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縱觀消防電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)備
摘要：依據(jù)GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范要求，通過對(duì)消防設(shè)備管理現(xiàn)狀的分析，概述設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的必要性，介紹消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求、系統(tǒng)基本構(gòu)成及監(jiān)控模塊的類型，提出系統(tǒng)方案的選擇和設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控模塊；電壓傳感器；電流傳感器；電源工作狀態(tài)；故障報(bào)警
縱觀消防電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)備
現(xiàn)代建筑內(nèi)設(shè)置的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)功能日益完善，自動(dòng)化程度越來越高，然而發(fā)生火災(zāi)后各類消防設(shè)備不能正常運(yùn)行的案例頻發(fā)，各地消防部門在日常防火檢查中發(fā)現(xiàn)投入大量資金設(shè)置的消防設(shè)備形同虛設(shè)的情況比較常見。無數(shù)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)都證明，消防設(shè)備能否發(fā)揮作用是火災(zāi)報(bào)警是否及時(shí)準(zhǔn)確和初期火災(zāi)撲救是否成功的重要條件，而穩(wěn)定可靠的消防設(shè)備電源則是消防設(shè)備正常工作的根本保障。所以2014年5月1日開始實(shí)施的GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》增加了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置要求。本文著重就消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的必要性及設(shè)計(jì)方法作一討論。
1 設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的必要性
為了預(yù)防和減少火災(zāi)危害，現(xiàn)代建筑內(nèi)設(shè)置了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防電梯系統(tǒng)、防火門及卷簾系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，這些消防系統(tǒng)對(duì)建筑消防安全起到了極其重要的作用。這些系統(tǒng)能否正常工作取決于消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)，如果沒有可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源，即使安裝的消防系統(tǒng)，終端滅火設(shè)施再完善，一旦發(fā)生火警，整個(gè)消防系統(tǒng)也將無法正常運(yùn)行，不能有效預(yù)警和滅火，其后果將是災(zāi)難性的。因此，消防設(shè)備電源是各類型消防系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)，可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源對(duì)消防系統(tǒng)有效發(fā)揮作用至關(guān)重要。
消防設(shè)備電源的特點(diǎn)是使用概率很低，長(zhǎng)期閑置待用，一旦使用發(fā)揮作用，應(yīng)始終處于“臨戰(zhàn)”狀態(tài)；為了確保消防設(shè)備電源可靠，對(duì)消防設(shè)備電源的管理及日常檢查就顯得尤為重要。但是由于消防設(shè)備電源的特殊性，人們對(duì)消防設(shè)備電源的日常檢查往往因長(zhǎng)期不使用而出現(xiàn)麻痹思想，依靠人為措施基本無法保證消防設(shè)備電源時(shí)刻處于完好狀態(tài)，真正發(fā)生火情時(shí)，消防設(shè)備的供電可靠性無法得到有效保障。所以除加強(qiáng)管理外，很有必要采取技術(shù)措施盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題。
如何從技防手段上實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備供電電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一直受到消防部門的高度重視。在深刻吸取火災(zāi)事故教訓(xùn)之后，為了切實(shí)加強(qiáng)消防控制室管理，消防局組織編制了標(biāo)準(zhǔn)GB 25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》，并于2011年7月1日開始貫徹實(shí)施，其中作出了“消防電源監(jiān)控器應(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(bào)警信息”的強(qiáng)制性規(guī)定，與之相對(duì)應(yīng)也就規(guī)定了消防控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)于確保建筑消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)完好，提高各單位消防安全管理水平和及時(shí)發(fā)現(xiàn)消防設(shè)備故障，預(yù)防和減少火災(zāi)危害具有非常重要的作用。標(biāo)準(zhǔn)GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》于2012年8月1日實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)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(yàn)和檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容。2014年5月1日實(shí)施的GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.4.2條也增加了設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定。
2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》3.1條給出了消防設(shè)備電源的定義：“消防設(shè)備電源為各類消防設(shè)備供電的交流或直流電源，包括主電源和備用電源”；3.2條對(duì)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)提出來要求：“消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控消防設(shè)備電源工作狀態(tài)，在電源發(fā)生過壓、欠壓、過流、缺相等故障時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)的監(jiān)控系統(tǒng)。”
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)于一體的智能化產(chǎn)品，系統(tǒng)由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控模塊、電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器等部分或全部設(shè)備組成。采用高靈敏度多種信號(hào)傳感器，對(duì)監(jiān)測(cè)的消防設(shè)備電源進(jìn)行24h實(shí)時(shí)自動(dòng)巡檢。監(jiān)測(cè)。通過監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源是否有中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺相等故障，并進(jìn)行聲光報(bào)警和記錄。消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)，均在消防控制室內(nèi)的消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控主機(jī)上集中顯示，故障報(bào)警后可及時(shí)進(jìn)行處理，排除故障隱患，使消防設(shè)備電源始終處于正常狀態(tài)，從而有效避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備由于電源故障而無法正常工作的情況，限度地保障消防設(shè)備的可靠運(yùn)行。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》要求，針對(duì)各類消防設(shè)備電源的特點(diǎn)，全各地消防公司積極研發(fā)，成功研制出了多種類型的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)和監(jiān)控模塊。安科瑞應(yīng)時(shí)代主流要求，開發(fā)了AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，并取得了相當(dāng)可觀的業(yè)績(jī)。
2.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)一般是監(jiān)控主機(jī)+監(jiān)控模塊兩層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)架簡(jiǎn)潔。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)功能，每個(gè)監(jiān)控模塊有一個(gè)獨(dú)立的地址編碼，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對(duì)外提供通信，以滿足接入其他消防系統(tǒng)的要求。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。
圖1 AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊分類
消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊根據(jù)監(jiān)控對(duì)象不同，分為直流、交流、單相、三相、一路電源、兩路電源等幾種類型，見表1.
