縱觀消防設備電源監控系統設計簡介  安科瑞鮑靜君

摘要：依據GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》等規范要求，通過對消防設備管理現狀的分析，概述設置消防設備電源監控系統的必要性，介紹消防設備電源監控系統的功能要求、系統基本構成及監控模塊的類型，提出系統方案的選擇和設計方法。

關鍵詞：火災自動報警系統；消防設備電源監控系統；監控模塊；電壓傳感器；電流傳感器；電源工作狀態；故障報警

0 引言

    現代建筑內設置的火災自動報警系統及消防滅火系統功能日益完善，自動化程度越來越高，然而發生火災后各類消防設備不能正常運行的案例頻發，各地消防部門在日常防火檢查中發現投入大量資金設置的消防設備形同虛設的情況比較常見。無數經驗和教訓都證明，消防設備能否發揮作用是火災報警是否及時準確和初期火災撲救是否成功的重要條件之一，而穩定可靠的消防設備電源則是消防設備正常工作的根本**。所以2014年5月1日開始實施的GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》增加了消防設備電源監控系統的設置要求。本文著重就消防設備電源監控系統設置的必要性及設計方法作一討論。

1 設置消防設備電源監控系統的必要性

    為了預防和減少火災危害，現代建筑內設置了火災自動報警系統、消防應急廣播系統、自動噴淋系統、消火栓系統、防排煙系統、消防應急照明系統、消防電梯系統、防火門及卷簾系統、防火門監控系統、電氣火災監控系統等多個系統，這些消防系統對建筑消防安全起到了較其重要的作用。這些系統能否正常工作取決于消防設備電源的工作狀態，如果沒有可靠穩定的消防設備電源，即使安裝較**的消防系統，終端滅火設施再完善，一旦發生火警，整個消防系統也將無法正常運行，不能有效預警和滅火，其后果將是災難性的。因此，消防設備電源是各類型消防系統的工作基礎，可靠穩定的消防設備電源對消防系統有效發揮作用至關重要。

    消防設備電源的特點是使用概率很低，長期閑置待用，一旦使用必須發揮作用，應始終處于“臨戰”狀態；為了確保消防設備電源可靠，對消防設備電源的管理及日常檢查就顯得尤為重要。但是由于消防設備電源的特殊性，人們對消防設備電源的日常檢查往往因長期不使用而出現麻痹思想，依靠人為措施基本無法**消防設備電源時刻處于完好狀態，真正發生火情時，消防設備的供電可靠性無法得到有效**。所以除加強管理外，很有必要采取技術措施盡早發現并解決問題。

    如何從技防手段上實現對消防設備供電電源的實時監測，一直受到公安消防部門的高度重視。在深刻吸取火災事故教訓之后，為了切實加強消防控制室管理，公安部消防局組織編制了國家標準GB 25506-2010《消防控制室通用技術要求》，并于2011年7月1日開始貫徹實施，其中作出了“消防電源監控器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和欠壓報警信息”的強制性規定，與之相對應也就規定了消防控制室內應設置消防設備電源監控系統。該系統對于確保建筑消防設施運行狀態完好，提高各單位消防安全管理水平和及時發現消防設備故障，預防和減少火災危害具有非常重要的作用。國家標準GB 28184-2011《消防設備電源監控系統》于2012年8月1日實施，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。2014年5月1日實施的GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》*3.4.2條也增加了設置消防設備電源監控系統的相關規定。

2 消防設備電源監控系統的構成

    GB 28184-2011《消防設備電源監控系統》*3.1條給出了消防設備電源的定義：“消防設備電源為各類消防設備供電的交流或直流電源，包括主電源和備用電源”；*3.2條對消防設備電源監控系統提出來要求：“消防設備電源監控系統用于監控消防設備電源工作狀態，在電源發生過壓、欠壓、過流、缺相等故障時能發出報警信號的監控系統。”

    消防設備電源監控系統是集工業計算機技術、通信、抗電磁干擾、數字傳感技術于一體的智能化產品，系統由消防設備電源狀態監控主機、監控模塊、電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器等部分或全部設備組成。采用高靈敏度多種信號傳感器，對監測的消防設備電源進行24h實時自動巡檢。監測。通過監測消防設備電源是否有中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺相等故障，并進行聲光報警和記錄。消防設備電源的工作狀態，均在消防控制室內的消防設備電源狀態監控主機上集中顯示，故障報警后可及時進行處理，排除故障隱患，使消防設備電源始終處于正常狀態，從而有效避免火災發生時消防設備由于電源故障而無法正常工作的情況，較大限度地**消防設備的可靠運行。

