某商場消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用

林衛(wèi)東1  姜雷杰2 裴善勇2 褚麗霞2

（1.福建省建筑設(shè)計研究院，福建省 福州 350001）

（2.安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定   201801）

摘要 ：從系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計、系統(tǒng)安裝設(shè)計和系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試這三個方面介紹了某商場消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計；系統(tǒng)安裝設(shè)計；系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試；消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器；傳感器

0  引言

    建筑物的消防安全很大程度上取決于消防設(shè)備的好壞，而消防設(shè)備能否正常工作又取決于供電電源的工作狀態(tài)。一直以來因消防設(shè)備供電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，特別是在社會供電緊張、設(shè)備質(zhì)量不佳、安全意識淡薄的時期，這一問題更顯得突出。如何從技防手段上實現(xiàn)對消防設(shè)備供電電源工作狀態(tài)的實時監(jiān)測，一直受到*消防部門的高度重視。并在2011年7月1日開始貫徹實施的GB 25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》中做出了：“消防控制室應(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)和欠壓報警信息"的強制性規(guī)定[1]。GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》也于2011年12月28日頒布，2012年8月1日實施。該標(biāo)準(zhǔn)強制規(guī)定了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能、試驗和檢驗規(guī)則等內(nèi)容[2]。

1  工程概況

    某商場綜合樓，地上7層，地下4層，總建筑面積超過11萬m2,為一類高層建筑。主要功能為專賣、餐飲、影院、花園、精品店及服務(wù)配套，其中地下2～4層為停車庫，地下1層和地上1～7層為專賣、餐飲、影院、花園、精品店和服務(wù)配套區(qū)域,屋頂局部為設(shè)備用房。

    根據(jù)智能化管理要求，需要對整個商場綜合樓的消防設(shè)備供電電源的工作狀態(tài)進行全過程連續(xù)監(jiān)測、集中控制和統(tǒng)一調(diào)度。

2  消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)簡介

    AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ο涝O(shè)備電源的工作狀態(tài)進行實時的監(jiān)控，通過檢測消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等有關(guān)設(shè)備電源信息，從而判斷電源設(shè)備是否有開路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯相以及過流（過載）等故障信息并報警、記錄的監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)具有可靠性、實時性并具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化和連續(xù)監(jiān)控的特性。實時反映出被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀況，并集中顯示，從而可以避免在火災(zāi)發(fā)生時，消防設(shè)備由于電源故障而無法正常工作的危急情況，zui大限度的保障消防聯(lián)動系統(tǒng)的可靠性。

    AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器及傳感器組成。它采用集中供電方式，通過監(jiān)控器給現(xiàn)場傳感器提供DC24V安全電壓，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性?？蓮V泛應(yīng)用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融和電信等領(lǐng)域[3]。

3　系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計

3.1 系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

    本商場綜合樓項目的傳感器主要安裝在1#井、2#井、3#井和地下室這四個區(qū)域，由于消防設(shè)備的供電電源是一路主電源和一路備用電源，因此傳感器選用AFPM3-2AV，其中1#井分布19個AFPM3-2AV，2#井分布14個AFPM3-2AV，3#井分布28個AFPM3-2AV，地下室分布38個AFPM3-2AV，總計99個。結(jié)合傳感器數(shù)量及其實際分布情況，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用小型組網(wǎng)方式即可，即消防設(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)模式如圖1所示，從而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能，安全可靠，探測準(zhǔn)確，性價比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其它標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的連接。

圖1 小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

3.2 現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備功能及特點

    AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器用于在現(xiàn)場對各種消防設(shè)備的電源及設(shè)備運行狀態(tài)實時監(jiān)測并進行數(shù)據(jù)采集，具有過壓、欠壓、缺相、錯相報警，同時具有事件存儲功能，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，為故障提供依據(jù)；另外，此傳感器采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，上位機管理軟件可以實時監(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(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連，具有集成度高、網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度高、動作特性合理等優(yōu)點。

