徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
摘要 本文介紹了安科瑞AFPM系列消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。結(jié)合兩個(gè)設(shè)計(jì)案例，分析了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。AFPM系列消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)通過檢測消防設(shè)備電源的電流值、電壓值和開關(guān)量來判斷電源是否存在開路、短路、過壓、欠壓、過流以及缺相、錯(cuò)相和過載等狀態(tài)并進(jìn)行報(bào)警和記錄。
0 引 言
現(xiàn)代大體量建筑、公眾聚集場所建筑和一類高層建筑中，設(shè)置了大量的消防產(chǎn)品:自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴灑系統(tǒng)、消防事故廣播/電話、防排煙系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、消火性系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防電梯和卷簾門等。消防安全很大程度上取決于消防設(shè)備的好壞，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及相關(guān)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備能否正常工作又取決于其供電電源的工作狀態(tài)。一直以來，因設(shè)備電源失控造成消防設(shè)備失靈，致使火災(zāi)蔓延的事情屢有發(fā)生，特別是在供電緊張、設(shè)備質(zhì)量不佳和安全意識淡薄時(shí)更顯得尤為突出。
GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》和GB 25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》都對消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作出了具體的要求。
本文介紹的AFPM系列消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要用于一些大型的公共建筑及人員密集場所。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
AFPM系列消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)采用傳感器（監(jiān)控模塊）+監(jiān)控器（主機(jī)）兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，簡化了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)功能全面、性價(jià)比高、安全可靠、探測準(zhǔn)確，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS-485網(wǎng)絡(luò)通信，對外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其他消防系統(tǒng)的接入。
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圖1 AFPM系列消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2 系統(tǒng)功能
2.1 監(jiān)控報(bào)警
2.1.1被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài)
2.1.2被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報(bào)警狀態(tài)信息）
2.1.3報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤30s
2.1.4報(bào)警聲信號：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
2.1.5報(bào)警光信號：紅色LED指示燈常亮
2.2 故障報(bào)警
2.2.1監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線開路、短路
2.2.2監(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）
2.2.3監(jiān)控器與其分體電源間連接線開路、短路
2.2.4當(dāng)監(jiān)控器出現(xiàn)以上故障時(shí)，能發(fā)出與監(jiān)控報(bào)警信號有明顯區(qū)別的聲光故障報(bào)警信號
2.2.5故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s
2.2.6故障報(bào)警聲信號：手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
2.2.7故障報(bào)警光信號：黃色LED指示燈常亮
2.2.8故障期間，非故障回路的正常工作不受影響
2.3 控制輸出
2.3.1對個(gè)別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作
2.3.2監(jiān)控器報(bào)警控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
2.3.3監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
2.4 自檢
2.4.1連接檢查：通信線路及分體電源線路的開路、短路
2.4.2設(shè)備自檢：手動(dòng)檢查或系統(tǒng)自檢
2.4.3自檢耗時(shí)：≤60s
2.5 報(bào)警記錄
2.5.1記錄10000條相關(guān)故障報(bào)警信息
2.5.2報(bào)警類型：故障類型、發(fā)生時(shí)間和故障描述
2.5.3報(bào)警事件查詢
2.5.4報(bào)警記錄打印
2.6 操作分級
2.6.1日常值班級：可進(jìn)入軟件界面查看實(shí)時(shí)監(jiān)測情況、消除報(bào)警聲音和查詢報(bào)警記錄
2.6.2監(jiān)控操作級：可操作除針對系統(tǒng)本身的信息維護(hù)外的其他操作