    根據國家標準GB 28184-2011《消防設備電源監控系統》要求，針對各類消防設備電源的特點，全國各地消防公司積極研發，成功研制出了多種類型的消防設備電源監控系統主機和監控模塊。安科瑞應時代主流要求，開發了AFPM100消防設備電源監控系統，并取得了相當可觀的業績。

 

2.1系統基本結構

    系統基本結構一般是監控主機+監控模塊兩層結構，系統構架簡潔。整個監控系統功能全面，每個監控模塊有一個獨立的地址編碼，系統內部采用RS485網絡通信，對外提供通信，以滿足接入其他消防系統的要求。消防設備電源監控系統結構示意如圖1所示。

圖1  AFPM100消防設備電源監控系統結構示意圖

2.2 消防設備電源監控模塊分類

    消防設備電源監控模塊根據監控對象不同，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 消防設備電源監控模塊分類

    有的產品每個監控模塊只能監控一路電源，有的產品一個監控模塊可以同時監控兩路電源，圖2是多功能消防電源監控模塊電路圖，可監控兩路交流電源電壓、電流。

圖2是多功能消防電源監控模塊電路圖

     消防設備電源監控模塊在建筑電氣施工圖中設計應用示例見圖3

圖3 配電系統圖（有消防設備電源監控模塊）

2.3消防設備電源監控系統功能

2.3.1 故障報警

● 監控器與模塊（電壓/電流信號開入開出傳感器）之間的連接線斷路、短路；

● 監控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）；

● 監控器與其分體電源間連接線斷路、短路；

● 當監控器出現以上故障時，能發出與監控報警信號有明顯區別的聲光故障報警信號；

● 故障報警響應時間：≤100s；

● 故障報警聲信號：手動消除，當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

2.3.2 消防設備電源故障報警

● 被監控設備電源回路開關狀態；

● 被監控設備電源的工作狀態（電壓、電流及開關狀態信息）；

● 報警響應時間：≤30s；

● 報警聲信號：可手動消除，當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。

2.3.3 控制輸出

● 對個別或全部被監控設備的報警繼電器進行遠程遙控操作；

● 監控器控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A。

2.3.4 報警記錄

● 記錄999條相關故障報警信息；

● 報警類型：故障類型、發生時間、故障描述；

● 報警事件查詢；

● 報警記錄打印。

2.3.5監控主機功能

● 主電源為AC 220V, 50Hz；

● 采用蓄電池作為備用電源，主電對備電充電24h的容量滿足整個系統工作**時8h；

● 監控模塊工作電源必須由監控主機供電，不能直接取市電，監控主機為連接的所有監控模塊供電DC 24V

●對外通信采用RS485接口。

3 監控系統主機及監控模塊的安裝位置

3.1監控系統主機的安裝位置

    小型系統主機壁掛式安裝，應設置在消防控制室內，未設置消防控制室的小型建筑，監控系統應設置在有人值班的場所。大型系統可采用臺式或柜式，監控系統主機及圖形顯示裝置應設置在消防控制室內。

3.2監控模塊的安裝位置

    監控模塊安裝在被監控消防設備供電電源附近的專用箱內，也可以安裝在被監控消防設備供電電源箱內；監控模塊應設置在末端，系統的電壓傳感器和電流傳感器的設置應**整個消防系統的供電電源工作狀態均能在監控模塊或消防控制室內實時顯示。

4 消防設備電源監控系統的形式選擇和設計要求

    消防設備電源監控系統作為一個相對獨立的監控系統，其系統構架與火災自動報警系統相似。小型建筑可采用監控主機系統，如圖4所示；

圖4 中小型監控系統網絡拓撲結構圖

    大型建筑或建筑群可采用集中監控主機加多個區域監控主機系統，如圖5所示。

圖5 大型監控系統網絡拓撲結構圖

    主機至監控模塊間傳輸距離大于產品要求是，需加中繼器占用1個監控模塊地址，中繼器AC 220V電源由現場消防電源或消防監控室監控主機提供，每個中繼器可帶32個監控模塊。監控主機電源為AC 220V，備用電源可自帶，也可現場提供。設計中應注意監控模塊工作電源必須由監控主機或中繼器供電，不能直接取市電，監控主機或中繼器為連接的所有監控模塊供電（DC 24V）。

5 結束語

  《火災自動報警系統設計規范》和《消防設備電源監控系統》等規范標準為設計單位進行消防設備電源監控系統的設計提供了技術規范依據。

    消防設備能否正常工作取決于消防設備供電電源的工作狀態是否穩定良好運行。為了**建筑物內的消防電源在任何時候任何情況下不斷電，切實消除消防安全隱患、**消防安全，設置消防設備電源監控系統是必要的。設置消防設備電源監控系統能對整個建筑消防安全實施科學管理，讓消防設備做到真正意義上的“預防為主、防消結合”。