    AFPM100/B消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計，配接AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器，對所監(jiān)測的消防設(shè)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(shè)備電源的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報警和打印等多項功能。

4  系統(tǒng)安裝設(shè)計

4.1 系統(tǒng)布線設(shè)計

    本商場綜合樓項目的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的布線設(shè)計應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：

1.系統(tǒng)的布線，應(yīng)符合GB 50303《建筑電氣裝置工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求。

2.在管內(nèi)或線槽內(nèi)的穿線，應(yīng)在建筑抹灰及地面工程結(jié)束后進行。在穿線前，應(yīng)將管內(nèi)或線槽內(nèi)的積水及雜物清除干凈。

3.系統(tǒng)應(yīng)單獨布線，系統(tǒng)內(nèi)不同電壓等級、不同電流類別的線路，不應(yīng)布在同一管內(nèi)或線槽的同一槽孔內(nèi)。

4.導(dǎo)線在管內(nèi)或線槽內(nèi)，不應(yīng)有接頭或扭結(jié)。導(dǎo)線的接頭，應(yīng)在接線盒內(nèi)焊接或用端子連接。

5.敷設(shè)在多塵或潮濕場所管路的管口和管子連接處，均應(yīng)作密封處理。

6.系統(tǒng)導(dǎo)線敷設(shè)后，應(yīng)對每回路的導(dǎo)線用500V的兆歐表測量絕緣電阻，其對地絕緣電阻應(yīng)不小于50MΩ。

7.同一工程中的導(dǎo)線，應(yīng)根據(jù)不同用途選擇不同顏色加以區(qū)分，相同用途的導(dǎo)線顏色應(yīng)一致。電源線正應(yīng)為紅色，負應(yīng)為藍色或黑色。

8.AFPM100/B消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器與AFPM3-2AV傳感器之間的線路距離不應(yīng)超過500m,應(yīng)盡可能的不要在強電及環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域布線。監(jiān)控器與傳感器之間的通訊線規(guī)格：ZR-RVSP-2×1.0mm2，電源線規(guī)格：ZR-RVS-2×1.5mm2，以上規(guī)格規(guī)格為zui低要求。線路穿線管宜采用金屬管。

4.2 監(jiān)控器安裝設(shè)計

    《消防控制室通用技術(shù)要求》中指出：“消防控制室內(nèi)設(shè)置的消防設(shè)備應(yīng)包括火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防總機、消防應(yīng)急廣播控制裝置、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)控制裝置、消防電源監(jiān)控器等設(shè)備，或具有相應(yīng)功能的組合設(shè)備。"即國標(biāo)中明確規(guī)定了消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器應(yīng)安裝在消防控制室內(nèi)。倘若沒有消防控制室，則應(yīng)安裝在有人值班的場所。

    本商場綜合樓項目的消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器安裝在變電所值班室內(nèi)，監(jiān)控器的安裝應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：

1.監(jiān)控器在墻上安裝時，其底邊距地（樓）面高度宜為1.3m～1.5m，其靠近門軸的側(cè)面距離不應(yīng)小于0.5m,正面操作距離不應(yīng)小于1.2m。

2.落地安裝時，其底邊宜高出地（樓）面0.1m～0.2m。

3.監(jiān)控器應(yīng)安裝牢固，不得傾斜。安裝在輕質(zhì)墻上時，應(yīng)采取加固措施。

4.監(jiān)控器每一總線回路連接設(shè)備的總數(shù)不宜過多，宜應(yīng)留有不少于回路額定容量10%的余量，方便以后系統(tǒng)擴展。

5.監(jiān)控器的交流電源應(yīng)使用消防電源。

    根據(jù)現(xiàn)場情況，本項目的消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器掛墻安裝，其底邊距地面高度為1.4m。

