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王海芹

安科瑞電氣股份有限公司   上海 嘉定   201801

摘要：依據(jù)GB 50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范要求，通過對消防設(shè)備管理現(xiàn)狀的分析，概述設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的必要性，介紹消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求、系統(tǒng)基本構(gòu)成及監(jiān)控模塊的類型，提出系統(tǒng)方案的選擇和設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動報警系統(tǒng)；消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控模塊；電壓傳感器；電流傳感器；電源工作狀態(tài)；故障報警

0 引言

    現(xiàn)代建筑內(nèi)設(shè)置的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)功能日益完善，自動化程度越來越高，然而發(fā)生火災(zāi)后各類消防設(shè)備不能正常運行的案例頻發(fā)，各地消防部門在日常防火檢查中發(fā)現(xiàn)投入大量資金設(shè)置的消防設(shè)備形同虛設(shè)的情況比較常見。無數(shù)經(jīng)驗和教訓(xùn)都證明，消防設(shè)備能否發(fā)揮作用是火災(zāi)報警是否及時準確和初期火災(zāi)撲救是否成功的重要條件，而穩(wěn)定可靠的消防設(shè)備電源則是消防設(shè)備正常工作的根本保障。所以2014年5月1日開始實施的GB 50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》增加了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置要求。本文著重就消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的必要性及設(shè)計方法作一討論。

1 設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

    為了預(yù)防和減少火災(zāi)危害，現(xiàn)代建筑內(nèi)設(shè)置了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防電梯系統(tǒng)、防火門及卷簾系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等多個系統(tǒng)，這些消防系統(tǒng)對建筑消防安全起到了極其重要的作用。這些系統(tǒng)能否正常工作取決于消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)，如果沒有可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源，即使安裝的消防系統(tǒng)，終端滅火設(shè)施再完善，一旦發(fā)生火警，整個消防系統(tǒng)也將無法正常運行，不能有效預(yù)警和滅火，其后果將是災(zāi)難性的。因此，消防設(shè)備電源是各類型消防系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)，可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源對消防系統(tǒng)有效發(fā)揮作用至關(guān)重要。

    消防設(shè)備電源的特點是使用概率很低，長期閑置待用，一旦使用發(fā)揮作用，應(yīng)始終處于“臨戰(zhàn)”狀態(tài)；為了確保消防設(shè)備電源可靠，對消防設(shè)備電源的管理及日常檢查就顯得尤為重要。但是由于消防設(shè)備電源的特殊性，人們對消防設(shè)備電源的日常檢查往往因長期不使用而出現(xiàn)麻痹思想，依靠人為措施基本無法保證消防設(shè)備電源時刻處于完好狀態(tài)，真正發(fā)生火情時，消防設(shè)備的供電可靠性無法得到有效保障。所以除加強管理外，很有必要采取技術(shù)措施盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題。

    如何從技防手段上實現(xiàn)對消防設(shè)備供電電源的實時監(jiān)測，一直受到*消防部門的高度重視。在深刻吸取火災(zāi)事故教訓(xùn)之后，為了切實加強消防控制室管理，*部消防局組織編制了標準GB 25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》，并于2011年7月1日開始貫徹實施，其中作出了“消防電源監(jiān)控器應(yīng)能顯示消防用電設(shè)備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和欠壓報警信息”的強制性規(guī)定，與之相對應(yīng)也就規(guī)定了消防控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)對于確保建筑消防設(shè)施運行狀態(tài)完好，提高各單位消防安全管理水平和及時發(fā)現(xiàn)消防設(shè)備故障，預(yù)防和減少火災(zāi)危害具有非常重要的作用。標準GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》于2012年8月1日實施，該標準強制規(guī)定了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能、試驗和檢驗規(guī)則等內(nèi)容。2014年5月1日實施的GB 50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》3.4.2條也增加了設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定。

2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

    GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》3.1條給出了消防設(shè)備電源的定義：“消防設(shè)備電源為各類消防設(shè)備供電的交流或直流電源，包括主電源和備用電源”；3.2條對消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)提出來要求：“消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控消防設(shè)備電源工作狀態(tài)，在電源發(fā)生過壓、欠壓、過流、缺相等故障時能發(fā)出報警信號的監(jiān)控系統(tǒng)。”

    消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是集工業(yè)計算機技術(shù)、通信、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)于一體的智能化產(chǎn)品，系統(tǒng)由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控主機、監(jiān)控模塊、電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器等部分或全部設(shè)備組成。采用高靈敏度多種信號傳感器，對監(jiān)測的消防設(shè)備電源進行24h實時自動巡檢。監(jiān)測。通過監(jiān)測消防設(shè)備電源是否有中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺相等故障，并進行聲光報警和記錄。消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)，均在消防控制室內(nèi)的消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控主機上集中顯示，故障報警后可及時進行處理，排除故障隱患，使消防設(shè)備電源始終處于正常狀態(tài)，從而有效避免火災(zāi)發(fā)生時消防設(shè)備由于電源故障而無法正常工作的情況，大限度地保障消防設(shè)備的可靠運行。

    根據(jù)標準GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》要求，針對各類消防設(shè)備電源的特點，全各地消防公司積極研發(fā)，成功研制出了多種類型的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主機和監(jiān)控模塊。安科瑞應(yīng)時代主流要求，開發(fā)了AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，并取得了相當可觀的業(yè)績。

2.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

    系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)一般是監(jiān)控主機+監(jiān)控模塊兩層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)架簡潔。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能，每個監(jiān)控模塊有一個獨立的地址編碼，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對外提供通信，以滿足接入其他消防系統(tǒng)的要求。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

圖1  AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊分類

    消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊根據(jù)監(jiān)控對象不同，分為直流、交流、單相、三相、一路電源、兩路電源等幾種類型，見表1.

