吳小函

（安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定）

摘要：大型公共建筑、商場以及醫(yī)院等區(qū)域，人員密集，社會關(guān)注度高，其火災(zāi)預(yù)防十分重要。鑒于商業(yè)辦公樓、大型商場、生活小區(qū)、商場、醫(yī)院等區(qū)域的人員密集特性，國家和各地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)火災(zāi)防范的強制規(guī)定。而在上述的各種人員密集型場所安裝消防電源監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效的監(jiān)測消防設(shè)備供配電系統(tǒng)的運行情況。本文通過介紹安科瑞AFPM100/B消防電源監(jiān)測系統(tǒng)在上海浦江智谷中區(qū)項目中的應(yīng)用，簡析相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范，概述消防電源監(jiān)測系統(tǒng)在消防供配電系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測方面的具體架構(gòu)以及其*性。

關(guān)鍵詞： 上海浦江智谷中區(qū)；消防電源監(jiān)測系統(tǒng)；商業(yè)建筑；安科瑞；

0 前言

  中國消防在線訊 2016年，全國共接報火災(zāi)31.2萬起，亡1582人，傷1065人，直接財產(chǎn)損失37.2億元，與2015年相比，四項數(shù)字分別下降10.1%、16.7%、12.2%和14.6%。其中，較大火災(zāi)64起，同比減少4起、下降5.9%；未發(fā)生重大和特別重大火災(zāi)，新中國成立以來全年未發(fā)生一次亡10人以上的火災(zāi)。

  消防設(shè)備作為火災(zāi)發(fā)生后的止損方式，消防設(shè)備供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定供電就顯得十分重要。商業(yè)建筑人員來往密集、流動性大、公共關(guān)注度高，其配消防設(shè)備供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行顯得更加重要。

  浦江智谷的消防設(shè)備供配電系統(tǒng)特性主要有以下幾個方面：

  1)    消防設(shè)備：防火卷簾門、消防泵等分散在各個區(qū)域；

  2)    消防設(shè)備的供配電箱一般為雙進線配電箱，配電箱一般就是就行安裝在消防設(shè)備附近；

  3)    面積大，巡查一遍供配電系統(tǒng)是否供電正常，費時費力。

  安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的研發(fā)的安科瑞AFPM100/B消防電源監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測消防設(shè)備供配電箱進線電壓，以及出現(xiàn)電流來實現(xiàn)對消防設(shè)備供配電系統(tǒng)運行狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)測。本系統(tǒng)后臺在顯示各個探測點位數(shù)據(jù)的同時，還提供越限聲光報警、人性化的界面等功能。本系統(tǒng)實現(xiàn)了配電系統(tǒng)的24小時無人實時監(jiān)控，減少了人力成本，提高了配電系統(tǒng)隱患的排除效率。

  本文就消防電源監(jiān)測系統(tǒng)在上海浦江智谷中區(qū)項目中的應(yīng)用，簡單介紹安科瑞AFPM100/B消防電源監(jiān)測系統(tǒng)的實際應(yīng)用和其實際意義。

1 項目概況

  浦江智谷整個項目由東側(cè)、中部和西側(cè)3個地塊組合而成，整體規(guī)劃面積約1100畝，規(guī)劃總建筑面積88萬平方米。地塊位于主干道聯(lián)航路南北兩側(cè)，地塊西靠三魯路、東依召樓路，南瀕沈莊塘、北臨友誼河，交通便利，水系發(fā)達，西側(cè)地塊是上流行的多層大平面設(shè)計，有利于形成美觀、實用的制造廠房。

  本次項目設(shè)計范圍為：2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、32#樓、33#樓。

  現(xiàn)針對上海浦江智谷中區(qū)項目設(shè)計一套消防電源監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測其配電回路的進線電壓，確保其整個配電系統(tǒng)的供電狀態(tài)實時顯示，為現(xiàn)場維護人員提供手的系統(tǒng)運行狀態(tài)。

  針對本項目的特性，在消防配電柜的進線回路安裝安科瑞研發(fā)的AFPM系列消防電源監(jiān)測探測器。消防電源監(jiān)測系統(tǒng)須實時監(jiān)測重要回路的電壓值，電流值，監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時傳輸至后臺主機，當(dāng)發(fā)生電流值越限、配電回路失壓時，后臺能進行聲光報警，同時后臺能夠和消防火災(zāi)報警系統(tǒng)實現(xiàn)消防聯(lián)動。

2 參照標(biāo)準(zhǔn)

  鑒于公共建筑區(qū)域發(fā)生火災(zāi)容易造成人員生命財產(chǎn)損失。為了加大火災(zāi)防范的力度，近年來，國家相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)對消防電源監(jiān)測系統(tǒng)提出了具體的要求，本項目中選用的安科瑞AFPM100/B消防電源監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計參照的標(biāo)準(zhǔn)以及細(xì)則主要有：

  1)    GB28184（2011版）《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、中斷供電等故障時能發(fā)出報警信號的監(jiān)控系統(tǒng)，由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器、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。