消防設備雙電源監控模塊/電壓電流監測    安科瑞 鮑靜君

1、消防設備雙電源監控模塊/電壓電流監測概述

AFPM系列消防設備電源監控系統能夠對消防設備的電源進行實時的監控，通過檢測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態等有關設備電源信息，從而判斷電源設備是否有斷路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯相以及過流（過載）等故障信息并報警、記錄的監控系統。此系統具有可靠性、實時性并具有數字化、智能化、網絡化、自動化和連續監控的特性。實時反映出被監控設備電源的狀況，并集中顯示，從而可以有效避免在火災發生時，消防設備由于電源故障而無法正常工作的危急情況，zui大限度的**消防聯動系統的可靠性。

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域，符合GB 28184-2011 《消防設備電源監控系統》及GB 25506-2010 《消防控制室通用技術要求》的標準。

1.1 消防設備雙電源監控模塊/電壓電流監測AFPM3系列產品概述

AFPM3 系列三相監控傳感器（監控主模塊）（以下簡稱模塊）能夠采集被監控設備交流電源的電壓值、電流值，并通過二總線通訊上傳到監控器（監控主機）（以下稱監控主機），模塊可以判斷被監控電源的電壓、電流狀態，如過壓、欠壓、錯相、過流等狀態，數據經監控主機分析處理后可以指示相應電源故障類型，并發出光報警信號。

1.2 消防設備雙電源監控模塊/電壓電流監測AFPM/D、AFPM/T 系列產品概述

AFPM/D、AFPM/T 系列三相監控傳感器（監控從模塊）（以下簡稱從模塊）能夠采集被監控設備交流電源的電壓值、電流值，并通過通訊上傳到主模塊，主模塊通過二總線上傳到監控主機，模塊可以判斷被監控電源的電壓、電流狀態，如過壓、欠壓、錯相、過流等狀態，數據經監控主機分析處理后可以指示相應電源故障類型，并發出光報警信號。

2、型號說明

3、技術參數

3.1 AFPM3系列

3.2 AFPM/D、AFPM/T系列

4、產品外形

4.1 產品尺寸

4.1.1 AFPM3 系列產品尺寸

4.1.2 AFPM/D、AFPM/T 系列產品尺寸

4.2 安裝方式

將此傳感器安裝在標準導軌上即可，并用固定端將其固定。

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江蘇安科瑞電器制造有限公司是安科瑞電氣股份有限公司（證券代碼：300286 SZ.）的全資子公司，是安科瑞電量采集、電力監控、電能管理、電氣安全、低壓保護、智能光伏等系列產品的生產基地。公司位于江蘇省江陰市，目前現代化生產廠房面積達3萬平方米，可年生產電力儀表/測控裝置100萬臺、電流互感器80萬只、非標電氣柜5000臺套。公司電子組裝生產線均采用無鉛生產工藝，生產檢測設備自動化程度高，達到國內良好水平；建立了集ERP、MES、SRM、PDM的信息管理系統，是江蘇省兩化融合試點企業。

通過在產品、技術、生產工藝上的積累和持續創新，公司成功實現了科技轉型，由普通數顯儀表和電量傳感器的單一生產發展成為多樣化產品的研發、生產、銷售，產品涵蓋了智能網絡電力儀表、智能馬達保護裝置、智能光伏匯流裝置、電能質量監控裝置、電氣火災監控裝置、消防電源監控設備、醫用隔離電源柜、有源濾波裝置、光伏匯流箱、光伏并網逆變器等。2009年，公司被認定為江蘇省**企業。公司擁有獲得國家實驗室認證認可（CNAS）的測試中心，配置了國內外**的試驗儀器設備和專業的測試團隊，可開展電磁兼容試驗、HALT-HASS高加速壽命試驗、高低溫及交變濕熱等環境試驗、電氣安全試驗等多種檢測試驗項目，對公司新產品進行測試驗證，同時也對量產的產品進行定期抽樣試驗，確保產品質量滿足規定要求，為安科瑞產品質量保駕**。

公司與上海電科所、東南大學、中國礦業大學等科研院所、高校組成產學研聯合體，圍繞智能電網用戶端的電力監控、電能管理和電氣安全開展產品研發，目前累計獲得**共77項，其中發明**5項，并與東南大學共同建立了“江蘇省建筑光伏發電輸出系統工程技術研發中心”。

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