簡(jiǎn)析消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用_圖文

1、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用簡(jiǎn)析吳恩遠(yuǎn)劉菁裴善勇宗壽松吳恩遠(yuǎn)(山東省建筑設(shè)計(jì)研究院,濟(jì)南市 250001劉菁(江陰市科博建筑設(shè)計(jì)院有限公司,江蘇省江陰市 214400裴善勇(安科瑞電氣股份有限公司,上海市 201801宗壽松(江蘇安科瑞電器制造有限公司,江蘇省江陰市 214405摘要:介紹消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理、組成、功能及特點(diǎn),消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器及消防設(shè)備電源傳感器的設(shè)計(jì)與安裝,及其在實(shí)際應(yīng)用中的一些注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞:消防設(shè)備;電源監(jiān)控;消防控制室;消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器;消防設(shè)備電源傳感器;應(yīng)用安裝;注意事項(xiàng);設(shè)計(jì)案例0 引言1 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)介紹消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作

2、為一種預(yù)警報(bào)警系統(tǒng),主要檢測(cè)消防設(shè)備電源的相關(guān)電氣參數(shù),在電源發(fā)生過壓、欠壓、過流、缺相、錯(cuò)相等故障及異常時(shí),相關(guān)電氣參數(shù)不在設(shè)定值要求范圍內(nèi)時(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警信號(hào),并在系統(tǒng)中指示出具體報(bào)警部位,記錄并保存報(bào)警信息,以便及早維護(hù),保證消防設(shè)備的供電可靠性,避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)因消防設(shè)備不能正常使用而導(dǎo)致火災(zāi)災(zāi)情不能有效控制,減少火災(zāi)損失。AFPM100型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)由安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)和生產(chǎn),主要由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器及傳感器組成。該監(jiān)控系統(tǒng)是由安科瑞電氣股份有限公司依據(jù)GB 25506-2010消防控制室通用技術(shù)要求及GB 28184-2011消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合

3、多年電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)研發(fā)設(shè)計(jì)。此監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性、實(shí)時(shí)性,并具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和連續(xù)監(jiān)控的特性,實(shí)時(shí)反映出被監(jiān)控設(shè)備電源的狀況,并集中顯示,從而有效避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備由于電源故障而無法正常工作的危急情況,最大限度地保障消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。1.1基本原理AFPM100型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ο涝O(shè)備的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,通過檢測(cè)消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等相關(guān)信息,從而判斷消防設(shè)備電源是否有斷路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相以及過流(過負(fù)荷等故障信息并報(bào)警、記錄。該監(jiān)控系統(tǒng)具有RS485通信接口,與現(xiàn)場(chǎng)的電壓/電流傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;采用Modbus-RTU

4、通訊協(xié)議,可與其它標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連接;通過友好的人機(jī)交互界面,實(shí)時(shí)反映出被監(jiān)控設(shè)備電源的狀況,并集中顯示。1.2基本組成消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)中給出了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的定義及基本組成。AFPM100型消防設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器、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。其中消防設(shè)備電源為交流或直流電源,包括主電源和備用電源。國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集10CX504消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)中,根據(jù)工程項(xiàng)目的大小不同,給出了適用于各類不同的系統(tǒng)解決方案,以達(dá)到更優(yōu)、更好的目標(biāo)。一般分為兩類:小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)(如圖1所示;大型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)(如圖2所示。 圖1

5、 小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D圖2 大型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D1.3基本功能及特點(diǎn)傳感器用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種消防設(shè)備的電源及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行信息采集,同時(shí)具有事件存儲(chǔ)功能,報(bào)警器能夠記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、類型、參數(shù),根據(jù)報(bào)警記錄可以分析現(xiàn)場(chǎng)情況,為消除故障提供依據(jù);另外,傳感器采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù),上位機(jī)管理軟件。可以時(shí)刻監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警信息。通過RS485接口、標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連,具有集成度高、網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度高、動(dòng)作特性合理等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中可通過選擇功能不同的傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)不同消防設(shè)備電源的監(jiān)控要求。主要將傳感器分為3大類:AFPM1表示

