楓林灣三期地下車庫消防電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉丹

 安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201903；

摘要：本文簡(jiǎn)述了消防設(shè)備電源的組成原理，分析了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計(jì)依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。后通過安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在銀川楓林灣三期地下車庫項(xiàng)目的實(shí)例介紹，闡述了消防設(shè)備電源功能的實(shí)現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞：消防設(shè)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(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)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(lǐng)域。

AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)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(tái)傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防設(shè)備主、備電源的工作狀態(tài)。監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計(jì)，配接傳感器，通過監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等運(yùn)行相關(guān)信息、報(bào)警信息、故障信息等，并存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)，方便用戶進(jìn)行監(jiān)控和管理；通過人機(jī)交互界面，將消防設(shè)備電源的數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報(bào)警、打印等功能。

  本項(xiàng)目位于銀川楓林灣三期地下車庫，現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)電井消防配電箱內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)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(shè)備結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價(jià)比高，系統(tǒng)界面友好、易學(xué)易用。

1  用戶需求

  本項(xiàng)目要求消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能通過對(duì)楓林灣三期地下車庫消防設(shè)備的供電電源的故障和異常狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)報(bào)警提醒相關(guān)人員消除這些隱患，防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防設(shè)備無電可用，設(shè)備不能正常投入使用。

  為便于值班監(jiān)控管理，中央主機(jī)具有以下主要功能：

  1)按照配電圖紙，對(duì)各回路消防設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，掌握消防設(shè)備電源的運(yùn)行情況。

  2)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)的監(jiān)控平臺(tái)，能夠得到系統(tǒng)內(nèi)部全部參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；對(duì)整個(gè)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的智能化管理，能夠通過檢測(cè)消防設(shè)備電源的電壓狀態(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)相等故障信息。

  3)主機(jī)對(duì)監(jiān)控報(bào)警和故障報(bào)警事件應(yīng)具有實(shí)時(shí)打印事件編號(hào)、監(jiān)控部位、事件性質(zhì)、報(bào)警參數(shù)及日期時(shí)間等數(shù)據(jù)的功能。報(bào)警事件數(shù)據(jù)應(yīng)專門儲(chǔ)存，有獨(dú)立的查詢界面，并不可修改，以供故障責(zé)任分析之用。

  4)除以上條款要求外，主機(jī)的其它功能和性能尚應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB 28184-2011 《消防設(shè)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(biāo)準(zhǔn)。

2  參考標(biāo)準(zhǔn)

  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(yīng)符合下列要求：

  a)應(yīng)能顯示消防用電設(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。

  b)應(yīng)能將消防用電設(shè)備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和欠壓報(bào)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(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

  2.3．GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

  3  系統(tǒng)組成

  楓林灣三期地下車庫設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目由消防設(shè)備電源監(jiān)控主機(jī)、消防設(shè)備電源探測(cè)器組成。

  本項(xiàng)目通訊總線共接入2條通訊總線，探測(cè)器模塊直接接入壁掛式主機(jī)，組成消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的大動(dòng)脈。    

  AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用消防設(shè)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(gè)監(jiān)控系統(tǒng)功能，安全可靠，探測(cè)準(zhǔn)確，性價(jià)比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用二總線網(wǎng)絡(luò)通信，對(duì)外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其他標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的連接，以上所述組成一套信號(hào)穩(wěn)定，精度可靠的消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)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(duì)消防電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)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(shè)備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)情況。

  監(jiān)控主機(jī)：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(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

  UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

  監(jiān)控主機(jī)設(shè)置在消控室中，采用壁掛安裝。

  2）網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

  3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM100系列消防設(shè)備電源監(jiān)控探測(cè)器。

  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：

4  消防設(shè)備電源設(shè)備

  4.1、 AFPM100消防設(shè)備電源主機(jī)

  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(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間≥8h 

  監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號(hào)傳感器）提供DC24V電源 

  工作制:24小時(shí)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(zhǎng)通訊傳輸距離）。

  操作分級(jí)

  ① 日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

  ② 監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位。

  ③ 系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測(cè)器參數(shù)遠(yuǎn)程修改、監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定與修改、操作員添加與刪除。

  使用環(huán)境條件

  ① 工作場(chǎng)所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺(tái)并列安裝

  ② 工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

  ③ 工作環(huán)境相對(duì)濕度：≤95%不結(jié)露

  ④ 海拔高度：≤2500m

  ⑤ 污染等級(jí)：Ⅲ級(jí)，安裝類別：Ⅲ級(jí)

  4.2、AFPM100系列儀表

  4.2.1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩路三相電壓；

  4.2.2、具有過壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相、過流（具有電流檢測(cè)產(chǎn)品）報(bào)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(guān)量輸入功能，可監(jiān)測(cè)開關(guān)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(bào)警控制回路；

  4.2.5、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)；

  4.2.6、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；

  4.2.7、集成度高，網(wǎng)絡(luò)化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理

5 系統(tǒng)功能

5.1、監(jiān)控報(bào)警功能

被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài) 

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） 

報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s 

報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng) 

報(bào)警光信號(hào)：紅色LED指示燈常亮 

5.2、控制輸出功能

對(duì)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 

監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A 

5.3、故障報(bào)警功能

監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號(hào)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(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(hào)有明顯區(qū)別的聲光故障報(bào)警信號(hào) 

故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s 

故障報(bào)警聲信號(hào)：手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng) 

故障報(bào)警光信號(hào)：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(shè)備自檢：手動(dòng)檢查或系統(tǒng)自檢 

自檢耗時(shí)：≤60s 

5.5、報(bào)警記錄功能

記錄10000條相關(guān)故障報(bào)警信息 

報(bào)警類型：故障類型、發(fā)生時(shí)間、故障描述 

報(bào)警事件查詢 

報(bào)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(bào)警事件及時(shí)間、故障事件及時(shí)間。

5.7、消音

在發(fā)生報(bào)警或故障等警報(bào)情況下，監(jiān)控設(shè)備的揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警聲加以提示，按“消音”鍵揚(yáng)聲器終止發(fā)出警報(bào)，報(bào)警燈綠燈亮。期間工作人員可以對(duì)有關(guān)故障進(jìn)行處理。一切回歸正常，報(bào)警燈滅。如有新的故障發(fā)生時(shí)，消音指示燈滅，揚(yáng)聲器將再次發(fā)出警報(bào)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(shè)備電源監(jiān)控裝置AFPM100、消防設(shè)備電源探測(cè)器組成。AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)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(lǐng)域。AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設(shè)備通過二總線與多臺(tái)傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。控器采用集中式、模塊化設(shè)計(jì)，配接傳感器，對(duì)所監(jiān)測(cè)的消防設(shè)備電源的運(yùn)行信息、故障信息、位置信息等參數(shù)進(jìn)行跟蹤采集、存儲(chǔ)、分析，方便用戶進(jìn)行管理和監(jiān)控；通過人機(jī)交互界面，將消防設(shè)備電源的數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報(bào)警、打印等多項(xiàng)功能。本設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價(jià)比高，系統(tǒng)界面直觀、易用。

作者簡(jiǎn)介：

劉丹，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電