荊門劇院消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

更新時間：2020-09-23

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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：本文簡述了消防設(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)計依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。通過安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在荊門劇院項目的實例介紹，闡述了消防設(shè)備電源功能的實現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞：消防設(shè)備電源；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；公共建筑；

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)測、報警、管理于一體的計算機(jī)測控系統(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)、國家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)控器通過消防二總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(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，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等運行相關(guān)信息、報警信息、故障信息等，并存儲、分析、統(tǒng)計，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、報警、打印等功能。
      本項目為荊門劇院消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場共分布AFPM系列消防電源監(jiān)控模塊217只，分別安裝于樓層消防配電箱內(nèi)。現(xiàn)場消防電源監(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、性價比高，系統(tǒng)界面友好、易學(xué)易用。
1 用戶需求
     本項目要求消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能通過對荊門劇院消防設(shè)備的供電電源的故障和異常狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時報警提醒相關(guān)人員消除這些隱患，防止發(fā)生火災(zāi)時，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，*主機(jī)具有以下主要功能：
     1.1按照配電圖紙，對各回路消防設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，掌握消防設(shè)備電源的運行情況。
     1.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺，能夠得到系統(tǒng)內(nèi)部全部參數(shù)的實時數(shù)據(jù)；對整個消防設(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、錯相等故障信息。
     1.3主機(jī)對監(jiān)控報警和故障報警事件應(yīng)具有實時打印事件編號、監(jiān)控部位、事件性質(zhì)、報警參數(shù)及日期時間等數(shù)據(jù)的功能。報警事件數(shù)據(jù)應(yīng)專門儲存，有獨立的查詢界面，并不可修改，以供故障責(zé)任分析之用。
     1.4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)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
3 系統(tǒng)組成
      荊門劇院消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)項目由消防設(shè)備電源監(jiān)控主機(jī)、消防設(shè)備電源探測器組成。
本項目通訊總線共接入4條通訊總線，探測器模塊接入壁掛式主機(jī)。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/電流傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能全面，安全可靠，探測準(zhǔn)確，性價比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用消防二總線網(wǎng)絡(luò)通信，對外提供以太網(wǎng)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穩(wěn)定，精度可靠的消防設(shè)備電源監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：
3.1站控管理層
      站控管理層針對消防電源監(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)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場運情況。
      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：保證計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設(shè)備的正常運行。
監(jiān)控主機(jī)設(shè)置在消控室中，采用壁掛安裝。
3.2網(wǎng)絡(luò)通訊層
     通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以消防二總線接口，MODBUS-TCP通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機(jī)的實時通訊。
3.3現(xiàn)場設(shè)備層
     現(xiàn)場設(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)控探測器。

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，維持監(jiān)控設(shè)備工作時間≥8h
     監(jiān)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小時工作制
     通訊方式:
CAN總線，二總線通訊，傳輸距離500m（若超過可通過區(qū)域分機(jī)延長通訊距離）。
操作分級
① 日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)測、歷史記錄查詢。
② 監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)測、歷史記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位。
③ 系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)測、歷史記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測器參數(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 工作場所：消防控制室內(nèi)，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(jié)露
④ 海拔高度：≤2500m
⑤ 污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級
4.2、AFPM100系列儀表
4.2.1、實時監(jiān)測兩路三相電壓；
4.2.2、具有過壓、欠壓、缺相、錯相、過流（*具有電流檢測產(chǎn)品）報警；
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，可連接報警控制回路；
4.2.5、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，為消除故障提供依據(jù)；
4.2.6、采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，上位機(jī)管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過以太網(wǎng)接口，標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-TCP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，動作特性合理
5 系統(tǒng)功能
5.1、監(jiān)控報警功能
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、電流及報警狀態(tài)信息）
報警響應(yīng)時間：≤100s
報警聲信號：可手動消除，當(dāng)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
5.2、控制輸出功能
對個別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作
監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
5.3、故障報警功能
監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）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，能發(fā)出與監(jiān)控報警信號有明顯區(qū)別的聲光故障報警信號
故障報警響應(yīng)時間：≤100s
故障報警聲信號：手動消除，當(dāng)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
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：手動檢查或系統(tǒng)自檢
自檢耗時：≤60s
5.5、報警記錄功能
記錄10000條相關(guān)故障報警信息
報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述
報警事件查詢
報警記錄打印
5.6、打印功能
監(jiān)控系統(tǒng)可漢字打印，可打印報警事件及時間、故障事件及時間。
5.7、消音
     在發(fā)生報警或故障等警報情況下，監(jiān)控設(shè)備的揚(yáng)聲器會發(fā)出相應(yīng)的報警聲加以提示，按“消音”鍵揚(yáng)聲器終止發(fā)出警報，指示綠燈亮。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，指示燈滅。如有新的故障發(fā)生時，消音指示燈滅，揚(yáng)聲器將再次發(fā)出警報聲。
6 結(jié)束語
     荊門劇院消防設(shè)備電源監(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)測、報警、管理于一體的計算機(jī)測控系統(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)、國家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)備通過消防二總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(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，配接傳感器，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(jìn)行跟蹤采集、存儲、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、報警、打印等多項功能。本設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價比高，系統(tǒng)界面直觀、易用。
參考文獻(xiàn)：
[1]. 《消防控制室通用技術(shù)要求》. 北京. 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2011. 7
[2]. 《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》. 北京.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2011

作者簡介：
霍麗麗，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電