消防设备电源监控系统的设计与应用

　　 0　引言
　　(1)繁杂的消防设施
　　现代大体量建筑、公众聚集场所建筑和一类高层建筑中，设置了大量的消防产品:自动报普系统、自动喷洒系统、消防事故广播l电话、防排烟系统、电气火灾监控系统、气体灭火系统、消火性系统、应急照明系统、消防电梯、卷帘门等。
　　(2)电源失控的隐患
　　消防安全很大程度上取决于消防设备的好坏，火灾报替系统及相关的消防联动设备能否正常工作义取决于其供电电源的工作状态。
　　一直以来，因设备电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的事情屡有发生，特别是在社会供电紧张、设备质量不佳、安全意识淡薄的时期。这一问题更显得尤为突出。
　　主要适合应用于一些大型的公共建筑，人员密集场所：
　　1)大型病医院(病房楼、门诊楼)、影剧院、会馆、礼堂、体育馆百货楼、商场;
　　2)展览楼、高级旅馆、财贸金融楼、电信楼、高级办公楼;
　　3)地下铁道、火车站、隧道、汽车站、电影院、礼堂等民用建筑。
　　 1　系统结构
　　AFPM100 消防设备电源监控系统采用：用电设备+监控模块+系统主机三层结构组网模式，从而简化了系统结构设计。整个监控系统功能全面，安全可靠，探测准确，性价比高，系统内部采用RS485网络通信，对外提供Modbus-RTU通信协议，以满足其他标准系统的连接。

　　 2　系统功能
　　(1)监控报警
　　被监控设备电源回路开关状态
　　被监控设备电源的工作状态(电压、电流及报警状态信息)
　　报警响应时间：≤30s
　　报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动
　　报警光信号：红色LED指示灯常亮
　　(2)故障报警
　　监控器与模块(电压/电流信号传感器)之间的连接线断路、短路
　　监控器主电源欠压(≤80%主电源电压)或过压(≥110%主电源电压)
　　监控器与其分体电源间连接线断路、短路
　　当监控器出现以上故障时，能发出与监控报警信号有明显区别的声光故障报警信号
　　故障报警响应时间：≤100s
　　故障报警声信号：手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动
　　故障报警光信号：黄色LED指示灯常亮
　　故障期间，非故障回路的正常工作不受影响
　　(3)控制输出
　　对个别或全部被监控设备的报警继电器进行远程遥控操作
　　监控器报警控制输出：常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
　　监控器控制输出：常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
　　(4)自检
　　连接检查：通信线路及分体电源线路的断路、短路
　　设备自检：手动检查或系统自检
　　自检耗时：≤60s
(5)报警记录
　　记录1000条相关故障报警信息
　　报警类型：故障类型、发生时间、故障描述
　　报警事件查询
　　报警记录打印
　　(6)操作分级
　　日常值班级：可进入软件界面查看实时监测情况、消除报警声音和查询报警记录
　　监控操作级：可操作除针对系统本身的信息维护外的其他操作
　　系统管理级：可操作系统的任何一个功能模块
　　3　设计案例
　　3.1系统接线示意图
　　(1)中小型监控系统网络拓扑结构图

　　模块AFPM-□为传感器(监控模块)。监控器(主机)能接收并显示被监控消防设备电源的工作状态和中继器的工作状态。
　　传输距离大于500m时，需加中继器，1合中继器占用1个传感器(监控模块)地址，中继器的AC220V电源线采用3*1.5mm^2，由现场消防电源或消防监控室监控器(主机)提供。
　　传输方式为RS485总线，图中以A/B表示，其电缆屏蔽层应与监控器(主机)的保护接地可靠连接。
　　每一种传感器(监控模块)通过编码开关设定与监控器(主机)的通信地址。
　　根据工程需要在通信线上最远端传感器(监控模块)处宜连接120Ω-10KΩ/1W匹配电阻，提高通信稳定性。
　　一般电源监控器(主机)有4个输出回路，每个回路可连接32个传感器(监控模块)。特殊情况下可扩展更多回路。
　　(2)大型监控系统网络拓扑结构图

