楓林灣三期地下車庫消防電源系統(tǒng)的設計與應用

劉丹

 安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201903；

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)在銀川楓林灣三期地下車庫項目的實例介紹，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；楓林灣

0  概述 

  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)、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)控器通過二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。

  本項目位于銀川楓林灣三期地下車庫，現(xiàn)場共分布AFPM3-2AVM消防電源監(jiān)控模塊16只，分別安裝于樓層內(nèi)強電井消防配電箱內(nèi)。現(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。

1  用戶需求

  本項目要求消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)能通過對楓林灣三期地下車庫消防設備的供電電源的故障和異常狀態(tài)進行監(jiān)控，及時報警提醒相關人員消除這些隱患，防止發(fā)生火災時，消防設備無電可用，設備不能正常投入使用。

  為便于值班監(jiān)控管理，中央主機具有以下主要功能：

  1)按照配電圖紙，對各回路消防設備進行監(jiān)控，掌握消防設備電源的運行情況。

  2)消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)的監(jiān)控平臺，能夠得到系統(tǒng)內(nèi)部全部參數(shù)的實時數(shù)據(jù)；對整個消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的智能化管理，能夠通過檢測消防設備電源的電壓狀態(tài)等相關信息，從而判斷消防設備電源是否有斷路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯相等故障信息。

  3)主機對監(jiān)控報警和故障報警事件應具有實時打印事件編號、監(jiān)控部位、事件性質(zhì)、報警參數(shù)及日期時間等數(shù)據(jù)的功能。報警事件數(shù)據(jù)應專門儲存，有獨立的查詢界面，并不可修改，以供故障責任分析之用。

  4)除以上條款要求外，主機的其它功能和性能尚應符合國標GB 28184-2011 《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》的規(guī)定及GB 25506-2010 《消防控制室通用技術(shù)要求》的標準。

2  參考標準

  2.1．GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》，在條文 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。

  2.2．GB 28184-2011 《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

  2.3．GB 50116-2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》

  3  系統(tǒng)組成

  楓林灣三期地下車庫設備電源監(jiān)控系統(tǒng)項目由消防設備電源監(jiān)控主機、消防設備電源探測器組成。

  本項目通訊總線共接入2條通訊總線，探測器模塊直接接入壁掛式主機，組成消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的大動脈。    

  AFPM100消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器+電壓傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能，安全可靠，探測準確，性價比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用二總線網(wǎng)絡通信，對外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其他標準系統(tǒng)的連接，以上所述組成一套信號穩(wěn)定，精度可靠的消防設備電源監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：

  1）站控管理層

  站控管理層針對消防電源監(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)測系統(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。

  監(jiān)控主機設置在消控室中，采用壁掛安裝。

  2）網(wǎng)絡通訊層

  通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以二總線方式實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。

  3）現(xiàn)場設備層

  現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM100系列消防設備電源監(jiān)控探測器。

  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖如下：

4  消防設備電源設備

  4.1、 AFPM100消防設備電源主機

  主要技術(shù)參數(shù)：

  電源主電源：AC220V 50Hz（允許85%－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DC24V電源 

  工作制:24小時工作制

  通訊方式:

  Modbus-RTU通信協(xié)議，二總線方式，傳輸距離500m（若超過可通過中繼器延長通訊傳輸距離）。

  操作分級

  ① 日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

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

  ③ 系統(tǒng)管理級：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。

  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%不結(jié)露

  ④ 海拔高度：≤2500m

  ⑤ 污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

  4.2、AFPM100系列儀表

  4.2.1、實時監(jiān)測兩路三相電壓；

  4.2.2、具有過壓、欠壓、缺相、錯相、過流（具有電流檢測產(chǎn)品）報警；

  4.2.3、提供一路或兩路（監(jiān)控兩路三相交流電壓產(chǎn)品）開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；（詳見模塊選型）

  4.2.4、提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

  4.2.5、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)；

  4.2.6、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；

  4.2.7、集成度高，網(wǎng)絡化，智能化程度高，動作特性合理

5 系統(tǒng)功能

5.1、監(jiān)控報警功能

被監(jiān)控設備電源回路開關狀態(tài) 

被監(jiān)控設備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報警狀態(tài)信息） 

報警響應時間：≤100s 

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 

報警光信號：紅色LED指示燈常亮 

5.2、控制輸出功能

對個別或全部被監(jiān)控設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 

5.3、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 

5.4、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 

5.5、報警記錄功能

記錄10000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 

5.6、打印功能

 監(jiān)控系統(tǒng)可漢字打印，可打印報警事件及時間、故障事件及時間。

5.7、消音

在發(fā)生報警或故障等警報情況下，監(jiān)控設備的揚聲器會發(fā)出相應的報警聲加以提示，按“消音”鍵揚聲器終止發(fā)出警報，報警燈綠燈亮。期間工作人員可以對有關故障進行處理。一切回歸正常，報警燈滅。如有新的故障發(fā)生時，消音指示燈滅，揚聲器將再次發(fā)出警報聲。

6 結(jié)束語

  楓林灣三期地下車庫消防電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設備電源監(jiān)控裝置AFPM100、消防設備電源探測器組成。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)、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，監(jiān)控設備通過二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)控消防設備電源的工作狀態(tài)。控器采用集中式、模塊化設計，配接傳感器，對所監(jiān)測的消防設備電源的運行信息、故障信息、位置信息等參數(shù)進行跟蹤采集、存儲、分析，方便用戶進行管理和監(jiān)控；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、打印等多項功能。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)界面直觀、易用。

作者簡介：

劉丹，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電