吳小函

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文簡述了消防設備電源的組成原理，分析了消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)在應用中的設計依據(jù)和相關規(guī)范。后通過安科瑞消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)在泰康松江養(yǎng)老社區(qū)08-02地塊項目的實例介紹，闡述了消防設備電源功能的實現(xiàn)及其重要意義。

關鍵詞： 消防設備電源；電源監(jiān)控模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；泰康松江養(yǎng)老社區(qū)08-02地塊。

 0 概述

  泰康之家·申園位于上海歷史發(fā)源地松江，佘山腳下，毗鄰廣富林遺址和松江大學城，距市上海38公里，地鐵9號線直達，10分鐘可達萬達購物廣場和市一松江南院。社區(qū)占地面積約9萬平方米，建筑面積約22萬平方米，可容納逾2100戶居民。作為泰康之家華東區(qū)的*項目，社區(qū)秉承“在地安養(yǎng)、持續(xù)關愛、人文關懷”的先進理念，為居民營造一個溫馨家園，活力生活環(huán)境。申園社區(qū)引入CCRC養(yǎng)老模式,“1+N”的服務模式，并配備了專業(yè)康復醫(yī)院和養(yǎng)老照護專業(yè)設備，是一個可供獨立生活、不同程度的協(xié)助生活、記憶障礙和專業(yè)照護服務的老人長期居住的大型綜合醫(yī)養(yǎng)社區(qū)。 

  本項目承接其消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，通過對其樓層分布的221塊AFPM3-2AV型消防電源監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集，完成在AFPM100主機的電壓狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時顯示、報警。

1 應用介紹

  AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

  AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，AFPM100監(jiān)控器通過RS485總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設備主、備電源的工作狀態(tài)。

監(jiān)控器采用集中式、模塊化設計，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態(tài)等運行相關信息、報警信息、故障信息等，并存儲、分析、統(tǒng)計，方便用戶進行監(jiān)控和管理；通過人機交互界面，將消防設備電源的數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。

  本項目泰康松江養(yǎng)老社區(qū)08-02地塊，現(xiàn)場共安裝AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊221只，分布于樓層內(nèi)強電井消防配電箱內(nèi)?，F(xiàn)場消防電源監(jiān)控模塊采用總線方式接至消控中心的AFPM100壁掛式消防電源監(jiān)控系統(tǒng)。本設備結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、功能較強、維護方便、性價比高，系統(tǒng)界面友好、易學易用。

2 參考標準

 本設備符合國家標準具體如下所示：

1)ISO/IEC11801      《綜合布線標準》

2)GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

3)GB28184-2011         《消防設備電源監(jiān)控系》

4)GB25506-2010         《消防控制室通用技術(shù)要求》

5)GB/T 50314-2006      《智能建筑設計標準》

6)GB50016-2006      《建筑設計防火規(guī)范》        

7)GB50303-2002         《建筑電氣裝置工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》  

8)JGJ 16-2008           《民用建筑電氣設計規(guī)范》           

9)GB50052-2009         《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

10)GB50054-2011        《低壓配電設計規(guī)范》

3 設計原則

該項目消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)其設計遵循下列原則：

1）消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)組成及要求：

1 系統(tǒng)應由下列部分或全部監(jiān)控裝置組成：監(jiān)控器、電壓傳感器。

2 系統(tǒng)形式與選擇應符合下列規(guī)定：

2.1 對于單體建筑且監(jiān)控點數(shù)小于220點的系統(tǒng)至少應由一臺監(jiān)控器及若干臺傳感器等設備組成，系統(tǒng)中的監(jiān)控器不應超過兩臺；

2.2  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所設置監(jiān)控器，將各消防設備電源狀態(tài)及報警信息傳回至控制中心的監(jiān)控器，統(tǒng)一管理、監(jiān)控、顯示信息。

3 任一臺監(jiān)控器所連接的傳感器的地址總數(shù)不應超過128點。其中每一總線回路連結(jié)設備的地址總數(shù)宜留有不少于地址總數(shù)額定容量10％的余量，且每回路地址總數(shù)不宜超過56點(有中繼器的情況下）。

