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趙斌
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
摘要:依據GB 50116-2013《火災自動報警係統設計規範》等規範要求,通過對消防設備管理現狀的分析,概述設置消防設備電源監控係統的必要性,介紹消防設備電源監控係統的功能要求、係統基本構成及監控模塊的類型,提出係統方案的選擇和設計方法。
關鍵詞:火災自動報警係統;消防設備電源監控係統;監控模塊;電壓傳感器;電流傳感器;電源工作狀態;故障報警
0 引言
現xian代dai建jian築zhu內nei設she置zhi的de火huo災zai自zi動dong報bao警jing係xi統tong及ji消xiao防fang滅mie火huo係xi統tong功gong能neng日ri益yi完wan善shan,自zi動dong化hua程cheng度du越yue來lai越yue高gao,然ran而er發fa生sheng火huo災zai後hou各ge類lei消xiao防fang設she備bei不bu能neng正zheng常chang運yun行xing的de案an例li頻pin發fa,各ge地di消xiao防fang部bu門men在zai日ri常chang防fang火huo檢jian查zha中zhong發fa現xian投tou入ru大da量liang資zi金jin設she置zhi的de消xiao防fang設she備bei形xing同tong虛xu設she的de情qing況kuang比bi較jiao常chang見jian。無wu數shu經jing驗yan和he教jiao訓xun都dou證zheng明ming,消xiao防fang設she備bei能neng否fou發fa揮hui作zuo用yong是shi火huo災zai報bao警jing是shi否fou及ji時shi準zhun確que和he初chu期qi火huo災zai撲pu救jiu是shi否fou成cheng功gong的de重zhong要yao條tiao件jian之zhi一yi,而er穩wen定ding可ke靠kao的de消xiao防fang設she備bei電dian源yuan則ze是shi消xiao防fang設she備bei正zheng常chang工gong作zuo的de根gen本ben保bao障zhang。所suo以yi2014年5月1日開始實施的GB 50116-2013《火災自動報警係統設計規範》增加了消防設備電源監控係統的設置要求。本文著重就消防設備電源監控係統設置的必要性及設計方法作一討論。
1 設置消防設備電源監控係統的必要性
為了預防和減少火災危害,現代建築內設置了火災自動報警係統、消防應急廣播係統、自動噴淋係統、消火栓係統、防排煙係統、消防應急照明係統、消防電梯係統、防火門及卷簾係統、防火門監控係統、電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)等(deng)多(duo)個(ge)係(xi)統(tong),這(zhe)些(xie)消(xiao)防(fang)係(xi)統(tong)對(dui)建(jian)築(zhu)消(xiao)防(fang)安(an)全(quan)起(qi)到(dao)了(le)極(ji)其(qi)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)能(neng)否(fou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)取(qu)決(jue)於(yu)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai),如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)可(ke)靠(kao)穩(wen)定(ding)的(de)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan),即(ji)使(shi)安(an)裝(zhuang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)消(xiao)防(fang)係(xi)統(tong),終(zhong)端(duan)滅(mie)火(huo)設(she)施(shi)再(zai)完(wan)善(shan),一(yi)旦(dan)發(fa)生(sheng)火(huo)警(jing),整(zheng)個(ge)消(xiao)防(fang)係(xi)統(tong)也(ye)將(jiang)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing),不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)預(yu)警(jing)和(he)滅(mie)火(huo),其(qi)後(hou)果(guo)將(jiang)是(shi)災(zai)難(nan)性(xing)的(de)。因(yin)此(ci),消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)是(shi)各(ge)類(lei)型(xing)消(xiao)防(fang)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)基(ji)礎(chu),可(ke)靠(kao)穩(wen)定(ding)的(de)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)對(dui)消(xiao)防(fang)係(xi)統(tong)有(you)效(xiao)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。
