摘要
從系統組網(wǎng)方案設計、系統安裝設計和系統現場(chǎng)調試這三個(gè)方面介紹了某商場(chǎng)消防設備電源監控系統的設計及具體應用。
關(guān)鍵詞：系統組網(wǎng)方案設計；系統安裝設計；系統現場(chǎng)調試；消防設備電源狀態(tài)監控器；傳感器
0 引言
建筑物的消防安全很大程度上取決于消防設備的好壞，而消防設備能否正常工作又取決于供電電源的工作狀態(tài)。一直以來(lái)因消防設備供電電源失控造成消防設備失靈，致使火災蔓延的事情屢有發(fā)生，特別是在社會(huì )供電緊張、設備質(zhì)量不佳、安全意識淡薄的時(shí)期，這一問(wèn)題更顯得突出。如何從技防手段上實(shí)現對消防設備供電電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測，一直受到**門(mén)的高度重視。并在2011年7月1日開(kāi)始貫徹實(shí)施的GB 25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》中做出了：“消防控制室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)和欠壓報警信息"的強制性規定[1]。GB 28184-2011《消防設備電源監控系統》也于2011年12月28日頒布，2012年8月1日實(shí)施。該標準強制規定了消防設備電源監控系統的基本功能、試驗和檢驗規則等內容[2]。
1 工程概況
某商場(chǎng)綜合樓，地上7層，地下4層，總建筑面積超過(guò)11萬(wàn)m2,為一類(lèi)高層建筑。主要功能為專(zhuān)賣(mài)、餐飲、影院、花園、精品店及服務(wù)配套，其中地下2～4層為停車(chē)庫，地下1層和地上1～7層為專(zhuān)賣(mài)、餐飲、影院、花園、精品店和服務(wù)配套區域,屋頂局部為設備用房。
根據智能化管理要求，需要對整個(gè)商場(chǎng)綜合樓的消防設備供電電源的工作狀態(tài)進(jìn)行全過(guò)程連續監測、集中控制和統一調度。
2 消防設備電源監控系統簡(jiǎn)介
AFPM消防設備電源監控系統能夠對消防設備電源的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，通過(guò)檢測消防設備電源的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等有關(guān)設備電源信息，從而判斷電源設備是否有開(kāi)路、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相以及過(guò)流（過(guò)載）等故障信息并報警、記錄的監控系統。此系統具有可靠性、實(shí)時(shí)性并具有數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、自動(dòng)化和連續監控的特性。實(shí)時(shí)反映出被監控設備電源的工作狀況，并集中顯示，從而可以避免在火災發(fā)生時(shí)，消防設備由于電源故障而無(wú)法正常工作的危急情況，大限度的保障消防聯(lián)動(dòng)系統的可靠性。
AFPM消防設備電源監控系統主要由消防設備電源狀態(tài)監控器及傳感器組成。它采用集中供電方式，通過(guò)監控器給現場(chǎng)傳感器提供DC24V安全電壓，保證系統的穩定性和安全性?？蓮V泛應用于智能樓宇、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、文教衛生、金融和電信等領(lǐng)域[3]。
3 系統組網(wǎng)方案設計
3.1 系統組網(wǎng)結構
本商場(chǎng)綜合樓項目的傳感器主要安裝在1#井、2#井、3#井和地下室這四個(gè)區域，由于消防設備的供電電源是一路主電源和一路備用電源，因此傳感器選用AFPM3-2AV，其中1#井分布19個(gè)AFPM3-2AV，2#井分布14個(gè)AFPM3-2AV，3#井分布28個(gè)AFPM3-2AV，地下室分布38個(gè)AFPM3-2AV，總計99個(gè)。結合傳感器數量及其實(shí)際分布情況，消防設備電源監控系統采用小型組網(wǎng)方式即可，即消防設備電源狀態(tài)監控器+電壓傳感器的兩層結構組網(wǎng)模式如圖1所示，從而簡(jiǎn)化了系統結構設計。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)足其它標準系統的連接。