6、單相電源傳感器,用于監(jiān)測(cè)電源的交流/直流電壓、電流; AFPM3表示三相電源傳感器,用于監(jiān)測(cè)三相電源的電壓、電流;AFPM5為開入開出傳感器,可監(jiān)測(cè)開關(guān)狀態(tài),并可以連接報(bào)警控制回路。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì),導(dǎo)軌安裝,方便現(xiàn)場(chǎng)使用。采用高性能單片機(jī)嵌入數(shù)據(jù)采集和通信程序,以實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)采集和傳輸。中繼器適用于監(jiān)控器和現(xiàn)場(chǎng)傳感器距離較遠(yuǎn)的系統(tǒng)。中繼器不但可以增加系統(tǒng)的通信距離,而且可以為連接的現(xiàn)場(chǎng)傳感器供電,解決由于距離遠(yuǎn)而產(chǎn)生的通信信號(hào)和電源輸出的衰減。中繼器通過通信總線將連接的現(xiàn)場(chǎng)模塊及中繼器的電源信息傳送到監(jiān)控器。監(jiān)控器集中顯示消防設(shè)備電源的運(yùn)行信息、故障信息和位置信息等參數(shù),并在發(fā)現(xiàn)消防

7、設(shè)備電源故障時(shí)能有提示性的聲光報(bào)警信號(hào)。2 消防設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝消防控制室通用技術(shù)要求中3.1條指出:“消防控制室內(nèi)設(shè)置的消防設(shè)備應(yīng)包括火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防電話總機(jī)、消防應(yīng)急廣播控制裝置、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)控制裝置、消防電源監(jiān)控器等設(shè)備,或具有相應(yīng)功能的組合設(shè)備。”標(biāo)準(zhǔn)中明確提出控制室內(nèi)應(yīng)安裝消防電源監(jiān)控器。2.1 消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器的設(shè)計(jì)及安裝消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器(即系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)裝設(shè)在消防控制室內(nèi),在無消防控制室的場(chǎng)所,監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在有人值班的場(chǎng)所。對(duì)于大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結(jié)合的控制方式,即在各消防控制室或有人值班場(chǎng)所

8、設(shè)置監(jiān)控器,將各消防設(shè)備電源狀態(tài)及報(bào)警信息傳回至控制中心的中央監(jiān)控器,統(tǒng)一管理、監(jiān)控和顯示信息。監(jiān)控器并沒有具體的規(guī)范指出其安裝設(shè)置要求,但作為消防類的監(jiān)控系統(tǒng),可以參照GB 50116-2013火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)火災(zāi)報(bào)警控制器的有關(guān)要求。2.2 消防設(shè)備電源傳感器的設(shè)計(jì)及安裝目前在國家標(biāo)準(zhǔn)中并未明確指出傳感器的裝設(shè)位置,消防控制室通用技術(shù)要求僅簡(jiǎn)單地提到需監(jiān)控各消防用電設(shè)備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和故障報(bào)警信息。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程度在很大程度上掌握在設(shè)計(jì)人員的手中。以山西省消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程為例,宜設(shè)置在下述部位:建筑內(nèi)為消防設(shè)備供電的主電源和消防電源的配電柜輸出端;

9、消防電氣控制裝置(包括水泵控制器、風(fēng)機(jī)控制器等的雙路電源輸入端與輸出端;各防火分區(qū)內(nèi)的消防設(shè)備電源裝置(給各消防設(shè)備供電的直流電源的輸出端;為消防設(shè)備供電配電箱的輸出端;消防設(shè)備應(yīng)急電源的輸入端與輸出端;應(yīng)急照明配電箱的輸出端;集中電源型消防應(yīng)急燈具專用應(yīng)急電源的輸入端與輸出端;多路主電源供電的設(shè)備應(yīng)監(jiān)控其各主供電回路輸入端。就目前大多數(shù)項(xiàng)目來看,如果對(duì)所有消防配電箱的出線回路都進(jìn)行監(jiān)測(cè),整個(gè)項(xiàng)目的造價(jià)及成本都將非常高。所以在傳感器設(shè)置位置上應(yīng)有重點(diǎn)的考慮,針對(duì)不同的消防用電設(shè)備設(shè)計(jì)安裝不同類型的傳感器?？梢园床煌南涝O(shè)備在配電箱配置不同的傳感器,例如:消防水泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機(jī)等重要的

