王海芹
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文簡(jiǎn)述了消防設備電源監控系統的組成原理，分析了消防設備電源監控系統在應用中的設計依據和相關(guān)規范。后通過(guò)安科瑞消防設備電源監控系統在山東師范大學(xué)學(xué)生食堂項目的實(shí)例介紹，闡述了消防設備電源監控系統功能的實(shí)現及其重要意義。

 關(guān)鍵詞： 消防設備電源；監控系統；AFPM100/B；山東師范大學(xué)學(xué)生食堂

0 概述

    山東師范大學(xué)長(cháng)清校區位于濟南市大學(xué)科技園內，新校區一期工程（含教學(xué)樓、信息技術(shù)樓、實(shí)驗樓、體育訓練館、大學(xué)生活動(dòng)中心、食堂、15棟學(xué)生公寓）于2005年完工，建筑面積31萬(wàn)平方米。2005年10月，長(cháng)清校區正式啟用。

    本項目為山東師范大學(xué)學(xué)生食堂11只AFPM系列消防設備電源監控模塊，主要負責監控現場(chǎng)分布于地下一層消防設備的電壓狀況，及時(shí)提醒消控室值班人員，以防止火災發(fā)生時(shí)消防設備無(wú)法正常投入使用。

    現場(chǎng)的11只AFPM系列消防設備電源監控模塊安裝于各強電間消防配電箱，采用總線(xiàn)方式接至消控中心的AFPM100/B壁掛式消防設備電源監控系統。

1 參考標準

    近年來(lái)，為了防止火災發(fā)生時(shí)消防設備不能正常使用，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標準規范，加強對消防設備的監控。主要有：

    1.1．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。

    1.2．GB 28184-2011 《消防設備電源監控系統》

    1.3．GB 50116-2013《火災自動(dòng)報警系統設計規范》

2 系統組成

    山東師范大學(xué)學(xué)生食堂消防設備電源監控系統項目由消防設備電源監測后臺，防設備電源探測器組成。

    本項目通訊總線(xiàn)共接入一條通訊總線(xiàn)，以手拉手的方式將各AFPM模塊接入壁掛式后臺，組成消防設備電源監控系統的大動(dòng)脈。AFPM100/B消防設備電源監控系統采用，消防設備電源狀態(tài)監控器+電壓/電流傳感器的兩層結構組網(wǎng)模式。整個(gè)監控系統功能，安全可靠，探測準確，性?xún)r(jià)比高，系統內部采用RS485網(wǎng)絡(luò )通信，對外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿(mǎn)足其他標準系統的連接，以上所述組成一套信號穩定，精度可靠的消防設備電源監測系統。本系統組網(wǎng)共分為三層：

1）站控管理層

    站控管理層針對電氣火災監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場(chǎng)運情況。

    監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統內或外部提供數據接口，進(jìn)行系統管理、維護和分析工作。

    UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個(gè)系統發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設備的正常運行。

    后臺監控設備設置在消控室中。
2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

    通訊介質(zhì)：系統主要采用屏蔽雙絞線(xiàn)，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現現場(chǎng)設備與上位機的實(shí)時(shí)通訊。

3）現場(chǎng)設備層

    現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要為AFPM100系列消防設備電源監控探測器。

系統結構拓撲圖如下： 

3 消防設備電源設備

3.1、 AFPM100消防設備電源后臺：

主要技術(shù)參數

電源

• 主電源：AC220V 50Hz（允許85%－110%范圍內變化）
• 備用電源：主電源低電壓或停電時(shí)，維持監控設備工作時(shí)間≥8h
• 監控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC24V電源

工作制:24小時(shí)工作制

通訊方式:

Modbus-RTU通信協(xié)議，RS485半雙工總線(xiàn)方式，傳輸距離500m（若超過(guò)可通過(guò)中繼器延長(cháng)通訊傳輸距離）。

監控容量≤128點(diǎn)

操作分級

① 日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、歷史記錄查詢(xún)。

② 監控操作級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、歷史記錄查詢(xún)、探測器遠程復位。

③ 系統管理級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、歷史記錄查詢(xún)、探測器遠程復位、探測器參數遠程修改、監控設備系統參數設定與修改、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，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%不結露

④ 海拔高度：≤2500m

⑤ 污染等級：Ⅲ級，安裝類(lèi)別：Ⅲ級

3.2、AFPM100系列儀表

3.2.1、實(shí)時(shí)監測兩路三相電壓；

3.2.2、具有過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相、過(guò)流（具有電流檢測產(chǎn)品）報警；

3.2.3、提供一路或兩路（監控兩路三相交流電壓產(chǎn)品）開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監測開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

3.2.4、提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

3.2.5、具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以分析現場(chǎng)情況，為故障提供依據；

3.2.6、采用現場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息。通過(guò)RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統相連；

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

4 系統功能

4.1、監控報警功能

    被監控設備電源回路開(kāi)關(guān)狀態(tài)

    被監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(shí)間：≤100s

    報警聲信號：可手動(dòng)，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

    報警光信號：紅色LED指示燈常亮

4.2、控制輸出功能

    對個(gè)別或全部被監控設備的報警繼電器進(jìn)行遠程遙控操作

    監控器控制輸出：常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

4.3、故障報警功能

    監控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線(xiàn)斷路、短路

    監控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源電壓）

    監控器與其分體電源間連接線(xiàn)斷路、短路

    當監控器出現以上故障時(shí)，能發(fā)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(shí)間：≤100s

    故障報警聲信號：手動(dòng)，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

    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

4.4、自檢功能

    連接檢查：通信線(xiàn)路及分體電源線(xiàn)路的斷路、短路

    設備自檢：手動(dòng)檢查或系統自檢

    自檢耗時(shí)：≤60s

4.5、報警記錄功能

    記錄10000條相關(guān)故障報警信息

    報警類(lèi)型：故障類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、故障描述

    報警事件查詢(xún)

    報警記錄打印

4.6、打印功能

    監控系統可漢字打印，可打印報警事件及時(shí)間、故障事件及時(shí)間。

4.7、消音

    在發(fā)生報警或故障等警報情況下，監控設備的揚聲器會(huì )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(guān)故障進(jìn)行處理。一切回歸正常，報警燈滅。如有新的故障發(fā)生時(shí)，消音指示燈滅，揚聲器將再次發(fā)出警報聲。

5 結束語(yǔ)

    山東師范大學(xué)學(xué)生食堂消防設備電源監控系統由消防設備電源監控裝置AFPM100/B、消防設備電源探測器組成。AFPM消防設備電源監控系統是安科瑞自主研發(fā)的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，該系統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、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。AFPM100消防設備電源狀態(tài)監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，監控設備通過(guò)RS485總線(xiàn)與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實(shí)時(shí)監控消防設備電源的工作狀態(tài)?？仄鞑捎眉惺?、模塊化設計，配接傳感器，對所監測的消防設備電源的運行信息、故障信息、位置信息等參數進(jìn)行跟蹤采集、存儲、分析，方便用戶(hù)進(jìn)行管理和監控；通過(guò)人機交互界面，將消防設備電源的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等多項功能。本設備結構合理、可靠性高、功能較強、維護方便、性?xún)r(jià)比高，系統界面直觀(guān)、易用。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6