与记录的数据及系统参数。主机一次请求的数据个数没有限制，但不能超出定义的地址范围。

下面的例子是从地址为01的从机上读取00 08H的1个测量值。

主机发送		发送信息		从机返回		返回信息
地址码		01H		地址码		01H
功能码		03H		功能码		03H
起始地址	高字节	00H		字节数		02H
	低字节	08H		寄存器数据	高字节	00H
寄存器数量	高字节	00H			低字节	50H
	低字节	01H		CRC校验码	低字节	B8H
CRC 校验码	低字节	05H			高字节	78H
	高字节	C8H

7.2.2功能码06或10H：写寄存器

功能码10H允许用户改变多个寄存器的内容，该仪表中时间日期可用此功能码写入。主机一次最多可以写入多个数据（不超过仪表本身定义的长度）。

下面的例子是预置地址为01的从机的日期和时间为09年12月01日，星期五，12点00分。

主机发送		发送信息		从机返回		返回信息
地址码		01H		地址码		01H
功能码		10H		功能码		10H
起始地址	高字节	00H		起始地址	高字节	00H
	低字节	04H			低字节	04H
寄存器数量	高字节	00H		寄存器数量	高字节	00H
	低字节	03H			低字节	03H
字节数		06H		CRC校验码	低字节	C1H
0004H待写入数据	高字节	09H			高字节	C9H
	低字节	0CH
0005H待写入数据	高字节	01H
	低字节	05H
0006H待写入数据	高字节	0CH
	低字节	00H
CRC校验码	低字节	A3H
	高字节	30H

7.3 AIM-M200绝缘监测仪地址表

7.4 CAN通讯说明

7.4.1概述

AIM-M200绝缘监测仪、AIL150系列故障定位仪和ASG150测试信号发生器之间组成CAN通讯系统，地址为同一地址，通过标识来区别，通讯速率为400kbps。

7.4.2协议

当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“端口”进入被寻址到的设备，该设备去掉数据帧的信封“信封”（数据头），读取数据，如果没有数据，就执行数据所请求的任务。然后，如果有返回的数据，则将自己生成的数据进行封包操作，装入到“信封”之中，把数据帧返回给发送者。

数据帧格式

帧起始

表示帧开始的段，一个位的显性位。

总线上的电平有“显性”与“隐性”两种。总线上执行逻辑上的线“与”时，显性电平的逻辑值为“0”，隐形电平的逻辑值为“0”。“显性”具有“优先”的意味，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平，“隐性”具有“包容”的意味，只有所有单元输出隐性电平，总线上才为隐性电平。

仲裁段

表示数据优先级的段。

CAN通讯协议中规定的数据帧有两种格式，标准格式和扩展格式，两种格式的仲裁段构成有所不同。安科瑞AIM-M200绝缘监测仪使用的是标准格式，标准格式的仲裁段有11个位，从ID28到ID18被依次发送，禁止高7位都为隐性。

控制段

控制段由6个位构成，表示数据段的字节数，标准格式和扩展格式的构成有所不同。

安科瑞AIM-M200绝缘监测仪使用的是标准格式，包含一个IDE位，一个保留位，以及4各位的数据长度码DLC。

注意的是，数据的字节数必须为0~8字节，但接收方对9~15的情况不视为错误。

数据段

数据段可包含0~8个字节的数据，从MSB（最高位）开始输出。

CRC段

CRC段是检查帧传输错误的帧，由15个位的CRC顺序和1个位的CRC界定符（用于分隔的位）构成。

CRC顺序是根据多项式生成的CRC值，CRC的计算范围包括帧起始、仲裁段、控制段和数据段。接收方以同样的算法计算CRC并进行比较，不一致会通报错误。

ACK段

ACK段是用来确认接收是否正常。由ACK槽（ACK Slot）和ACK界定符两位构成。

发送ACK的是在既不处于总线关闭态，也不处于休眠态的所有接收单元中，接收到正常消息的单元（发送单元不发送ACK）。所谓正常消息是指不含填充错误、格式错误、CRC错误的消息。

帧结束

帧结束是表示该帧结束的段，由7个隐性位构成。

9 上电及调试说明

9.1 接线检查

每一套IT系统在上电前都要先进行接线检查，主要检查有没有错接、漏接或短接等。可对照本说明书第5.4部分所示的接线图按以下顺序依次检查：

（1）检查每一个七件套是否组成一套独立的IT配电系统，确保每一台绝缘监测仪监测的电流、电阻和温度信号接线接到同一台隔离变压器及其组成的IT系统上。

（2）检查每一套中HDR-60-24电源模块的L、N输入端是否接到隔离变压器的一次侧0、230V端子上。其24V输出端的 V、-V是否分别与AIM-M200的1（24V）、2(G)号端子，ASG150的1（24V）、2（G）号端子，AIL150-4/8的1（24V）、2号（G）端子，AID150的24V、G号端子可靠相连，且正负极无误。

（3）检查每一套系统中的AIM-M200的8（I0）、9（I1）号端子是否可靠连接到对应隔离变压器的二次侧套接的互感器AKH-0.66P26的端子上，且不接地，该互感器只穿过隔离变压器输出端两根线的其中一根线。