消防設備電源的特點是使用概率很低,長期閑置待用,一旦使用必須發揮作用,應始終處於“臨戰”狀態;weilequebaoxiaofangshebeidianyuankekao,duixiaofangshebeidianyuandeguanlijirichangjianzhajiuxiandeyouweizhongyao。danshiyouyuxiaofangshebeidianyuandeteshuxing,renmenduixiaofangshebeidianyuanderichangjianzhawangwangyinchangqibushiyongerchuxianmabisixiang,yikaorenweicuoshijibenwufabaozhengxiaofangshebeidianyuanshikechuyuwanhaozhuangtai,zhenzhengfashenghuoqingshi,xiaofangshebeidegongdiankekaoxingwufadedaoyouxiaobaozhang。suoyichujiaqiangguanliwai,henyoubiyaocaiqujishucuoshijinzaofaxianbingjiejuewenti。
如(ru)何(he)從(cong)技(ji)防(fang)手(shou)段(duan)上(shang)實(shi)現(xian)對(dui)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce),一(yi)直(zhi)受(shou)到(dao)公(gong)安(an)消(xiao)防(fang)部(bu)門(men)的(de)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)。在(zai)深(shen)刻(ke)吸(xi)取(qu)火(huo)災(zai)事(shi)故(gu)教(jiao)訓(xun)之(zhi)後(hou),為(wei)了(le)切(qie)實(shi)加(jia)強(qiang)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)管(guan)理(li),公(gong)安(an)部(bu)消(xiao)防(fang)局(ju)組(zu)織(zhi)編(bian)製(zhi)了(le)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)GB 25506-2010《消防控製室通用技術要求》,並於2011年7月1日開始貫徹實施,其中作出了“消防電源監控器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和欠壓報警信息”deqiangzhixingguiding,yuzhixiangduiyingyejiuguidinglexiaofangkongzhishineiyingshezhixiaofangshebeidianyuanjiankongxitong。gaixitongduiyuquebaojianzhuxiaofangsheshiyunxingzhuangtaiwanhao,tigaogedanweixiaofanganquanguanlishuipinghejishifaxianxiaofangshebeiguzhang,yufanghejianshaohuozaiweihaijuyoufeichangzhongyaodezuoyong。guojiabiaozhunGB 28184-2011《消防設備電源監控係統》於2012年8月1日實施,該標準強製規定了消防設備電源監控係統的基本功能、試驗和檢驗規則等內容。2014年5月1日實施的GB 50116-2013《火災自動報警係統設計規範》第3.4.2條也增加了設置消防設備電源監控係統的相關規定。
2 消防設備電源監控係統的構成
GB 28184-2011《消防設備電源監控係統》第3.1條給出了消防設備電源的定義:“消防設備電源為各類消防設備供電的交流或直流電源,包括主電源和備用電源”;第3.2條對消防設備電源監控係統提出來要求:“消防設備電源監控係統用於監控消防設備電源工作狀態,在電源發生過壓、欠壓、過流、缺相等故障時能發出報警信號的監控係統。”
消防設備電源監控係統是集工業計算機技術、通信、抗電磁幹擾、數字傳感技術於一體的智能化產品,係統由消防設備電源狀態監控主機、監控模塊、電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器等部分或全部設備組成。采用高靈敏度多種信號傳感器,對監測的消防設備電源進行24h實時自動巡檢。監測。通過監測消防設備電源是否有中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺que相xiang等deng故gu障zhang,並bing進jin行xing聲sheng光guang報bao警jing和he記ji錄lu。