  2)    GB 25506（2010版）《消防控制室通用技術(shù)要求》

  3.1 消防控制室內(nèi)設(shè)置的消防設(shè)備應(yīng)包括火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防總機、消防應(yīng)急廣播控制裝置、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)控制裝置、消防電源監(jiān)控器等設(shè)備，或具有相應(yīng)功能的組合設(shè)備。

  5.7  消防設(shè)備電源監(jiān)控器

  消防設(shè)備電源監(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)和欠壓報警信息傳輸給消防控制室圖形顯示裝置。

  3)    GB 50016（2014版）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016-2014

  10.1.8 消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風(fēng)機房的消防用電設(shè)備及消防電梯等的供電，應(yīng)在其配電線路的末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置。

3 系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計

  系統(tǒng)架構(gòu)圖：

消防電源監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1)    站控管理層

  站控管理層針對消防電源監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。安科瑞消防電源監(jiān)測系統(tǒng)主機充分考慮到用戶的操作習(xí)慣，和持續(xù)穩(wěn)定運行，參照的相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。主機主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機等設(shè)備組成。將現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)信息進行計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)給終端管理人員。使管理人員能夠?qū)崟r掌握系統(tǒng)動態(tài)，且實現(xiàn)故障信息可追循，信息可導(dǎo)出等功能。

  鑒于本項目中儀表點位以及數(shù)據(jù)量的規(guī)模，現(xiàn)為項目配置安科瑞AFPM100/B主機，本主機的具體參數(shù)見下文介紹。

2)    網(wǎng)絡(luò)通訊層

  本項目中的所有儀表須嚴(yán)格按照手拉手的形式連接，且所有的通訊總線須沿著弱電橋架鋪設(shè)。本項目的儀表分布在消防設(shè)備供電配電箱進線。

  本項目的數(shù)據(jù)總線設(shè)計為兩根總線，獨立的總線便于后期系統(tǒng)的維護，發(fā)生漏電流報警時也可以根據(jù)后期我方提供的點檢表快速定位故障回路，快速排除故障。

  現(xiàn)場消防電源探測器通過雙絞線（ZR-RVSP2*1.0）、電源線（ZR-RVSP2*1.5）以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數(shù)量在20只左右。

3)    現(xiàn)場設(shè)備層

  本項目中主要是針對消防設(shè)備供電配電箱進線回路安裝安科瑞嵌入式消防電源探測器，通過嵌入式消防電源探測器實時監(jiān)控配電回路進線電壓來顯示整個配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

  AFPM系列消防電源監(jiān)控探測器，是針對消防設(shè)備供配電系統(tǒng)設(shè)計的，通過對消防設(shè)備供配電的配電箱的雙進線電壓實時監(jiān)測，同步實施監(jiān)控和管理。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑消防供配電系統(tǒng)的理想選擇。

4 系統(tǒng)特性和工作原理

  鑒于本項目的規(guī)模，以及本項目消防電源監(jiān)測點位的實際情況。無論在終端剩余電流探測器還是后臺主機都是根據(jù)本項目的實際情況來進行設(shè)計的。

  本項目的系統(tǒng)特點可總結(jié)為一下3點：

1)    終端探測器選用嵌入式消防電源探測器，方便安裝、節(jié)省成本、便于后期維護。

2)    重要配電柜的進線，采集重要回路的電氣安全參數(shù)。

3)    RS485總線連接方便，可操作性強?？偩€布線時走的是弱電橋架，不會受到強電的影響，確保的整個系統(tǒng)的通訊穩(wěn)定。

4)    考慮到本項目中儀表數(shù)據(jù)量，客戶要求。本項目的主機選用壁掛式。壁掛式主機界面簡潔，系統(tǒng)操作方便，適合本項目中的配電間環(huán)境和客戶的相關(guān)操作要求。

消防電源系統(tǒng)工作原理

  1)    監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等運行相關(guān)信息、報警信息、故障信息等，并存儲、分析、統(tǒng)計，方便用戶進行監(jiān)控和管理；通過人機交互界面，將消防設(shè)備電源的數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。

  2)    終端探測器負(fù)責(zé)監(jiān)測各個回路的電壓信號，將測量值的數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機。

  3)    儀表通過RS485總線將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機，系統(tǒng)主機將上傳數(shù)據(jù)通過圖形、報表、事件記錄等形式反映整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

5系統(tǒng)功能

5.1 消防設(shè)備電源故障報警

  1)    監(jiān)測消防設(shè)備電源開關(guān)狀態(tài)

