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更新時間：2020-07-31
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霍麗麗
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：簡述防火門監控系統的組成原理，分析防火門監控系統在應用中的設計依據和相關規范，并通過對上海某數據中心園區工程設計實例進行介紹，闡述了防火門監控系統功能的實現及其重要意義。
關鍵詞: 防火門 常開防火門監控系統 常閉防火門監控系統
1 設置防火門監控器的必要性
防火門監控器是火災自動報警監控系統的重要組成部分，火災自動報警系統是根據火情自動或手動觸發信號進行報警，人員出入通道的常閉和常開防火門的開 / 閉狀態不在其監控范圍內，不能滿足防火門設置“在一定時間范圍內，保持防火分隔的耐火災完整性”的根本要求。基于上述理念，各相關電氣規范條文相繼出臺，并及時配套出版了國家建筑標準標注設計圖集 14X505-1《火災自動報警系統設計規范》( 以下簡稱“《圖案》”) 。
1.1常閉防火門監測
由于防火門監控器是火災自動報警系統新的組成部分，許多使用方對此存在疑問，認為建筑內已經安裝了手動和自動火災觸發裝置，無需再增加防火門監控系統。
對于常閉防火門，使用方擔心一旦打開就會造成持續報警或誤報警，因而不愿意對其開 / 閉狀態實施監測，此種做法雖說是想減少安保工作人員，但同時確實參照GB50016-2014《建筑設計防火規范》( 以下簡稱“《建規》”) 第 6. 5. 1 節第 2 條，認為只要在常閉防火門就近、明顯的位置設“保持防火門關閉”等提示標識即可，且以節約投資和安保執行難度大為由，拒絕執行 GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》( 以下簡稱“《火規》”)
4. 6. 1 節第 2 條中明確提出“疏散通道上各防火門的開啟、關閉及故障狀態應反饋至防火門監控器”的要求。
從電氣設計師的設計理念出發，由于消防設計直接關系到人員和財產安全，故對于多本現行的相關規范，均應以高要求的規范條文為設計依據，以充分滿足建筑的防火控制要求。從另一方面考慮，常閉門不實施監控的做法既不能滿足《火規》中“疏散通道上的防火門應具有信號返饋功能”的要求，也不能滿足《建規》中“防火門關閉后應具有防煙性能”的要求。如果不對常閉防火門實施監測，安保值班人員就不能實時監測到常閉防火門是否處于關閉狀態，更不知道常閉防火門在處于長時間打開狀態時的原因是人為用障礙物阻擋、機械部件損壞還是其他因素造成的。
事實證明，火災發生后人員的傷亡大多是因有毒煙霧引起窒息造成的。如果恰逢常閉防火門處于*打開時發生火災，即使防火門僅僅形成閃縫也無法起到隔煙和防火保護的作用，作為防止火勢蔓延的防火門將失去其設計的初衷，后果不堪設想。所以對常閉防火門的監測不但不會對安保工作增加負擔，相反是安保工作的附加補充。
如何才能避免使用方擔心的常閉防火門在人員穿行時引起誤報的情況? 從 GB 29364-2012《防火門監控器》中第 4. 3. 4 條可知當常閉防火門上門磁斷路時，防火門控制器需在 100s 內發出報警信號，即常閉防火門可在 0 ～ 100s 可調范圍內設定自動關門時間。首先，按照《建規》6. 5. 1 節第 1 條: 設置在建筑內經常有人通行處的防火門宜采用常開防火門，其他場所應采用常閉防火門。所以設置常閉防火門的場所應該不是眾多人員穿行的場所，少量行人一般都會在 100s 內通過常閉防火門，不會造成頻繁報警的現象，除非常閉防火門因內、外故障未全部關閉，而這又與“常閉”功能相矛盾。
1.2常開防火門的監控
防火門應能在火災時自行關閉，并應具有信號反饋的功能，從《火規》4. 6. 1 節第 1 條可知，常開防火門所在防火分區內的兩個獨立的火災探測器或一個火災探測器與一個手動報警按鈕的報警信號為常開防火門關閉的聯動觸發信號，該信號應通過火災自動報警控制器或消防聯動控制裝置發出，由消防聯動控制裝置或防火門監控器聯動控制防火門關或閉。故火災發生后，火災探測器的報警信號經過消防控制室 ( 中心) 預先對軟件進行編程，對聯動信號進行目標性控制，自動聯動處于常開狀態的防火門關閉及對常閉型防火門狀態信號的監測。
2 防火門監控器的主要功能
2.1 系統報警功能