2.6.3系統(tǒng)管理級：可操作系統(tǒng)的任何一個(gè)功能模塊 {$page$}
3 設(shè)計(jì)案例
3.1系統(tǒng)接線示意圖
中小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
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圖2 中小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
3.1.1模塊AFPM-□為傳感器（監(jiān)控模塊）。監(jiān)控器（主機(jī)）能接收并顯示被監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)和中繼器的工作狀態(tài)。
3.1.2傳輸距離大于500m時(shí)，需加中繼器，1合中繼器占用1個(gè)傳感器（監(jiān)控模塊）地址，中繼器的AC220V電源線采用3*1.5mm^2，由現(xiàn)場消防電源或消防監(jiān)控室監(jiān)控器（主機(jī)）提供。
3.1.3傳輸方式為RS485總線，圖中以A/B表示，其電纜屏蔽層應(yīng)與監(jiān)控器（主機(jī)）的保護(hù)接地可靠連接。
3.1.4每一種傳感器（監(jiān)控模塊）通過編碼開關(guān)設(shè)定與監(jiān)控器（主機(jī)）的通信地址。
3.1.5根據(jù)工程需要在通信線上最遠(yuǎn)端傳感器（監(jiān)控模塊）處宜連接120Ω-10KΩ/1W匹配電阻，提高通信穩(wěn)定性。
3.1.6一般電源監(jiān)控器（主機(jī)）有4個(gè)輸出回路，每個(gè)回路可連接32個(gè)傳感器（監(jiān)控模塊）。特殊情況下可擴(kuò)展更多回路。
大型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖3所示 。
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圖3 大型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
3.1.7此系統(tǒng)用于建筑群或現(xiàn)場設(shè)備較多，需要分為多個(gè)區(qū)域的情況。
3.1.8每個(gè)區(qū)域監(jiān)控器（主機(jī)）可采集128個(gè)傳感器（監(jiān)控模塊），特殊情況可擴(kuò)展。
3.1.9監(jiān)控器（主機(jī)）供電主要電器AC220V，備用電源可自帶，也可現(xiàn)場提供。
3.2電源監(jiān)控系統(tǒng)及模塊選型方案
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型號 |
圖片 |
產(chǎn)品特點(diǎn) |
主要功能 |
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AFPM100/B |
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監(jiān)控容量可達(dá)128點(diǎn)，內(nèi)置遠(yuǎn)程智能I/O模塊，內(nèi)置喇叭，蜂鳴器，LED指示燈，備用電源DC24V，24Ah |
接收消防電源監(jiān)控模塊采集的電壓、電流信號，判斷電源設(shè)備的故障信息，實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)消防設(shè)備電源的監(jiān)視、報(bào)警、控制與管理，RS485/Modbus協(xié)議 |
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AFPM單相型電源監(jiān)控模塊 |
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采用光報(bào)警指示內(nèi)置電源，無源常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量AC220V/3A,DC30V/3A，RS485接口，MODBUS-RUT協(xié)議 |
實(shí)時(shí)監(jiān)測一路單相交流電壓/電流、一路直流電壓/電流、或兩路單相交流電壓；事件記錄、內(nèi)置時(shí)鐘、LED指示燈顯示、撥碼開關(guān)設(shè)置地址和波特率、RS485/Modbus協(xié)議、35mm導(dǎo)軌安裝 |
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AFPM三相電源型電源監(jiān)控模塊 |
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采用光報(bào)警指示內(nèi)置電源，無源常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量AC220V/3A,DC30V/3A，RS485接口，MODBUS-RUT協(xié)議 |
實(shí)時(shí)監(jiān)測2路三相交流電壓、1路繼電器輸出、2路開關(guān)量輸入、事件記錄、內(nèi)置時(shí)鐘、LED指示燈顯示、撥碼開關(guān)設(shè)置地址和波特率、RS485/Modbus協(xié)議、35mm導(dǎo)軌安裝 |
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AFPM開關(guān)量模塊 |
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采用光報(bào)警指示內(nèi)置電源，無源常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量AC220V/3A,DC30V/3A，RS485接口，MODBUS-RUT協(xié)議 |
提供兩路或六路開關(guān)量輸入功能，可監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)；提供一路或兩路繼電器輸出，可連接報(bào)警控制回路；事件記錄、內(nèi)置時(shí)鐘、LED指示燈顯示、撥碼開關(guān)設(shè)置地址和波特率、RS485/Modbus協(xié)議、35mm導(dǎo)軌安裝 |
3.3設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
3.3.1電源、通信電纜說明
（1）監(jiān)控主機(jī)與探測器的通信線路采用總線型(手拉手)連接方式;
（2）主機(jī)和模塊之間的通信線線徑不宜小于2x1.0mm電纜;
（3）探測器電源線不小于2x 1.5mm.
