吳小函

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(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(jì)依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。后通過(guò)安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在泰康松江養(yǎng)老社區(qū)08-02地塊項(xiàng)目的實(shí)例介紹，闡述了消防設(shè)備電源功能的實(shí)現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 消防設(shè)備電源；電源監(jiān)控模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；泰康松江養(yǎng)老社區(qū)08-02地塊。

 0 概述

  泰康之家·申園位于上海歷史發(fā)源地松江，佘山腳下，毗鄰廣富林遺址和松江大學(xué)城，距市上海38公里，地鐵9號(hào)線直達(dá)，10分鐘可達(dá)萬(wàn)達(dá)購(gòu)物廣場(chǎng)和市一松江南院。社區(qū)占地面積約9萬(wàn)平方米，建筑面積約22萬(wàn)平方米，可容納逾2100戶居民。作為泰康之家華東區(qū)的*項(xiàng)目，社區(qū)秉承“在地安養(yǎng)、持續(xù)關(guān)愛(ài)、人文關(guān)懷”的先進(jìn)理念，為居民營(yíng)造一個(gè)溫馨家園，活力生活環(huán)境。申園社區(qū)引入CCRC養(yǎng)老模式,“1+N”的服務(wù)模式，并配備了專業(yè)康復(fù)醫(yī)院和養(yǎng)老照護(hù)專業(yè)設(shè)備，是一個(gè)可供獨(dú)立生活、不同程度的協(xié)助生活、記憶障礙和專業(yè)照護(hù)服務(wù)的老人長(zhǎng)期居住的大型綜合醫(yī)養(yǎng)社區(qū)。 

  本項(xiàng)目承接其消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)其樓層分布的221塊AFPM3-2AV型消防電源監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集，完成在AFPM100主機(jī)的電壓狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警。

1 應(yīng)用介紹

  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)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測(cè)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(guó)家重點(diǎn)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(guò)RS485總線與多臺(tái)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(shí)時(shí)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(jì)，配接傳感器，通過(guò)監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等運(yùn)行相關(guān)信息、報(bào)警信息、故障信息等，并存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)，方便用戶進(jìn)行監(jiān)控和管理；通過(guò)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(bào)警、打印等功能。

  本項(xiàng)目泰康松江養(yǎng)老社區(qū)08-02地塊，現(xiàn)場(chǎng)共安裝AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊221只，分布于樓層內(nèi)強(qiáng)電井消防配電箱內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)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(jià)比高，系統(tǒng)界面友好、易學(xué)易用。

2 參考標(biāo)準(zhǔn)

 本設(shè)備符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)具體如下所示：

1)ISO/IEC11801      《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

2)GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

3)GB28184-2011         《消防設(shè)備電源監(jiān)控系》

4)GB25506-2010         《消防控制室通用技術(shù)要求》

5)GB/T 50314-2006      《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

6)GB50016-2006      《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》        

7)GB50303-2002         《建筑電氣裝置工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》  

8)JGJ 16-2008           《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》           

9)GB50052-2009         《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

10)GB50054-2011        《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

3 設(shè)計(jì)原則

該項(xiàng)目消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)其設(shè)計(jì)遵循下列原則：

1）消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)組成及要求：

1 系統(tǒng)應(yīng)由下列部分或全部監(jiān)控裝置組成：監(jiān)控器、電壓傳感器。

2 系統(tǒng)形式與選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

2.1 對(duì)于單體建筑且監(jiān)控點(diǎn)數(shù)小于220點(diǎn)的系統(tǒng)至少應(yīng)由一臺(tái)監(jiān)控器及若干臺(tái)傳感器等設(shè)備組成，系統(tǒng)中的監(jiān)控器不應(yīng)超過(guò)兩臺(tái)；

2.2  大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結(jié)合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場(chǎng)所設(shè)置監(jiān)控器，將各消防設(shè)備電源狀態(tài)及報(bào)警信息傳回至控制中心的監(jiān)控器，統(tǒng)一管理、監(jiān)控、顯示信息。

3 任一臺(tái)監(jiān)控器所連接的傳感器的地址總數(shù)不應(yīng)超過(guò)128點(diǎn)。其中每一總線回路連結(jié)設(shè)備的地址總數(shù)宜留有不少于地址總數(shù)額定容量10％的余量，且每回路地址總數(shù)不宜超過(guò)56點(diǎn)(有中繼器的情況下）。