 表1 消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊分類

    有的產(chǎn)品每個監(jiān)控模塊只能監(jiān)控一路電源，有的產(chǎn)品一個監(jiān)控模塊可以同時監(jiān)控兩路電源，圖2是多功能消防電源監(jiān)控模塊電路圖，可監(jiān)控兩路交流電源電壓、電流。

圖2是多功能消防電源監(jiān)控模塊電路圖

     消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊在建筑電氣施工圖中設(shè)計應(yīng)用示例見圖3

圖3 配電系統(tǒng)圖（有消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊）

2.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)功能

2.3.1 故障報警

● 監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號開入開出傳感器）之間的連接線斷路、短路；

● 監(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）；

● 監(jiān)控器與其分體電源間連接線斷路、短路；

● 當監(jiān)控器出現(xiàn)以上故障時，能發(fā)出與監(jiān)控報警信號有明顯區(qū)別的聲光故障報警信號；

● 故障報警響應(yīng)時間：≤100s；

● 故障報警聲信號：手動，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動；

● 故障報警光信號：黃色LED指示燈常亮；

● 故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

2.3.2 消防設(shè)備電源故障報警

● 被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài)；

● 被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及開關(guān)狀態(tài)信息）；

● 報警響應(yīng)時間：≤30s；

● 報警聲信號：可手動，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動；

● 報警光信號：紅色LED指示燈常亮。

2.3.3 控制輸出

● 對個別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報警繼電器進行遠程遙控操作；

● 監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A。

2.3.4 報警記錄

● 記錄999條相關(guān)故障報警信息；

● 報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述；

● 報警事件查詢；

● 報警記錄打印。

2.3.5監(jiān)控主機功能

● 主電源為AC 220V, 50Hz；

● 采用蓄電池作為備用電源，主電對備電充電24h的容量滿足整個系統(tǒng)工作超時8h；

● 監(jiān)控模塊工作電源由監(jiān)控主機供電，不能直接取市電，監(jiān)控主機為連接的所有監(jiān)控模塊供電DC 24V

●對外通信采用RS485接口。

3 監(jiān)控系統(tǒng)主機及監(jiān)控模塊的安裝位置

3.1監(jiān)控系統(tǒng)主機的安裝位置

    小型系統(tǒng)主機壁掛式安裝，應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)，未設(shè)置消防控制室的小型建筑，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在有人值班的場所。大型系統(tǒng)可采用臺式或柜式，監(jiān)控系統(tǒng)主機及圖形顯示裝置應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。

3.2監(jiān)控模塊的安裝位置

    監(jiān)控模塊安裝在被監(jiān)控消防設(shè)備供電電源附近的箱內(nèi)，也可以安裝在被監(jiān)控消防設(shè)備供電電源箱內(nèi)；監(jiān)控模塊應(yīng)設(shè)置在末端，系統(tǒng)的電壓傳感器和電流傳感器的設(shè)置應(yīng)保證整個消防系統(tǒng)的供電電源工作狀態(tài)均能在監(jiān)控模塊或消防控制室內(nèi)實時顯示。

4 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的形式選擇和設(shè)計要求

    消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作為一個相對獨立的監(jiān)控系統(tǒng)，其系統(tǒng)構(gòu)架與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相似。小型建筑可采用監(jiān)控主機系統(tǒng)，如圖4所示；

圖4 中小型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖

    大型建筑或建筑群可采用集中監(jiān)控主機加多個區(qū)域監(jiān)控主機系統(tǒng)，如圖5所示。

圖5 大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖

    主機至監(jiān)控模塊間傳輸距離大于產(chǎn)品要求是，需加中繼器占用1個監(jiān)控模塊地址，中繼器AC 220V電源由現(xiàn)場消防電源或消防監(jiān)控室監(jiān)控主機提供，每個中繼器可帶32個監(jiān)控模塊。監(jiān)控主機電源為AC 220V，備用電源可自帶，也可現(xiàn)場提供。設(shè)計中應(yīng)注意監(jiān)控模塊工作電源由監(jiān)控主機或中繼器供電，不能直接取市電，監(jiān)控主機或中繼器為連接的所有監(jiān)控模塊供電（DC 24V）。

5 結(jié)束語

  《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》和《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》等規(guī)范標準為設(shè)計單位進行消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計提供了技術(shù)規(guī)范依據(jù)。

    消防設(shè)備能否正常工作取決于消防設(shè)備供電電源的工作狀態(tài)是否穩(wěn)定良好運行。為了保證建筑物內(nèi)的消防電源在任何時候任何情況下不斷電，切實消防安全隱患、保障消防安全，設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是必要的。設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能對整個建筑消防安全實施科學(xué)管理，讓消防設(shè)備做到真正意義上的“預(yù)防為主、防消結(jié)合”。

參考文獻

[1] GB 50116-2013  火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S]

[2] GB 28184-2011  消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)[S]

[3] GB 25506-2010  消防控制室通用技術(shù)要求[S]

[4] 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.11版.

[5] 安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用圖集2014.5版.