3.3.2安裝位置說明
監(jiān)控主機(jī)安裝在消防控制室，其專用于消防設(shè)備電源監(jiān)控并獨(dú)立安裝，不能兼用其他功能的監(jiān)控，不與其它系統(tǒng)共用設(shè)備，以保證本系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。主機(jī)專用電源由消防電源提供AC220V.
探測器安裝在被監(jiān)側(cè)消防設(shè)備供電電源附近的專用柜(箱)內(nèi)。在特殊情況下�？砂惭b在所監(jiān)測的消防設(shè)備供電電源的配電箱內(nèi)。
探測器的設(shè)置應(yīng)采用末端設(shè)置，探測器監(jiān)控的消防設(shè)備電源如表1所示。
表1 探測器監(jiān)控的消防設(shè)備電源
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設(shè)施名稱 |
內(nèi)容 |
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設(shè) 置 場 所 |
消火栓（消防炮）系統(tǒng) |
消防水泵電源 |
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自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水幕、水噴霧（細(xì)水霧）滅火系統(tǒng)、雨淋噴水滅火系統(tǒng)（泵供水方式） |
噴淋泵電源 |
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泡沫滅火系統(tǒng) |
消防水泵、泡沫液泵電源 |
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干粉滅火系統(tǒng) |
供電電源 |
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氣體滅火系統(tǒng) |
供電電源 |
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防煙排煙系統(tǒng) |
防煙排煙風(fēng)機(jī)電源、電動(dòng)防火閥、電動(dòng)排煙防火閥、常閉送風(fēng)口、排煙閥（口）、電動(dòng)排煙窗、電動(dòng)擋煙垂壁電源 |
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防火門和卷簾門系統(tǒng) |
防火門和卷門機(jī)供電電源 |
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消防電梯 |
消防電梯供電電源 |
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消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng) |
照明供電電源 |
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消防設(shè)備應(yīng)急電源（EPS） |
所有EPS |
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消防設(shè)備直流電源 |
分布在豎井或電氣設(shè)備間，給消防設(shè)備供電的直流電源 |
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(gè)消防系統(tǒng)的供電電源工作狀態(tài)均能在監(jiān)控器上或消防控制室內(nèi)實(shí)時(shí)顯示。宜設(shè)置在下述部位：
（1） 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。
（2） 消防電氣控制裝置(包括水泵控制器、風(fēng)機(jī)控制器等)的雙路電源輸人端與輸出端。
（3） 設(shè)置在各防火分區(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。
（4） 為消防設(shè)備供電配電箱的輸出端。
（5） 消防設(shè)備應(yīng)急電源的輸入端與輸出端。
（6） 應(yīng)急照明配電箱的輸出端。
（7） 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。
（8） 多路主電源供電的設(shè)備應(yīng)監(jiān)控其各主供電回路輸人端。
設(shè)置在消防控制室以外的，獨(dú)立供電的消防設(shè)備的工作狀態(tài)如在火災(zāi)報(bào)瞥控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器上沒有顯示，應(yīng)在其供電電源的輸出端設(shè)置電壓傳感器或電流傳感器。獨(dú)立供電的消防設(shè)備為電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、可燃?xì)怏w控制器、防火卷簾控制器、氣體滅火控制器、線型光纖感溫火災(zāi)探測器、空氣采樣式感煙火災(zāi)探測報(bào)警器、傳輸設(shè)備、火災(zāi)顯示盤和其他消防設(shè)備。
4 結(jié) 語
安科瑞AFPM系列消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了消防控制室內(nèi)有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并顯示各個(gè)消防用電設(shè)備供電電源和備用電源工作狀態(tài)的各項(xiàng)技術(shù)要求，并適用于新建、擴(kuò)建和改建的工業(yè)與民用建筑。該系統(tǒng)對于確保建筑消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)完好，提高各單位消防安全管理水平和及時(shí)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。
參考文獻(xiàn)
[1] 談消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)場中的應(yīng)用.王磊、姚少軍.電氣&智能建筑，2013.11
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[3] 周中等編著.智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案四].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2011.10
作者簡介：
徐霜，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)殡姎獍踩?SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><