10、滅火設(shè)備需要電壓、電流全面監(jiān)控;防火卷簾、應(yīng)急照明等火災(zāi)初期短時(shí)工作的系統(tǒng)和不宜出現(xiàn)過負(fù)荷、短路等負(fù)荷可只監(jiān)測(cè)電源,簡(jiǎn)化系統(tǒng),降低造價(jià)。下面給出幾個(gè)比較典型的消防設(shè)備中的傳感器設(shè)計(jì)案例(以安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品為例:a.消防泵房低壓配電系統(tǒng)圖(如圖3所示。在進(jìn)線處對(duì)雙電源電壓進(jìn)行檢測(cè),選用AFPM3-2AV型三相雙電壓傳感器。出線回路宜選用AFPM3-AVI型電壓電流傳感器,這樣可以對(duì)各消防泵的電源及工作狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。 圖3 消防泵房低壓配電系統(tǒng)圖b.消防動(dòng)力回路配電系統(tǒng)圖,以消防排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)為例(如圖4所示。動(dòng)力回路在進(jìn)線處對(duì)雙電源電壓進(jìn)行檢測(cè),選用AFPM3-2AV型三相雙電壓傳

11、感器。出線回路宜選用AFPM3-AVI型電壓電流傳感器,這樣可以對(duì)各消防動(dòng)力設(shè)備的電源及工作狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。 圖4 消防排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)配電系統(tǒng)圖c.防火卷簾及應(yīng)急照明配電系統(tǒng)圖(如圖5所示。在配電箱進(jìn)線處對(duì)雙電源電壓進(jìn)行檢測(cè),選用AFPM3-2AV型三相雙電壓傳感器。 圖5 消防卷簾及應(yīng)急照明配電系統(tǒng)圖3 安裝運(yùn)行時(shí)的注意事項(xiàng)a.傳感器安裝設(shè)計(jì)時(shí),電壓電流信號(hào)的采集不能破壞被監(jiān)測(cè)回路的線路。故電壓信號(hào)采集時(shí)需在相線或正極串聯(lián)一個(gè)1A的熔斷器,電流信號(hào)應(yīng)用互感器方式采集。b. 傳感器的供電電源必須由消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)提供,即監(jiān)控器(或中繼器提供,不能從其他系統(tǒng)中取得。c. 傳感器與監(jiān)控器(或

12、中繼器之間的線路距離不應(yīng)超過500m,布線時(shí)應(yīng)盡量避開強(qiáng)電及環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域。傳感器的電源線應(yīng)采用截面不小于1.5mm2的阻燃耐火雙絞線,通訊線應(yīng)采用截面不小于 1.0mm2的阻燃耐火雙絞線,截面除應(yīng)滿足電流強(qiáng)度需要外,還應(yīng)考慮滿足機(jī)械強(qiáng)度要求,選用的線材應(yīng)滿足消防要求,條件允許的情況下宜采用屏蔽線,線路穿線管宜選用金屬線管。d.監(jiān)控器(或中繼器每一總線回路連接設(shè)備的總數(shù)不宜過多,且應(yīng)留有不少于回路額定容量10%的裕量,方便以后系統(tǒng)擴(kuò)展。e.監(jiān)控器(或中繼器的交流電源應(yīng)使用消防電源。4 結(jié)語本文主要從設(shè)計(jì)及安裝方面介紹了消防設(shè)備的電源監(jiān)控系統(tǒng),總體來說消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)目前還處于起步階段,相關(guān)

13、的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用都還比較匱乏。相信隨著消防設(shè)備的電源監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品在項(xiàng)目中的不斷應(yīng)用,這些問題和不足都將得到標(biāo)準(zhǔn)化的處理和改善。該系統(tǒng)作為一種預(yù)警系統(tǒng),隨著系統(tǒng)的投入使用,可以提高消防設(shè)備的運(yùn)行可靠性,減少不必要的損失,更好地為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。 文章來源： 建筑電氣2014 年第 9 期 參考文獻(xiàn) 1 公安部沈陽消防研究所，遼寧省公安消防總隊(duì)，浙江省公安消防總隊(duì)，等.GB 255062010 消防 控制室通用技術(shù)要求S. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011. 2 公安部沈陽消防研究所，北京恒業(yè)世紀(jì)科技股份有限公司，北京原杰電子有限責(zé)任公司 .GB 281842011 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)S.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012. 3 公安部沈陽消防研究所. GB 501162013 火災(zāi)自動(dòng)