安科瑞 於曉玨
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰
摘要
AFPM100消防設備電源狀態(tài)監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，監控設備通過(guò)RS485總線(xiàn)與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實(shí)時(shí)監控消防設備電源的工作狀態(tài)。本文通過(guò)對東北大學(xué)渾南校區能源動(dòng)力中心的介紹，闡述AFPM100消防設備電源狀態(tài)監控器所實(shí)現的功能及其重要意義。
關(guān)鍵詞：消防設備電源 監控 東北大學(xué) 安科瑞
1.前言
東北大學(xué)是*批"985"、"211"高校，承擔著(zhù)人才培養、科學(xué)研究、社會(huì )服務(wù)和文化傳承創(chuàng )新的國家責任。隨著(zhù)新興學(xué)科蓬勃發(fā)展，學(xué)校辦學(xué)空間不足的矛盾越來(lái)越突出，土地問(wèn)題成為制約學(xué)校發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，擴大校區已成為當務(wù)之急。盡快開(kāi)展新校區建設是學(xué)校在"十二五"期間實(shí)現跨越式發(fā)展的關(guān)鍵。2011年，學(xué)校抓住歷史性機遇，在渾南購買(mǎi)1300余畝土地建設新校區，這是東北大學(xué)躍升發(fā)展的重要一環(huán)，是學(xué)校朝著(zhù)高水平研究型大學(xué)邁進(jìn)的堅實(shí)步伐。
2014年10月，渾南校區一期將建成入駐。渾南校區建成入駐后，將從根本上解決制約學(xué)校發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，提升學(xué)校辦學(xué)空間，改善學(xué)校的辦學(xué)條件，為廣大師生工作和學(xué)習提供的現代化的教育資源和生活環(huán)境。渾南校區將扶持文科與新興學(xué)科發(fā)展，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)校的學(xué)科布局，促進(jìn)學(xué)校辦學(xué)規模、質(zhì)量、結構、效益協(xié)調發(fā)展。
渾南校區力爭建成科學(xué)民主的學(xué)術(shù)校園、信息快捷的數字化校園、高雅優(yōu)美的文明校園、健康環(huán)保的綠色校園、與社會(huì )和諧互動(dòng)的開(kāi)放校園，將成為推動(dòng)學(xué)校進(jìn)一步躍升、服務(wù)區域經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展、走好新型工業(yè)化道路的強大引擎，成為沈城南部又一道靚麗的風(fēng)景。
2.系統需求分析
探測消防設備電源的過(guò)壓、欠壓、缺相、供電中斷度等信號，發(fā)出聲光信號報警，準確報出故障線(xiàn)路地址，監視故障點(diǎn)的變化。儲存各種故障和操作試驗信號，顯示系統電源狀態(tài)。
3.參考標準
近期，國家為了加大消防設備電源監控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標準規范，加強對消防設備電源的預防。主要有：
（1）．GB28184-2011《消防設備電源監控系統》。
（2）．GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》。
4.系統組成
東北大學(xué)渾南校區能源動(dòng)力中心由消防設備電源狀態(tài)監控器、傳感器組成。本項目通訊總線(xiàn)共接入三條通訊總線(xiàn)，總線(xiàn)在各消防配電箱手拉手串接后，接入壁掛式后臺，組成消防設備電源監控系統的大動(dòng)脈。箱體中傳感器通過(guò)主機進(jìn)行24V直流供電。以上所述組成一套信號穩定，精度可靠的消防設備電源監控系統。本系統組網(wǎng)共分為三層：
1）站控管理層
站控管理層針對消防設備電源監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如顯示屏、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析、處理，并以文字、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場(chǎng)運情況。
監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統內或外部提供數據接口，進(jìn)行系統管理、維護和分析工作。
UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個(gè)系統發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設備的正常運行。
后臺監控設備設置在消控室中。
2）網(wǎng)絡(luò )通訊層
通訊介質(zhì)：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線(xiàn)，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現現場(chǎng)設備與上位機的實(shí)時(shí)通訊。
電源介質(zhì)：通過(guò)阻燃兩芯線(xiàn)由上位機對現場(chǎng)所有傳感器供直流24V電源，從而保證在任何情況下模塊都能夠保持工作狀態(tài)。
3）現場(chǎng)設備層
現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要為AFPM3-2AV系列傳感器和AFPM-JQ消防設備電源中繼器組成。
系統結構拓撲圖如下：
5.消防設備電源設備
5.1、 AFPM100消防設備電源監控后臺：
主要技術(shù)參數
電源
主電源：AC220V 50Hz（允許85%－110%范圍內變化）