4 在有消防控制室的場(chǎng)所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。在無(wú)消防控制室的場(chǎng)所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在有人值班的場(chǎng)所。

5傳感器的設(shè)置應(yīng)采用末端設(shè)置；

2）《消防控制室通用技術(shù)要求》GB25506-2010    

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(bào)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(bào)警信息傳輸給消防控制室圖形顯示裝置。

4 系統(tǒng)組成

  消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成。各消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊通過(guò)屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機(jī)。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1）站控管理層

  站控管理層針對(duì)消防設(shè)備電源監(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)控系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)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(chǎng)運(yùn)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(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控中心。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊。

  現(xiàn)場(chǎng)總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊擔(dān)負(fù)著基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控主機(jī)。便于運(yùn)行人員監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警等情況。

AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊：

1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩路三相電壓；

2、具有過(guò)壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相報(bào)警；

3、提供兩路開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

4、提供一路繼電器輸出，可連接報(bào)警控制回路；

5、具有事件存儲(chǔ)功能，報(bào)警器能夠記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、類型、參數(shù)，根據(jù)報(bào)警記錄可以分析現(xiàn)場(chǎng)情況，為消除故障提供依據(jù)；

6、采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，上位機(jī)管理軟件可以時(shí)刻監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警信息。通過(guò)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；

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

5 系統(tǒng)介紹

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)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，本系統(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(guó)家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

5.1 基本功能

5.1.1消防設(shè)備電源故障報(bào)警

?監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)

?監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源的電壓或電壓與電流

?消防設(shè)備電源異常時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，響應(yīng)時(shí)間≤30s

?報(bào)警時(shí)，報(bào)警聲信號(hào)可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

?報(bào)警時(shí)，報(bào)警光信號(hào)LED紅色指示燈常亮，當(dāng)報(bào)警消除后，方能手動(dòng)復(fù)歸掉

5.1.2控制輸出功能

?對(duì)個(gè)別或全部消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)模塊的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作

?對(duì)消防設(shè)備電源監(jiān)控器的繼電器輸出進(jìn)行遠(yuǎn)程遙

5.1.3故障報(bào)警功能

?監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號(hào)傳感器）之間的連接線斷路、短路

?監(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源額定電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源額定電壓）

?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)消除，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

5.1.4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(dòng)檢查或系統(tǒng)自檢

?自檢耗時(shí)：≤60s

5.1.5報(bào)警記錄功能

?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

5.2主要技術(shù)參數(shù)

5.2.1電源

?主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~110%范圍內(nèi)變化）

?備用電源：主電源低電壓或停電時(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間≥8h

?監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號(hào)傳感器）提供DC 24V電源

5.2.2工作制

24小時(shí)工作制

5.2.3通訊方式

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

5.2.4監(jiān)控容量

≤128點(diǎn)，用中繼器擴(kuò)展時(shí)可到達(dá)256點(diǎn)

5.2.5操作分級(jí)

①值班員級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

②操作員級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位。

③管理員級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測(cè)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。

5.2.6使用環(huán)境條件

① 工作場(chǎng)所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺(tái)并列安裝

② 工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

③ 工作環(huán)境相對(duì)濕度：≤95%無(wú)凝露

④海拔高度：≤2500m

⑤污染等級(jí)：Ⅲ級(jí)，安裝類別：Ⅲ級(jí)

⑥外殼防護(hù)等級(jí)：IP51

5.3主要組成部件

① 顯示方式：320*240點(diǎn)陣液晶；

② 輸入輸出模塊：內(nèi)置遠(yuǎn)程智能I/O模塊；

③ 聲光報(bào)警模塊：內(nèi)置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

④ 備用電源：DC24V，24Ah

5.3.1面板元件布置及功能說(shuō)明

  該系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行良好，可以避免在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防設(shè)備由于電源故障而無(wú)法正常工作的危機(jī)情況，大限度的保障消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，獲得了客戶對(duì)產(chǎn)品和公司的認(rèn)可與信賴。

參考文獻(xiàn)

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[2].淺析消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 于志軍.  通信電源技術(shù). 2016(02)

[3].消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅志成.湖南大學(xué) 2016

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