4 在有消防控制室的場所，監(jiān)控器應設置在消防控制室內(nèi)。在無消防控制室的場所，監(jiān)控器應設置在有人值班的場所。

5傳感器的設置應采用末端設置；

2）《消防控制室通用技術(shù)要求》GB25506-2010    

5.7 消防電源監(jiān)控器應符合下列要求：

a)應能顯示消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和故障報警信息。

b)應能將消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和欠壓報警信息傳輸給消防控制室圖形顯示裝置。

4 系統(tǒng)組成

  消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層組成。各消防設備電源監(jiān)控模塊通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1）站控管理層

  站控管理層針對消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)控系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應現(xiàn)場運情況。

  監(jiān)控主機：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。

  UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

后臺監(jiān)控設備設置在消控中心。

2）網(wǎng)絡通訊層

  通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。

  現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設備電源監(jiān)控模塊。

  現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。消防設備電源監(jiān)控模塊擔負著基層的數(shù)據(jù)采集任務，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現(xiàn)場設備運行狀態(tài)，故障報警等情況。

AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊：

1、實時監(jiān)測兩路三相電壓；

2、具有過壓、欠壓、缺相、錯相報警；

3、提供兩路開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；

4、提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

5、具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時間、類型、參數(shù)，根據(jù)報警記錄可以分析現(xiàn)場情況，為消除故障提供依據(jù)；

6、采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；

7、集成度高，網(wǎng)絡化，智能化程度高，動作特性合理；

5 系統(tǒng)介紹

AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，本系統(tǒng)可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

5.1 基本功能

5.1.1消防設備電源故障報警

?監(jiān)測消防設備電源開關狀態(tài)

?監(jiān)測消防設備電源的電壓或電壓與電流

?消防設備電源異常時，發(fā)出聲光報警，響應時間≤30s

?報警時，報警聲信號可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

?報警時，報警光信號LED紅色指示燈常亮，當報警消除后，方能手動復歸掉

5.1.2控制輸出功能

?對個別或全部消防設備電源監(jiān)測模塊的報警繼電器進行遠程遙控操作

?對消防設備電源監(jiān)控器的繼電器輸出進行遠程遙

5.1.3故障報警功能

?監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線斷路、短路

?監(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源額定電壓）或過壓（≥110%主電源額定電壓）

?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

?故障報警響應時間：≤100s

?故障報警聲信號：手動消除，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

5.1.4自檢功能

?連接檢查：通信線路及分體電源線路的斷路、短路

?設備自檢：手動檢查或系統(tǒng)自檢

?自檢耗時：≤60s

5.1.5報警記錄功能

?記錄999條相關故障報警信息

?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

5.2主要技術(shù)參數(shù)

5.2.1電源

?主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~110%范圍內(nèi)變化）

?備用電源：主電源低電壓或停電時，維持監(jiān)控設備工作時間≥8h

?監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC 24V電源

5.2.2工作制

24小時工作制

5.2.3通訊方式

Modbus-RTU通信協(xié)議，RS485半雙工總線方式，傳輸距離500m（若超過可通過中繼器延長通訊傳輸距離）。

5.2.4監(jiān)控容量

≤128點，用中繼器擴展時可到達256點

5.2.5操作分級

①值班員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

②操作員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。

③管理員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位、探測器參數(shù)遠程修改、監(jiān)控設備系統(tǒng)參數(shù)設定與修改、操作員添加與刪除。

5.2.6使用環(huán)境條件

① 工作場所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺并列安裝

② 工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

③ 工作環(huán)境相對濕度：≤95%無凝露

④海拔高度：≤2500m

⑤污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

⑥外殼防護等級：IP51

5.3主要組成部件

① 顯示方式：320*240點陣液晶；

② 輸入輸出模塊：內(nèi)置遠程智能I/O模塊；

③ 聲光報警模塊：內(nèi)置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

④ 備用電源：DC24V，24Ah

5.3.1面板元件布置及功能說明

  該系統(tǒng)自投運以來，運行良好，可以避免在火災發(fā)生時，消防設備由于電源故障而無法正常工作的危機情況，大限度的保障消防聯(lián)動系統(tǒng)的可靠性，獲得了客戶對產(chǎn)品和公司的認可與信賴。

參考文獻

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[3].消防設備電源監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 羅志成.湖南大學 2016

[4].GB 28184 － 2011，消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)［S］