　　此系统用于建筑群或现场设备较多，需要分为多个区域的情况。
　　每个区域监控器(主机)可采集128个传感器(监控模块)，特殊情况可扩展。
　　监控器(主机)供电主要电器AC220V，备用电源可自带，也可现场提供。
　　3.2设计注意事项
　　(1)电源、通信电缆说明
　　①监控主机与探测器的通信线路采用总线型(手拉手)连接方式;
　　②主机和模块之间的通信线线径不宜小于2x1.0mm电缆;
　　③探测器电源线不小于2x 1.5mm.
　　(2)安装位置说明
　　1)监控主机
　　①监控主机安装在消防控制室;
　　②其专用于消防设备电源监控并独立安装，不能兼用其它功能的监控，不与其它系统共用设备，以保证本系统的稳定安全;
　　③主机专用电源由消防电源提供AC220V.
　　2)探测器
　　安装在被监侧消防设备供电电源附近的专用柜(箱)内。在特殊情况下。可安装在所监测的消防设备供电电源的配电箱内。
　　(3)探测器的配置
　　1)探测器的设置应采用末端设置，探侧器监控的消防设备电源应包括下表中的消防设施;
　　2)系统的电压传感器和电流传感器的设置应保证整个消防系统的供电电源工作状态均能在监控器上或消防控制室内实时显示。宜设置在下述部位;建筑内为消防设备供电的主电源和消防电源的配电柜输出端;消防电气控制装置(包括水泵控制器、风机控制器等)的双路电源输人端与输出端;设置在各防火分区内的消防设备电源装置(给各消防设备供电的直流电源)的输出端;为消防设备供电配电箱的输出端;消防设备应急电源的愉人端与输出端;应急照明配电箱的输出端;集中电源型消防应急灯具专用应急电源的输入端与输出端;多路主电源供电的设备应监控其各主供电回路输人端。
　　3)设置在消防控制室以外的，独立供电的下述消防设备的工作状态如在火灾报瞥控制器或消防联动控制器上没有显示，应在其供电电源的输出端设置电压传感器或电流传感器。
　　电气火灾监控设备;可燃气体控制器;防火卷帘控制器;气体灭火控制器;线型光纤感温火灾探测器;空气采样式感烟火灾探测报瞥器;传输设备;火灾显示盘;其它消防设备。
　　4　设备清单

序号	名称	型号、规格	单位	备注
1	电力仪表
	AFPM电源监控模块	AFPM3-2AV	台	安科瑞
	AFPM电源监控模块	AFPM1-AV	台	安科瑞
合计
2	监控中心值班室
	消防电源监控设备	Acrel-AFPM 壁挂式	套	安科瑞
	消防电源监控设备主要元器件
	显示板	AFPM100	块	安科瑞
	控制板	AFPM100-P	块	安科瑞
	松下UPS电池	12V24Ah（165*125*175）	节	松下
	热敏打印机	RD-E32-485-24V（带中文字库）	台
	开关电源	TPC-H180SBAT	只
	辅材		套
合计
3	工程材料
	通讯线缆	ZR-RVSP 2*1.0	千米
	电源线	ZR-RVV 3*1.5	米
	工程辅材	拖线板、转换线、线管、标牌等	套
合计
4	工程施工及调试
	通讯线缆铺设		米
	仪表通讯线连接		只
	仪表通讯调试		只
	综合调试		人/天
	设备运输费用		项
	培训费用		项

　　5　结束语
　　贯彻实施《消防控制室通用技术要求》和《消防电源监控系统》两项国家标准，推广应用“消防设备电源监控系统”，符合《国务院关于加强和改进消防工作的意见》以及公安部消防局“推进大城市制定更加严格的消防安全标准”。执行更加严格的消防安全标准的精神。不仅为公安消防部门的执法监督和设计施工单位的实际应用提供了技术依据，更为率先实现有效降低消防设备发生率和建筑火灾隐患、保障人民生命和国家财产安全产生积极的作用。该系统实现了消防控制室内有效的实时监测，并显示各个消防用电设备供电电源和备用电源工作状态的各项技术要求，适用于新建、扩建和改建的工业与民用建筑。该系统对于确保建筑消防设施运行状态完好，提高各单位消防安全管理水平和及时发现消防设备故障，预防和减少火灾危害具有非常重要的作用。