防火門監控器可接收來自火災自動報警主機的報警信息，也能反饋防火門的動作信號，且同時發出聲光報警信號，顯示屏上顯示報警區域，提供被控目標的報警時間及報警信息，直至監控器手動復位; 復位后，若報警信號未消除，報警狀態會再次啟動報警狀態。當防火門監控器接收到火災自動報警系統發出的火災信息時，可聯動控制輸出繼電器關閉常開防火門，并將動作信息上傳至消防控制室( 中心) 。
2.2 系統自檢功能
系統自行檢查功能可檢測所有狀態指示燈、顯示屏、揚聲等裝置是否正常。
2.3 系統故障報警功能
2.4 信息存儲與信息查詢功能
根據現場環境的不同，監控器的動作時間還可在0 ～ 100s 內實行調整，超出設定的時間，防火門異常狀態信息將以聲光報警的方式上傳至主機，滿足了不同人流場景對防火門敞開時間的不同定義要求。監控器設備本身的故障報警信號與防火門的監控報警信號須有明顯不同的聲光頻效應。
防火門監控器主機能記錄與其相連接的終端防火門狀態信息( 包括防火門地址、開 / 閉和故障狀態及相應的時間等) ，記錄信息量≥10 000 條，并具有將上述信息上傳至系統的通信功能。
2.5 遠程控制功能
末端防火門可進行實時遠程監控。當監控距離較遠時，可采用區域分機延長通訊距離和供電距離，并將監控信息上傳至監控器，監控器可對監控終端進行遠程監控和遠程復位。
3 工程案例系統組成
3.1 項目概況
上海某數據中心園區項目面積166 593m2( 約 250 畝) ，用地為一長向矩形，南北長約 817m，東西寬約 240m，分 2 期設計建設。一期設計建設階段包括 3 棟數據中心廠房、2 棟柴油發電機房、2 棟維護支撐辦公用房、1 棟海纜登陸傳輸機房、2棟變電站; 二期設計建設階段包括 7 棟數據中心廠房、4 棟柴油發電機房。園區終期建設共計 20 棟建筑，系統包含 2 扇兩開常開防火門、284 扇兩開常閉防火門。園區建筑總圖詳見圖 1。
圖1 園區建筑總圖
3.2 項目系統架構
按照《火規》和《圖集》可知，防火門監控器屬于火災自動報警控制系統的一部分，包括防火門監控器( 主機、分機) 、門磁開關、電磁釋放器、機械閉門器。每臺防火門監控器可顯示所監控轄區內的全部防火門的實時狀態，并可接收來自火災自動報警系統的火災報警信號，當發生火災時，防火門監控器可對常開防火門實施關閉控制，起到分隔防火分區的作用。監控器還可以通過圖形化顯示裝置，顯示各個防火門所處的狀態。
由于本項目用地為南北長約 817m 的長向矩形，距離狹長，故為便于發生事故時能段時間處理，在位于園區東部的 1#維護支撐辦公用房一層設置24h 有人值班的監控中心，并針對整個園區的控制權限，可對園區內所有防火門實施監控; 在位于園區西部的 5#數據中心一層設置 24h 有人值班的消防控制室，對西部范圍內 7 棟數據中心的全部防火門實施監控，為二級控制權限，同時將信息上傳至一控制中心。園區內除柴油發電機房外的其他建筑內一層分別設置無人值守的弱電設備間，用于放置每棟單體建筑的防火門監控器，為三級控制權限，僅對本建筑的防火門實施監控; 西區各弱電間的防火門狀態監控信息分別經二級控制室上傳至消防控制中心，東區各弱電間的防火門狀態監控信息分別直接上傳至園區的消防控制中心。園區弱電系統架構圖詳見圖 2。
圖2 園區弱點系統架構圖
每棟單體建筑的現場末端采集裝置采用二總線通信方式接至本建筑位于一層的防火門監控主（分）機，在發生異常情況時發出聲光報警，信號經防火門主機接入本區域的火災自動報警器，及時提示相關值班人員消除相應隱患，確保在發生火災時所有防火門處于關閉狀態，以隔開煙霧和高溫，保護疏散人群的生命安全。
3.3 園區防火門監控器系統組成
系統由防火門監控主機、防火門監控器、監控模塊、門磁開關等部分組成。每棟單體建筑采用二總線連接現場終端控制電磁釋放器均由防火門主機通過二總線提供工作電源。本系統組網共分為兩層。
1）主機層
監控主機設置在消防控制中心 ( 室) 和弱電設備間。主機自帶后備電源( 蓄電池) ，當市電發生故障后，后備電源為主機和現場終端控制設備提供正常的工作電源。通過主機采集到的終端防火門信息，可實時反饋防火門的狀態、網絡通訊和網絡設備故障信息，并在發生火災時控制相關常開防火門關閉及疏散通道的常閉防火門的狀態信息，避免或延緩煙火的竄燃。
2）現場設備層
現場設備層是數據采集終端，主要為防火門控制器、門磁開關和電磁釋放器。防火門控制器通過采集門磁狀態、控制電磁釋放器吸合狀態，將信號通過二總線傳輸至防火門主機; 門磁開關通過磁感應反饋防火門的狀態; 電磁釋放器通過電磁吸合控制防火門的開 / 關狀態。