備用電源：主電源低電壓或停電時(shí)，維持監控設備工作時(shí)間≥8h
監控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC24V電源
工作制
24小時(shí)工作制
通訊方式
Modbus-RTU通信協(xié)議，RS485半雙工總線(xiàn)方式，傳輸距離500m（若超過(guò)可通過(guò)中繼器延長(cháng)通訊傳輸距離）。監控容量
≤128點(diǎn)
操作分級
日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、歷史記錄查詢(xún)。
監控操作級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、歷史記錄查詢(xún)、探測器遠程復位。
系統管理級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、歷史記錄查詢(xún)、探測器遠程復位、探測器參數遠程修改、監控設備系統參數設定與修改、操作員添加與刪除。
使用環(huán)境條件
工作場(chǎng)所：消防控制室內，或與消防控制臺并列安裝
工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃
工作環(huán)境相對濕度：≤95%不結露
海拔高度：≤2500m
污染等級：Ⅲ級，安裝類(lèi)別：Ⅲ級
主要組成部件
顯示方式：320*240點(diǎn)陣液晶；
輸入輸出模塊：內置遠程智能I/O模塊；
聲光報警模塊：內置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；
備用電源：DC24V，24Ah
5.2、AFPM3-AVI傳感器
AFPM3-AVI三相交流電源電壓電流傳感器（監控模塊）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)模塊）能夠采集被監控設備交流電源的電壓值和電流值，并通過(guò) RS485 通訊上傳到監控器（監控主機）（以下稱(chēng)監控主機），監控主機可以判斷被監控電源的電壓和電流狀態(tài)，如過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等狀態(tài)，數據經(jīng)監控主機分析處理后可以指示相應電源故障類(lèi)型，并發(fā)出聲光報警信號。
5.3、AFPM3-2AV傳感器
AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器（監控模塊）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)模塊）能夠采集被監控設備交流電源的電壓值，并通過(guò) RS485 通訊上傳到監控器（監控主機）（以下稱(chēng)監控主機），監控主機可以判斷被監控電源的電壓狀態(tài)，如過(guò)壓、欠壓等狀態(tài)，數據經(jīng)監控主機分析處理后可以指示相應電源故障類(lèi)型，并發(fā)出聲光報警信號。
6. 系統功能
監控報警功能
被監控設備電源回路開(kāi)關(guān)狀態(tài)
被監控設備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報警狀態(tài)信息）
報警響應時(shí)間：≤100s
報警聲信號：可手動(dòng)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
報警光信號：紅色LED指示燈常亮
控制輸出功能
對個(gè)別或全部被監控設備的報警繼電器進(jìn)行遠程遙控操作
監控器控制輸出：常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
故障報警功能
監控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線(xiàn)斷路、短路
監控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源電壓）
監控器與其分體電源間連接線(xiàn)斷路、短路
當監控器出現以上故障時(shí)，
能發(fā)出與監控報警信號有明顯區別的聲光故障報警信號
故障報警響應時(shí)間：≤100s
故障報警聲信號：手動(dòng)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
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
自檢功能
連接檢查：通信線(xiàn)路及分體電源線(xiàn)路的斷路、短路
設備自檢：手動(dòng)檢查或系統自檢
自檢耗時(shí)：≤60s
報警記錄功能
記錄10000條相關(guān)故障報警信息
報警類(lèi)型：故障類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、故障描述
報警事件查詢(xún)
報警記錄打印
7．結束語(yǔ)
隨著(zhù)智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應用，人們對安全的意識認識越來(lái)越高。公共建筑安裝消防設備電源監控系統是智能化建設的必然趨勢。消防設備電源系統有利于發(fā)現安全隱患，及時(shí)處理安全隱患，其具有消防通道、消防栓、滅火器等設備的同等意義。系統投入運行以來(lái)，發(fā)現和整改了隱患很多處，為本項目的消防管理提供了科學(xué)的依據，受到了客戶(hù)好評。
東北大學(xué)渾南校區能源動(dòng)力中心消防設備電源監控系統由消防設備電源監控裝置AFPM100、傳感器AFPM3-2AV、傳感器AFPM3-AVI組成。AFPM100消防設備電源監控系統是本公司自主研發(fā)的用于接收消防設備電源傳感器器等現場(chǎng)設備信號，以實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
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