圖1 小型消防設備電源監控系統拓撲圖
3.2 現場(chǎng)監測設備功能及特點(diǎn)
AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器用于在現場(chǎng)對各種消防設備的電源及設備運行狀態(tài)實(shí)時(shí)監測并進(jìn)行數據采集，具有過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相報警，同時(shí)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，為消除故障提供依據；另外，此傳感器采用現場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)，上位機管理軟件可以實(shí)時(shí)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，具有集成度高、網(wǎng)絡(luò )化、智能化程度高、動(dòng)作特性合理等優(yōu)點(diǎn)。
AFPM100/B消防設備電源狀態(tài)監控器采用集中式、模塊化設計，配接AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器，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，將消防設備電源的工作狀態(tài)數據匯總顯示，具有管理、查看、報警和打印等多項功能。
4 系統安裝設計
4.1 系統布線(xiàn)設計
本商場(chǎng)綜合樓項目的消防設備電源監控系統的布線(xiàn)設計應遵循以下準則：
1) 系統的布線(xiàn)，應符合GB 50303《建筑電氣裝置工程施工質(zhì)量驗收規范》的要求。
2) 在管內或線(xiàn)槽內的穿線(xiàn)，應在建筑抹灰及地面工程結束后進(jìn)行。在穿線(xiàn)前，應將管內或線(xiàn)槽內的積水及雜物清除干凈。
3) 系統應單獨布線(xiàn)，系統內不同電壓等級、不同電流類(lèi)別的線(xiàn)路，不應布在同一管內或線(xiàn)槽的同一槽孔內。
4) 導線(xiàn)在管內或線(xiàn)槽內，不應有接頭或扭結。導線(xiàn)的接頭，應在接線(xiàn)盒內焊接或用端子連接。
5) 敷設在多塵或潮濕場(chǎng)所管路的管口和管子連接處，均應作密封處理。
6) 系統導線(xiàn)敷設后，應對每回路的導線(xiàn)用500V的兆歐表測量絕緣電阻，其對地絕緣電阻應不小于50MΩ。
7) 同一工程中的導線(xiàn)，應根據不同用途選擇不同顏色加以區分，相同用途的導線(xiàn)顏色應一致。電源線(xiàn)正極應為紅色，負極應為藍色或黑色。
8) AFPM100/B消防設備電源狀態(tài)監控器與AFPM3-2AV傳感器之間的線(xiàn)路距離不應超過(guò)500m,應盡可能的不要在強電及環(huán)境復雜的區域布線(xiàn)。監控器與傳感器之間的通訊線(xiàn)規格：R-RVSP-2×1.0mm2，電源線(xiàn)規格：R-RVS-2×1.5mm2，以上規格規格為低要求。線(xiàn)路穿線(xiàn)管宜采用金屬管。
4.2 監控器安裝設計
《消防控制室通用技術(shù)要求》中指出：“消防控制室內設置的消防設備應包括火災報警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防總機、消防應急廣播控制裝置、消防應急照明和疏散指示系統控制裝置、消防電源監控器等設備，或具有相應功能的組合設備。"即國標中明確規定了消防設備電源狀態(tài)監控器應安裝在消防控制室內。倘若沒(méi)有消防控制室，則應安裝在有人值班的場(chǎng)所。
本商場(chǎng)綜合樓項目的消防設備電源狀態(tài)監控器安裝在變電所值班室內，監控器的安裝應遵循以下準則：
1) 監控器在墻上安裝時(shí)，其底邊距地（樓）面高度宜為1.3m～1.5m，其靠近門(mén)軸的側面距離不應小于0.5m,正面操作距離不應小于1.2m。
2) 落地安裝時(shí)，其底邊宜高出地（樓）面0.1m～0.2m。
3) 監控器應安裝牢固，不得傾斜。安裝在輕質(zhì)墻上時(shí)，應采取加固措施。
4) 監控器每一總線(xiàn)回路連接設備的總數不宜過(guò)多，宜應留有不少于回路額定容量10%的余量，方便以后系統擴展。
