張娟
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文簡(jiǎn)述了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理，分析了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計(jì)依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。后通過(guò)安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在懷化高鐵南站前廣場(chǎng)項(xiàng)目的實(shí)例介紹，闡述了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 消防設(shè)備電源；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100/B；懷化高鐵； 

0 概述

    懷化高鐵南站前廣場(chǎng)位于湖南省懷化市鶴城區(qū)湖天南大道的南端東側(cè)-高堰路懷化市高鐵南站。本項(xiàng)目地上2層，地下2層；地下二層層高4.5米，地下一層層高5.5米（ 局部6米，6.5米），一層層高4.5米，二層高4.5米。總建筑面積98800㎡；地上建筑面積4000㎡；地下建筑面積94800㎡.建筑高度：12米。

    本次項(xiàng)目為懷化高鐵南站前廣場(chǎng)152只消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊AFPM系列，位于地下二層到地上二層。本項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)分布于高鐵南站前廣場(chǎng)內(nèi)消防設(shè)備的電壓狀況，及時(shí)提醒消控室值班人員，以防止火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防設(shè)備無(wú)法正常投入使用。 

    懷化高鐵南站前廣場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)有消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊152只AFPM系列安裝于高鐵南站前廣場(chǎng)配電箱內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)儀表采用總線方式接至消控中心的消防設(shè)備電源中繼器，再接入AFPM100/B壁掛式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

1 用戶需求

    本項(xiàng)目要求消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能通過(guò)對(duì)懷化高鐵南站前廣場(chǎng)消防設(shè)備的供電電源的故障和異常狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)報(bào)警提醒相關(guān)人員消除這些隱患，防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防設(shè)備無(wú)電可用，設(shè)備不能正常投入使用。

    為便于值班監(jiān)控管理，中央主機(jī)應(yīng)具有以下主要功能：

    1)按照配電圖紙，對(duì)各回路消防設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，掌握消防設(shè)備電源的運(yùn)行情況。

    2)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)，能夠得到系統(tǒng)內(nèi)部全部參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；對(duì)整個(gè)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的智能化管理，能夠通過(guò)檢測(cè)消防設(shè)備電源的電壓狀態(tài)等相關(guān)信息，從而判斷消防設(shè)備電源是否有斷路、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相等故障信息。

    3)主機(jī)對(duì)監(jiān)控報(bào)警和故障報(bào)警事件應(yīng)具有實(shí)時(shí)打印事件編號(hào)、監(jiān)控部位、事件性質(zhì)、報(bào)警參數(shù)及日期時(shí)間等數(shù)據(jù)的功能。報(bào)警事件數(shù)據(jù)應(yīng)專門儲(chǔ)存，有獨(dú)立的查詢界面，并不可修改，以供故障責(zé)任分析之用。

    4)除以上條款要求外，主機(jī)的其它功能和性能尚應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB 28184-2011 《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》的規(guī)定及GB 25506-2010 《消防控制室通用技術(shù)要求》的標(biāo)準(zhǔn)。

2 參考標(biāo)準(zhǔn)

    近年來(lái)，國(guó)家為了防止火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備不能正常使用，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強(qiáng)對(duì)消防設(shè)備的監(jiān)控。主要有：

    1.1．GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》，在條文 5.7 消防電源監(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(bào)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(bào)警信息傳輸給消防控制室圖   形顯示裝置。  

    1.2．GB 28184-2011 《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

    1.3．GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

3 系統(tǒng)組成

    懷化高鐵南站前廣場(chǎng)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目由消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)后臺(tái)、消防設(shè)備電源中繼器、消防設(shè)備電源探測(cè)器組成。

    本項(xiàng)目通訊總線共接入9條通訊總線，所有探測(cè)器模塊接入消防設(shè)備電源中繼器，在接入壁掛式后臺(tái)，組成消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的大動(dòng)脈。AFPM100/B消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用，消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器+電壓/電流傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)功能**，**可靠，探測(cè)準(zhǔn)確，性價(jià)比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對(duì)外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其他標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的連接，以上所述組成一套信號(hào)穩(wěn)定，精度可靠的消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：

1）站控管理層

    站控管理層針對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)情況。

    監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

    UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

    后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控室中。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

    現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM100系列消防設(shè)備電源監(jiān)控探測(cè)器。

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下： 

4 消防設(shè)備電源設(shè)備

4.1、 AFPM100消防設(shè)備電源后臺(tái)：

主要技術(shù)參數(shù)