4.3 傳感器安裝設(shè)計

    本商場綜合樓項目的AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器安裝于斷路器或隔離開關(guān)的輸出端和雙電源切換裝置的輸入端之間，主電源電壓信號接1,2,3,4這四個端子，備用電源電壓信號接5,6,7,8這四個端子，以位于地下室區(qū)域的消火栓泵配電箱雙電壓監(jiān)控為例，傳感器AFPM3-2AV安裝位置示意圖如圖2所示，實物安裝位置圖如圖3所示,電壓信號接線示意圖如圖4所示。

圖2 AFPM3-2AV安裝位置示意圖

圖3 AFPM3-2AV實物安裝位置圖

圖4 AFPM3-2AV電壓信號接線示意圖

    傳感器的安裝應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：

1.禁止在不切斷電源的情況下安裝傳感器。

2.傳感器應(yīng)獨立支撐或固定，安裝牢固，并應(yīng)采取防潮、防腐蝕等措施。

3.當(dāng)不具備單獨安裝條件時，傳感器可安裝在配電箱內(nèi)，但不能對供電主回路產(chǎn)生影響。應(yīng)盡量保持一定距離，并有明顯標(biāo)志。

4.傳感器的安裝不應(yīng)破壞被監(jiān)控線路的完整性，不應(yīng)增加線路接點。

5.AFPM3-2AV傳感器安裝設(shè)計時，采集電壓信號時需在相線串接規(guī)格為1A額定電流的熔斷器，總計需要6個。

6.AFPM3-2AV傳感器的供電電源不能從其它地方取得,由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器提供,供電電壓為DC24V。

5  系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試

    系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試流程如下：

1.監(jiān)控系統(tǒng)接入電源，主機與傳感器之間的連接安裝完成，之后檢查各種連線規(guī)格是否滿足要求，連線是否有短路、松動現(xiàn)象。

2. 在施工方已完成接地絕緣電阻測試，并確定絕緣電阻滿足施工要求的前提下，用萬用表測量，接入線對大地的絕緣電阻應(yīng)不小于50MΩ。

3. 首先將傳感器通電，待其穩(wěn)定，報警器進行信號采集后，設(shè)置傳感器的通訊地址碼，電壓報警值等，并對傳感器的各項功能進行測試。

4.打開監(jiān)控系統(tǒng)主電，用萬用表測量各條線上的電壓是否正常，之后配置監(jiān)控主機的系統(tǒng)參數(shù)（包括通訊端口、傳感器的通訊地址碼等）。檢查通訊是否連通，如通訊不能連通應(yīng)檢查通訊地址碼及通訊線，直至正常通訊。對監(jiān)控系統(tǒng)基本功能、報警、控制輸出等功能進行試驗。

 5.全部調(diào)試完畢，試運行3天。系統(tǒng)驗收后方能投入正常運行。

    本商場綜合樓項目的消防設(shè)備電源監(jiān)控畫面如圖5所示。

圖5 消防設(shè)備電源監(jiān)控畫面

6  結(jié)語

    本文主要從系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計、系統(tǒng)安裝設(shè)計和系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試三個方面介紹了某商場消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)目前還是個新生事物，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用機制還不夠健全。隨著該系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品在實際場合的具體應(yīng)用，相關(guān)問題和不足都將得到應(yīng)有的處理和解決。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作為一種預(yù)警系統(tǒng)，隨著現(xiàn)場的實際投入使用，商場的消防設(shè)備運行可靠性必將得到良好的保證，從而為商場的正常運行和人民生命財產(chǎn)安全保航護駕[4]。

文章來源：《智能建筑電氣技術(shù)》2015年第1期

參考文獻

[1] *部沈陽消防研究所，遼寧省*消防總隊，浙江省*消防總隊，等. GB 25506-2010 消防控制室通用技術(shù)要求[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[2] *部沈陽消防研究所，北京恒業(yè)世紀(jì)科技股份有限公司，北京原杰電子有限責(zé)任公司. GB 28184-2011 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[3] 周中. 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[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[4] *部沈陽消防研究所. GB 50116-2013 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2014.