5) 監控器的交流電源應使用消防電源。
根據現場(chǎng)情況，本項目的消防設備電源狀態(tài)監控器掛墻安裝，其底邊距地面高度為1.4m。
4.3 傳感器安裝設計
本商場(chǎng)綜合樓項目的AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器安裝于斷路器或隔離開(kāi)關(guān)的輸出端和雙電源切換裝置的輸入端之間，主電源電壓信號接1,2,3,4這四個(gè)端子，備用電源電壓信號接5,6,7,8這四個(gè)端子，以位于地下室區域的消火栓泵配電箱雙電壓監控為例，傳感器AFPM3-2AV安裝位置示意圖如圖2所示，實(shí)物安裝位置圖如圖3所示,電壓信號接線(xiàn)示意圖如圖4所示。
圖2 AFPM3-2AV安裝位置示意圖
圖3 AFPM3-2AV實(shí)物安裝位置圖
圖4 AFPM3-2AV電壓信號接線(xiàn)示意圖
傳感器的安裝應遵循以下準則：
1) 禁止在不切斷電源的情況下安裝傳感器。
2) 傳感器應獨立支撐或固定，安裝牢固，并應采取防潮、防腐蝕等措施。
3) 當不具備單獨安裝條件時(shí)，傳感器可安裝在配電箱內，但不能對供電主回路產(chǎn)生影響。應盡量保持一定距離，并有明顯標志。
4) 傳感器的安裝不應破壞被監控線(xiàn)路的完整性，不應增加線(xiàn)路接點(diǎn)。
5) AFPM3-2AV傳感器安裝設計時(shí)，采集電壓信號時(shí)需在相線(xiàn)串接規格為1A額定電流的熔斷器，總計需要6個(gè)。
6) AFPM3-2AV傳感器的供電電源不能從其它地方取得,由消防設備電源狀態(tài)監控器提供,供電電壓為DC24V。
5 系統現場(chǎng)調試
系統現場(chǎng)調試流程如下：
1) 監控系統接入電源，主機與傳感器之間的連接安裝完成，之后檢查各種連線(xiàn)規格是否滿(mǎn)足要求，連線(xiàn)是否有短路、松動(dòng)現象。
2) 在施工方已完成接地絕緣電阻測試，并確定絕緣電阻滿(mǎn)足施工要求的前提下，用萬(wàn)用表測量，接入線(xiàn)對大地的絕緣電阻應不小于50MΩ。
3) 首先將傳感器通電，待其穩定，報警器進(jìn)行信號采集后，設置傳感器的通訊地址碼，電壓報警值等，并對傳感器的各項功能進(jìn)行測試。
4) 打開(kāi)監控系統主電，用萬(wàn)用表測量各條線(xiàn)上的電壓是否正常，之后配置監控主機的系統參數（包括通訊端口、傳感器的通訊地址碼等）。檢查通訊是否連通，如通訊不能連通應檢查通訊地址碼及通訊線(xiàn)，直至正常通訊。對監控系統基本功能、報警、控制輸出等功能進(jìn)行試驗。
5) 全部調試完畢，試運行3天。系統驗收后方能投入正常運行。
本商場(chǎng)綜合樓項目的消防設備電源監控畫(huà)面如圖5所示。
圖5 消防設備電源監控畫(huà)面
6 結語(yǔ)
本文主要從系統組網(wǎng)方案設計、系統安裝設計和系統現場(chǎng)調試三個(gè)方面介紹了某商場(chǎng)消防設備電源監控系統的設計及應用。消防設備電源監控系統目前還是個(gè)新生事物，相關(guān)的標準及應用機制還不夠健全。隨著(zhù)該系統相關(guān)產(chǎn)品在實(shí)際場(chǎng)合的具體應用，相關(guān)問(wèn)題和不足都將得到應有的處理和解決。消防設備電源監控系統作為一種預警系統，隨著(zhù)現場(chǎng)的實(shí)際投入使用，商場(chǎng)的消防設備運行可靠性必將得到良好的保證，從而為商場(chǎng)的正常運行和人民生命財產(chǎn)安全保航護駕[4]。
文章來(lái)源：《智能建筑電氣技術(shù)》2015年
參考文獻
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[2] *部沈陽(yáng)消防研究所，北京恒業(yè)世紀科技股份有限公司，北京原杰電子有限責任公司. GB 28184-2011 消防設備電源監控系統[S]. 北京：中國標準出版社，2012.
[3] 周中. 智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控與電能管理系統產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[4] *部沈陽(yáng)消防研究所. GB 50116-2013 火災自動(dòng)報警系統設計規范[S]. 北京：中國計劃出版社，2014.