表1 消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊分類
有的產(chǎn)品每個(gè)監(jiān)控模塊只能監(jiān)控一路電源，有的產(chǎn)品一個(gè)監(jiān)控模塊可以同時(shí)監(jiān)控兩路電源，圖2是多功能消防電源監(jiān)控模塊電路圖，可監(jiān)控兩路交流電源電壓、電流。
圖2是多功能消防電源監(jiān)控模塊電路圖
消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊在建筑電氣施工圖中設(shè)計(jì)應(yīng)用示例見圖3
圖3 配電系統(tǒng)圖（有消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊）
2.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)功能
2.3.1 故障報(bào)警
● 監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號(hào)開入開出傳感器）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)，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
2.3.2 消防設(shè)備電源故障報(bào)警
● 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、電流及開關(guān)狀態(tài)信息）；
● 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤30s；
● 報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)，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。
2.3.3 控制輸出
● 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。
2.3.4 報(bào)警記錄
● 記錄999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。
2.3.5監(jiān)控主機(jī)功能
● 主電源為AC 220V, 50H；
● 采用蓄電池作為備用電源，主電對(duì)備電充電24h的容量滿足整個(gè)系統(tǒng)工作超時(shí)8h；
● 監(jiān)控模塊工作電源由監(jiān)控主機(jī)供電，不能直接取市電，監(jiān)控主機(jī)為連接的所有監(jiān)控模塊供電DC 24V
●對(duì)外通信采用RS485接口。
3 監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)及監(jiān)控模塊的安裝位置
3.1監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的安裝位置
小型系統(tǒng)主機(jī)壁掛式安裝，應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)，未設(shè)置消防控制室的小型建筑，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在有人值班的場(chǎng)所。大型系統(tǒng)可采用臺(tái)式或柜式，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)及圖形顯示裝置應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。
3.2監(jiān)控模塊的安裝位置
監(jiān)控模塊安裝在被監(jiān)控消防設(shè)備供電電源附近的箱內(nèi)，也可以安裝在被監(jiān)控消防設(shè)備供電電源箱內(nèi)；監(jiān)控模塊應(yīng)設(shè)置在末端，系統(tǒng)的電壓傳感器和電流傳感器的設(shè)置應(yīng)保證整個(gè)消防系統(tǒng)的供電電源工作狀態(tài)均能在監(jiān)控模塊或消防控制室內(nèi)實(shí)時(shí)顯示。
4 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的形式選擇和設(shè)計(jì)要求
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)，其系統(tǒng)構(gòu)架與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相似。小型建筑可采用監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)，如圖4所示；
圖4 中小型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
大型建筑或建筑群可采用集中監(jiān)控主機(jī)加多個(gè)區(qū)域監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)，如圖5所示。
圖5 大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
主機(jī)至監(jiān)控模塊間傳輸距離大于產(chǎn)品要求是，需加中繼器占用1個(gè)監(jiān)控模塊地址，中繼器AC 220V電源由現(xiàn)場(chǎng)消防電源或消防監(jiān)控室監(jiān)控主機(jī)提供，每個(gè)中繼器可帶32個(gè)監(jiān)控模塊。監(jiān)控主機(jī)電源為AC 220V，備用電源可自帶，也可現(xiàn)場(chǎng)提供。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意監(jiān)控模塊工作電源由監(jiān)控主機(jī)或中繼器供電，不能直接取市電，監(jiān)控主機(jī)或中繼器為連接的所有監(jiān)控模塊供電（DC 24V）。
5 結(jié)束語
《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)單位進(jìn)行消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)規(guī)范依據(jù)。
消防設(shè)備能否正常工作取決于消防設(shè)備供電電源的工作狀態(tài)是否穩(wěn)定良好運(yùn)行。為了保證建筑物內(nèi)的消防電源在任何時(shí)候任何情況下不斷電，切實(shí)消防安全隱患、保障消防安全，設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是必要的。設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)整個(gè)建筑消防安全實(shí)施科學(xué)管理，讓消防設(shè)備做到真正意義上的“預(yù)防為主、防消結(jié)合”。
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