消xiao防fang設she備bei電dian源yuan的de工gong作zuo狀zhuang態tai,均jun在zai消xiao防fang控kong製zhi室shi內nei的de消xiao防fang設she備bei電dian源yuan狀zhuang態tai監jian控kong主zhu機ji上shang集ji中zhong顯xian示shi,故gu障zhang報bao警jing後hou可ke及ji時shi進jin行xing處chu理li,排pai除chu故gu障zhang隱yin患huan,使shi消xiao防fang設she備bei電dian源yuan始shi終zhong處chu於yu正zheng常chang狀zhuang態tai,從cong而er有you效xiao避bi免mian火huo災zai發fa生sheng時shi消xiao防fang設she備bei由you於yu電dian源yuan故gu障zhang而er無wu法fa正zheng常chang工gong作zuo的de情qing況kuang,最zui大da限xian度du地di保bao障zhang消xiao防fang設she備bei的de可ke靠kao運yun行xing。
根據國家標準GB 28184-2011《消防設備電源監控係統》要(yao)求(qiu),針(zhen)對(dui)各(ge)類(lei)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)的(de)特(te)點(dian),全(quan)國(guo)各(ge)地(di)消(xiao)防(fang)公(gong)司(si)積(ji)極(ji)研(yan)發(fa),成(cheng)功(gong)研(yan)製(zhi)出(chu)了(le)多(duo)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)和(he)監(jian)控(kong)模(mo)塊(kuai)。安(an)科(ke)瑞(rui)應(ying)時(shi)代(dai)主(zhu)流(liu)要(yao)求(qiu),開(kai)發(fa)了(le)AFPM100消防設備電源監控係統,並取得了相當可觀的業績。
2.1係統基本結構
係統基本結構一般是監控主機+監控模塊兩層結構,係統構架簡潔。整個監控係統功能全麵,每個監控模塊有一個獨立的地址編碼,係統內部采用RS485網絡通信,對外提供通信,以滿足接入其他消防係統的要求。消防設備電源監控係統結構示意如圖1所示。

圖1 AFPM100消防設備電源監控係統結構示意圖
2.2 消防設備電源監控模塊分類
消防設備電源監控模塊根據監控對象不同,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 消防設備電源監控模塊分類

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

圖2是多功能消防電源監控模塊電路圖
消防設備電源監控模塊在建築電氣施工圖中設計應用示例見圖3

圖3 配電係統圖(有消防設備電源監控模塊)
2.3消防設備電源監控係統功能
2.3.1 故障報警
● 監控器與模塊(電壓/電流信號開入開出傳感器)之間的連接線斷路、短路;
● 監控器主電源欠壓(≤80%主電源電壓)或過壓(≥110%主電源電壓);
● 監控器與其分體電源間連接線斷路、短路;
● 當監控器出現以上故障時,能發出與監控報警信號有明顯區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
2.3.2 消防設備電源故障報警
● 被監控設備電源回路開關狀態;
● 被監控設備電源的工作狀態(電壓、電流及開關狀態信息);
● 報警響應時間:≤30s;
● 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。
2.3.3 控製輸出
● 對個別或全部被監控設備的報警繼電器進行遠程遙控操作;
● 監控器控製輸出:常開無源觸點,容量:AC250V 3A或DC30V 3A。
2.3.4 報警記錄
● 記錄999條相關故障報警信息;
● 報警類型:故障類型、發生時間、故障描述;
● 報警事件查詢;
● 報警記錄打印。
2.3.5監控主機功能
● 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的容量滿足整個係統工作超時8h;
● 監控模塊工作電源必須由監控主機供電,不能直接取市電,監控主機為連接的所有監控模塊供電DC 24V
●對外通信采用RS485接口。
3 監控係統主機及監控模塊的安裝位置
3.1監控係統主機的安裝位置
小(xiao)型(xing)係(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)壁(bi)掛(gua)式(shi)安(an)裝(zhuang),應(ying)設(she)置(zhi)在(zai)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)內(nei),未(wei)設(she)置(zhi)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)小(xiao)型(xing)建(jian)築(zhu),監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)應(ying)設(she)置(zhi)在(zai)有(you)人(ren)值(zhi)班(ban)的(de)場(chang)所(suo)。大(da)型(xing)係(xi)統(tong)可(ke)采(cai)用(yong)台(tai)式(shi)或(huo)櫃(gui)式(shi),監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)及(ji)圖(tu)形(xing)顯(xian)示(shi)裝(zhuang)置(zhi)應(ying)設(she)置(zhi)在(zai)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)內(nei)。