  2)    監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓或電壓與電流

  3)    消防設(shè)備電源異常時，發(fā)出聲光報警，響應(yīng)時間≤30s

  4)    報警時，報警聲信號可手動消除，當(dāng)再次有報警信號輸入時，能再次啟動

  5)    報警時，報警光信號LED紅色指示燈常亮，當(dāng)報警消除后，方能手動復(fù)歸掉

5.2 控制輸出功能

  1)    對個別或全部消防設(shè)備電源監(jiān)測模塊的報警繼電器進行遠(yuǎn)程遙控操作

  2)    對消防設(shè)備電源監(jiān)控器的繼電器輸出進行遠(yuǎn)程遙

5.3 故障報警功能

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

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

  3)    監(jiān)控器與其分體電源間連接線斷路、短路

  4)    當(dāng)監(jiān)控器出現(xiàn)以上故障時，能發(fā)出與監(jiān)控報警信號有明顯區(qū)別的聲光故障報警信號

  5)    故障報警響應(yīng)時間：≤100s

  6)    故障報警聲信號：手動消除，當(dāng)再次有報警信號輸入時，能再次啟動

  7)    故障報警光信號：黃色LED指示燈常亮

  8)    故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

5.4 自檢功能

  1)    連接檢查：通信線路及分體電源線路的斷路、短路

  2)    設(shè)備自檢：手動檢查或系統(tǒng)自檢

  3)    自檢耗時：≤60s

  4)    報警記錄功能

  5)    記錄999條相關(guān)故障報警信息

  6)    報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述

  7)    報警事件查詢 

  8)    報警記錄打印

6 主要設(shè)備參數(shù)

6.1電源

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

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

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

6.2 工作制

  24小時工作制

6.3 通訊方式

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

6.4 監(jiān)控容量

  ≤128點，用中繼器擴展時可到達256點

6.5 操作分級

  1)    值班員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

  2)    操作員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位。

  3)    管理員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測器參數(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。

6.6 使用環(huán)境條件

  1)    工作場所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺并列安裝

  2)    工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

  3)    工作環(huán)境相對濕度：≤95%

  4)    無凝露海拔高度：≤2500m

  5)    污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

  6)    外殼防護等級：IP51

6.7 主要組成部件

  ① 顯示方式：320*240點陣液晶；

  ② 輸入輸出模塊：內(nèi)置遠(yuǎn)程智能I/O模塊；

  ③ 聲光報警模塊：內(nèi)置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

  ④ 備用電源：DC24V，24Ah

6.8 面板元件布置及功能說明

7 安裝要求

  1)    必須讓具有資格的安裝人員安裝此模塊，并且安裝之前要仔細(xì)閱讀使用說明。

  2)    接線時按照使用說明中的接線方式接線，接線完成后要認(rèn)真核對接線是否正確，以免通電后損壞模塊、

  3)    產(chǎn)生危險事故。

  4)    安裝或移除模塊時，請確認(rèn)工作電源、待測母線及相關(guān)部分電源已切斷以免發(fā)生觸電，造成危險和人員傷害

  5)    對模塊進行送檢、維修之前要切斷所有電源和檢測控制連接線。

  6)    接線、布線請按相關(guān)規(guī)范要求，以免發(fā)生短路、斷路等事故，同時也方便日后的維護和檢修。

  7)    模塊的正常運行依賴于正確的安裝、設(shè)置和操作，安裝之前請詳細(xì)閱讀安裝、設(shè)置和操作的相關(guān)內(nèi)容，

  8)    以保證模塊的正常運行。

  9)     對裝有模塊的電源設(shè)備進行絕緣或搖表測試之前，斷開所有與模塊連接的輸入和輸出線，避免測試對

  10)    模塊內(nèi)部器件可能帶來的損壞。

項目總結(jié)

  上海浦江智谷中區(qū)項目為商業(yè)辦公一體綜合辦公園區(qū)，消防安全對于其尤為重要。針對上海浦江智谷中區(qū)這種商辦園區(qū)，消防設(shè)備供配電系統(tǒng)安全是其建筑智能化以及消防安全的重要組成部分。通過為其設(shè)計安裝消防電源監(jiān)測系統(tǒng)，有利于發(fā)現(xiàn)供電故障、及時提醒管理者處理電力安全隱患，對火災(zāi)預(yù)防有著重要的意義。本系統(tǒng)在上海浦江智谷中區(qū)項目投入運行以來，幫助甲方發(fā)現(xiàn)和整改了多處供電不穩(wěn)以及雙電源箱進線失電故障，大大提高了工作人員的工作效率，保證了業(yè)主的日常營業(yè)的穩(wěn)定有序的進行，并為也管理者的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。

  消防設(shè)備電源監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計，安裝，調(diào)試，驗收的整個過程既是對配電系統(tǒng)的一次全面的檢測，也是對用戶配電系統(tǒng)管理人員的一次全面培訓(xùn)，通過項目的實施和系統(tǒng)運用的培訓(xùn)，讓本項目的電力系統(tǒng)管理人員能夠更加細(xì)致的了解本項目消防設(shè)備配電系統(tǒng)的故障排除方法，提高其火災(zāi)防范意識和效率。

  在項目運行正常后，我方還提供了本項目系統(tǒng)整套資料，資料中包括本項目系統(tǒng)的點位表，系統(tǒng)使用說明書等。就其中點位表而言，上面標(biāo)注了本項目中各個探測器安裝回路的具體名稱位置，系統(tǒng)正常運行后的實時數(shù)據(jù)。全套資料便于后期管理人員快速掌握系統(tǒng)的架構(gòu)，提高系統(tǒng)維護效率和故障排查速度。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

[3].劉東旗; 劉艷芹; 陳寧; 王鵬; 李大勇.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院 2011.7

[4].司戈.消防科學(xué)與技術(shù)[J].中國消防協(xié)會 2008.1