3）園區各建筑防火門監控器系統框架拓撲邏輯關系詳見圖 3。
圖3 防火門監控系統圖
4 安科瑞防火門監控系統及產品選型
4.1 防火門監控系統概述
AFRD防火門監控系統集中控制其各終端設備即電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態，實時監測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態，顯示終端設備開路、短路等故障信號。系統采用消防二總線將具有通信功能的監控模塊相互連接起來，當終端設備發生短路、斷路等故障時，防火門監控器能發出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。
4.2 應用場所
▲辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）
▲商業建筑（商場、金融機構建筑等）
▲旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）
▲科教文衛建筑（文化、教育、科研、衛生、體育建筑等）
▲通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）
▲交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）
4.3 結構
AFRD100防火門監控系統采用AFPM100/B防火門監控器（主機）+區域分機+防火門監控模塊三層結構組網模式，使用范圍廣，滿足及各種環境的現場，便于區域化管理，監控模塊與監控器之間采用二總線通訊，監控器與分機之間采用CAN總線通訊，滿足了通訊實時性高的要求。
4.4 功能
4.5 設備選型
4.5.1 消防設備電源狀態監控器
外形 | 名稱 | 規格 | 功能 |
| AFRD100/B2 防火門監控器 | ≤128點 | 能接收防火門監控模塊傳達指令，并在接收指令后將處于打開狀態的防火門關閉，并將其狀態信息反饋至防火門監控器 |
| AFRD100/B 防火門監控器 防火門監控器 | ≤256點 （可擴展） | 實時接收、檢測并顯示各路防火門裝置的工作狀態信息，并能在在分析、整合后，發出指令控制常開防火門的關閉 |
4.5.2 區域分機
外形 | 名稱 | 規格 | 功能 |
| AF-QYFJ-250W-12Ah 區域分機 | ≤256點 | 對局部分區內的裝置實行有效監控，將自身的狀態信息上傳至監控器，延長通訊距離，擴展系統容量。 |
| AF-QYFJ-50W-7Ah 區域分機 | ≤128點
|
4.5.3 監控模塊
應用場景 | 型號 | 主要功能 |
常開單門 | AFRD-CK1 | 接收常開單扇防火門的狀態信息并將其反饋至監控器，同時將監控器的指令傳遞給電動閉門器、電磁釋放器 |
常開雙門 | AFRD-CK2 | 接收常開雙扇防火門的狀態信息并將其反饋至監控器，同時將監控器的指令傳遞給電動閉門器、電磁釋放器 |
常閉單門 | AFRD-CB1 | 接收常閉單門防火門的狀態信息并將其反饋至監控器 |
常閉雙門 | AFRD-CB2 | 接收常閉單雙門防火門的狀態信息并將其反饋至監控器 |
5 結語
防火門監控主機是防火門監控系統的核心，現場監控設備通過二總線與監控主機相連，當終端設備和主機距離比較遠時，可通過防火門監控分機延長通訊距離和供電距離，構成集散式防火門監控系統，實時監控防火門開 / 關狀態。控制器采用集中式、模塊化設計，配合電磁釋放器、機械閉門器或者電動閉門器，對所監測的防火門狀態信息、故障信息等參數進行跟蹤采集、存儲、分析，并對防火門進行應急控制; 通過人機交互界面，將防火門系統的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等多項功能。
【參考文獻】
[1] GB 50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.
[2] 王新芳、王申、范帥.防火門監控器在建筑中的重要性.
[3] 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門監控系統/消防設備電源監控系統/電氣火災監控系統選型手冊.2019.7.
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