3.2監控模塊的安裝位置
監控模塊安裝在被監控消防設備供電電源附近的專用箱內,也可以安裝在被監控消防設備供電電源箱內;監jian控kong模mo塊kuai應ying設she置zhi在zai末mo端duan,係xi統tong的de電dian壓ya傳chuan感gan器qi和he電dian流liu傳chuan感gan器qi的de設she置zhi應ying保bao證zheng整zheng個ge消xiao防fang係xi統tong的de供gong電dian電dian源yuan工gong作zuo狀zhuang態tai均jun能neng在zai監jian控kong模mo塊kuai或huo消xiao防fang控kong製zhi室shi內nei實shi時shi顯xian示shi。
4 消防設備電源監控係統的形式選擇和設計要求
消防設備電源監控係統作為一個相對獨立的監控係統,其係統構架與火災自動報警係統相似。小型建築可采用監控主機係統,如圖4所示;

圖4 中小型監控係統網絡拓撲結構圖
大型建築或建築群可采用集中監控主機加多個區域監控主機係統,如圖5所示。

圖5 大型監控係統網絡拓撲結構圖
主機至監控模塊間傳輸距離大於產品要求是,需加中繼器占用1個監控模塊地址,中繼器AC 220V電源由現場消防電源或消防監控室監控主機提供,每個中繼器可帶32個監控模塊。監控主機電源為AC 220V,備(bei)用(yong)電(dian)源(yuan)可(ke)自(zi)帶(dai),也(ye)可(ke)現(xian)場(chang)提(ti)供(gong)。設(she)計(ji)中(zhong)應(ying)注(zhu)意(yi)監(jian)控(kong)模(mo)塊(kuai)工(gong)作(zuo)電(dian)源(yuan)必(bi)須(xu)由(you)監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)或(huo)中(zhong)繼(ji)器(qi)供(gong)電(dian),不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)取(qu)市(shi)電(dian),監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)或(huo)中(zhong)繼(ji)器(qi)為(wei)連(lian)接(jie)的(de)所(suo)有(you)監(jian)控(kong)模(mo)塊(kuai)供(gong)電(dian)(DC 24V)。
5 結束語
《火災自動報警係統設計規範》和《消防設備電源監控係統》等規範標準為設計單位進行消防設備電源監控係統的設計提供了技術規範依據。
消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)能(neng)否(fou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)取(qu)決(jue)於(yu)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)是(shi)否(fou)穩(wen)定(ding)良(liang)好(hao)運(yun)行(xing)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)建(jian)築(zhu)物(wu)內(nei)的(de)消(xiao)防(fang)電(dian)源(yuan)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)任(ren)何(he)情(qing)況(kuang)下(xia)不(bu)斷(duan)電(dian),切(qie)實(shi)消(xiao)除(chu)消(xiao)防(fang)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)、保bao障zhang消xiao防fang安an全quan,設she置zhi消xiao防fang設she備bei電dian源yuan監jian控kong係xi統tong是shi必bi要yao的de。設she置zhi消xiao防fang設she備bei電dian源yuan監jian控kong係xi統tong能neng對dui整zheng個ge建jian築zhu消xiao防fang安an全quan實shi施shi科ke學xue管guan理li,讓rang消xiao防fang設she備bei做zuo到dao真zhen正zheng意yi義yi上shang的de“預防為主、防消結合”。
參考文獻
[1] GB 50116-2013 火災自動報警係統設計規範[S]
[2] GB 28184-2011 消防設備電源監控係統[S]
[3] GB 25506-2010 消防控製室通用技術要求[S]
[4] 安科瑞電氣股份有限公司產品選型手冊2013.11版.
[5] 安科瑞消防設備電源監控係統設計與應用圖集2014.5版.
作者簡介:
趙斌,男,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為電氣安全。技術交流:021-69158305 手機: 郵箱:
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