電源

? 主電源：AC220V 50Hz（允許85%－110%范圍內(nèi)變化）

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

? 監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號(hào)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半雙工總線方式，傳輸距離500m（若超過(guò)可通過(guò)中繼器延長(zhǎng)通訊傳輸距離）。

監(jiān)控容量≤128點(diǎn)

操作分級(jí)

① 日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

② 監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位。

③ 系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測(cè)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。

使用環(huán)境條件

① 工作場(chǎng)所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺(tái)并列安裝

② 工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

③ 工作環(huán)境相對(duì)濕度：≤95%不結(jié)露

④ 海拔高度：≤2500m

⑤ 污染等級(jí)：Ⅲ級(jí)，安裝類別：Ⅲ級(jí)

4.2、AFPM100系列儀表

4.2.1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩路三相電壓；

4.2.2、具有過(guò)壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相、過(guò)流（**具有電流檢測(cè)產(chǎn)品）報(bào)警；

4.2.3、提供一路或兩路（**監(jiān)控兩路三相交流電壓產(chǎn)品）開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)；（詳見(jiàn)模塊選型）

4.2.4、提供一路繼電器輸出，可連接報(bào)警控制回路；

4.2.5、具有事件存儲(chǔ)功能，報(bào)警器能夠記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、類型、參數(shù)，根據(jù)報(bào)警記錄可以分析現(xiàn)場(chǎng)情況，為消除故障提供依據(jù)；

4.2.6、采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，上位機(jī)管理軟件可以時(shí)刻監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警信息。通過(guò)RS485接口，標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連；

4.2.7、集成度高，網(wǎng)絡(luò)化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理；

5 系統(tǒng)功能

5.1、監(jiān)控報(bào)警功能

? 被監(jiān)控設(shè)備電源回路開(kāi)關(guān)狀態(tài)

? 被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報(bào)警狀態(tài)信息）

? 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s

? 報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

? 報(bào)警光信號(hào)：紅色LED指示燈常亮

5.2、控制輸出功能

? 對(duì)個(gè)別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作

? 監(jiān)控器控制輸出：常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

5.3、故障報(bào)警功能

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

? 監(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源電壓）監(jiān)控器與其分體電源間連接線斷路、短路

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

? 故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s

? 故障報(bào)警聲信號(hào)：手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

? 故障報(bào)警光信號(hào)：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

5.4、自檢功能

? 連接檢查：通信線路及分體電源線路的斷路、短路

? 設(shè)備自檢：手動(dòng)檢查或系統(tǒng)自檢

? 自檢耗時(shí)：≤60s

5.5、報(bào)警記錄功能

? 記錄10000條相關(guān)故障報(bào)警信息

? 報(bào)警類型：故障類型、發(fā)生時(shí)間、故障描述

? 報(bào)警事件查詢

? 報(bào)警記錄打印

5.6、打印功能

    監(jiān)控系統(tǒng)可漢字打印，可打印報(bào)警事件及時(shí)間、故障事件及時(shí)間。

5.7、消音

    在發(fā)生報(bào)警或故障等警報(bào)情況下，監(jiān)控設(shè)備的揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警聲加以提示，按“消音”鍵揚(yáng)聲器終止發(fā)出警報(bào)，報(bào)警燈綠燈亮。期間工作人員可以對(duì)有關(guān)故障進(jìn)行處理。一切回歸正常，報(bào)警燈滅。如有新的故障發(fā)生時(shí)，消音指示燈滅，揚(yáng)聲器將再次發(fā)出警報(bào)聲。

6 結(jié)束語(yǔ)

    懷化高鐵南站前廣場(chǎng)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設(shè)備電源監(jiān)控裝置AFPM100/B、消防設(shè)備電源中繼器、消防設(shè)備電源探測(cè)器組成。AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設(shè)備通過(guò)RS485總線與多臺(tái)傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。控器采用集中式、模塊化設(shè)計(jì)，配接傳感器，對(duì)所監(jiān)測(cè)的消防設(shè)備電源的運(yùn)行信息、故障信息、位置信息等參數(shù)進(jìn)行跟蹤采集、存儲(chǔ)、分析，方便用戶進(jìn)行管理和監(jiān)控；通過(guò)人機(jī)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(bào)警、打印等多項(xiàng)功能。本設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價(jià)比高，系統(tǒng)界面直觀、易用。

參考文獻(xiàn)

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

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項(xiàng)計(jì)量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡(jiǎn)介

張娟，本科，任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。聯(lián)系電話：021-69155367，手機(jī)：18701997519，QQ：2880635303