（4）检查每一套系统中的AIM-M200的11（T0）、12(T1)号端子是否与隔离变压器的两个ST端子相连接，并可靠连接。

（5）检查每一套系统中的AIM-M200的4（L1）、5（L2）号端子以及ASG150的5（L1）、7(L2)号端子是否与IT系统（即隔离变压器的二次侧）的两根线可靠连接。

（6）检查每一套系统中的AIM-M200的第13（FE）、14(KE)号端子是否分别用导线连接到现场的等电位端子排上，同时隔离变压器的S端子、ASG150的14（PE）号端子是否与等电位端子排可靠连接。

（7）检查每一套系统中的AIM-M200仪表CAN通讯的18（H）、19(L)号端子是否分别与ASG150的8（H）、9（L）号端子，AIL150-4/8的21（H）、22（L）号端子以手拉手的方式可靠连接，且正反无误。

（8）如果每一台隔离变压器有散热风扇，则检查该散热风扇电源的控制是否连接到该套系统中AIM-M200的21、22号端子上。

（9）最后检查每套IT系统中的各支路负载供电的两根线，是否均由上而下穿过AIL150-4/8仪表面板的互感器。

9.2 常见故障与排除

确保接线正确无误后，给系统上电。上电后查看各仪表是否异常，AIM-M200是否有故障报警，对于常见的问题，可根据各仪表的现象及故障类型判断原因并进行故障排除：

设备名称	故障现象	可能的原因及其排查
AIM-M200绝缘监测仪	液晶显示：LL断线故障，绝缘指示灯亮	AIM-M200的4、5号端子没有可靠连接到隔离变压器的输出端的两根线上，检查接线并确保可靠其连接。
	液晶显示：FK断线故障，绝缘指示灯亮	AIM-M200的13、14号端子没有可靠连接到等电位端子排上，检查接线并确保其可靠连接。
	液晶显示：TC断线故障，超温指示灯亮	AIM-M200的11、12号端子没有与隔离变压器的两个ST端子可靠连接，检查接线并确保可其靠连接。
	液晶显示：绝缘故障，绝缘指示灯亮	隔离变压器二次侧的IT系统的两根线中至少有一根出现接地故障，排除后即可恢复正常。
	仪表不亮	AIM-M200的24V工作电源没有接好，检查1、2号端子接线并确保其可靠连接。
HDR-60-24仪用电源	上电指示灯不亮	检查220V电源输入接线是否正常，两端子间电压是否在允许输入的范围之内。
ASG150测试信号发生器	仪表不亮	24V工作电源没有接好，检查1、2号端子接线是否正常，并重新接线。
	测试指示灯亮红色	5、7号端子没有与隔离变压器二次侧可靠连接，重新接线，直到上电后该指示灯变成绿色。
AIL150-4/8故障定位仪	仪表不亮	24V工作电源没有接好，检查1、2号端子接线是否正常，并重新接线。
	绝缘故障时不能定位	①与系统中其它仪表的通讯线没接好，对通讯线进行排查，并确认匹配电阻是否接好。 ②CAN地址没有设置好，需断开与其相连的其它系统仪表的CAN总线后，通过与其对应的绝缘监测仪重新设置CAN地址。
AID150集中报警与显示仪	仪表不亮	24V工作电源没有接好，检查24V、G端子接线是否正常，并重新接线。
	通讯指示灯不闪烁	①通讯参数没有设置好，检查通讯参数（地址、波特率） ②与系统中其它仪表的通讯线没接好，对通讯线进行排查，并确认匹配电阻是否接好。

注意：出现以上故障，均断电排查，调整接线，直到一切正常为止。

9.3 设置及调试

（1）系统正常上电后，需根据隔离变压器的容量，设置AIM-M200负载电流报警值，报警电流与隔离变压器容量的对应关系为：45A---10kVA、35A---8kVA、28A---6.3kVA、14A---3.15kVA。设置完后按步骤一步一步退出，保存设置参数即可。仪表默认电流报警值为35A，如果配套的变压器为8kVA，则该项参数不用设置。

（2）打开AIM-M200故障定位功能。进入AIM-M200的通讯设置菜单，将LOCAT项设置成YES，退出保存，即可启动该功能。

（3）通讯地址设置。为保证故障定位功能的实现，需设置AIM-M200的CAN通讯地址，并通过该操作设置ASG150和AIL150的CAN通讯地址。设置前要确保同一套IT系统内的AIM-M200、ASG150、AIL150等产品的CAN总线接线无误，并在末端并一只120Ω的匹配电阻（该电阻必须加，不然可能无法通讯。也可以将AIL150接在CAN总线的首端或末端，并将其拨码开关全部拨至”1”的位置）。给系统上电，然后进入AIM-M200的通讯设置菜单，设置CAN通讯地址，按回车键确认后，按自检键返回并保存。如果保存的过程中ASG150和AIL150的通讯指示灯闪烁，说明ASG150和AIL150的CAN通讯地址也设置成功。地址的编号建议从1开始。