吳恩遠 劉菁 裴善勇 宗壽鬆
吳恩遠（山東省建築設計研究院，濟南市 250001）
劉菁（江陰市科博建築設計院有限公司，江蘇省江陰市 214400）
裴善勇（安科瑞電氣股份有限公司，上海市 201801）
宗壽鬆（江蘇安科瑞電器製造有限公司，江蘇省江陰市 214405）
摘 要： 介紹消防設備電源監控係統的基本原理、組成、功能及特點，消防設備電源狀態監控器及消防設備電源傳感器的設計與安裝，及其在實際應用中的一些注意事項。
關鍵詞： 消防設備；電源監控；消防控製室；消防設備電源狀態監控器；消防設備電源傳感器；應用安裝；注意事項；設計案例
0 引言
隨著我國城市建設的不斷加快，大量的高層建築及大型公共建築拔地而起。為了保證建築物的消防安全，設置了大量的消防設備，如：消火栓係統、自動噴水滅火係統、泡沫滅火係統、防排煙係統、防火門和卷簾門係統、消防電梯、消防應急照明和疏散指示係統等。當火災發生時，能否 及時滅火、快速疏散人群、隔離火災區域， 很大程度上 取決於這些消防設備能否正常運行。因此，公安部消防部門高度關注如何用技防手段實現對消防設備供電電源的實時監測。在2011年7月1日開始執行的強製性國家標準GB 25506-2010《消防控製室通用技術要求》中5.3.14條提出：“消防控製室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。”從(cong)而(er)在(zai)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)層(ceng)麵(mian)上(shang)規(gui)定(ding)了(le)消(xiao)控(kong)室(shi)中(zhong)需(xu)裝(zhuang)設(she)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，作(zuo)為(wei)消(xiao)防(fang)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)預(yu)警(jing)係(xi)統(tong)。而(er)另(ling)一(yi)個(ge)關(guan)於(yu)該(gai)係(xi)統(tong)的(de)產(chan)品(pin)標(biao)準(zhun)GB 28184-2011《消防設備電源監控係統》也應運而生，使得消防設備電源監控係統有了相應的產品檢測依據。
1 消防設備電源監控係統介紹
消防設備電源監控係統作為一種預警報警係統，主要檢測消防設備電源的相關電氣參數，在電源發生過壓、欠壓、過流、缺相、錯cuo相xiang等deng故gu障zhang及ji異yi常chang時shi，相xiang關guan電dian氣qi參can數shu不bu在zai設she定ding值zhi要yao求qiu範fan圍wei內nei時shi應ying能neng發fa出chu報bao警jing信xin號hao，並bing在zai係xi統tong中zhong指zhi示shi出chu具ju體ti報bao警jing部bu位wei，記ji錄lu並bing保bao存cun報bao警jing信xin息xi，以yi便bian及ji早zao維wei護hu，保bao證zheng消xiao防fang設she備bei的de供gong電dian可ke靠kao性xing，避bi免mian火huo災zai發fa生sheng時shi因yin消xiao防fang設she備bei不bu能neng正zheng常chang使shi用yong而er導dao致zhi火huo災zai災zai情qing不bu能neng有you效xiao控kong製zhi，減jian少shao火huo災zai損sun失shi。
AFPM100型(xing)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)由(you)安(an)科(ke)瑞(rui)電(dian)氣(qi)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)，主(zhu)要(yao)由(you)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)狀(zhuang)態(tai)監(jian)控(kong)器(qi)及(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)組(zu)成(cheng)。該(gai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)是(shi)由(you)安(an)科(ke)瑞(rui)電(dian)氣(qi)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)依(yi)據(ju)GB 25506-2010《消防控製室通用技術要求》及GB 28184-2011《消防設備電源監控係統》的標準要求，結合多年電氣產品的設計經驗研發設計。此監控係統具有可靠性、實時性，並具有數字化、智能化、網絡化、自(zi)動(dong)化(hua)和(he)連(lian)續(xu)監(jian)控(kong)的(de)特(te)性(xing)，實(shi)時(shi)反(fan)映(ying)出(chu)被(bei)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)的(de)狀(zhuang)況(kuang)，並(bing)集(ji)中(zhong)顯(xian)示(shi)，從(cong)而(er)有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)火(huo)災(zai)發(fa)生(sheng)時(shi)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)由(you)於(yu)電(dian)源(yuan)故(gu)障(zhang)而(er)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)危(wei)急(ji)情(qing)況(kuang)，最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)保(bao)障(zhang)消(xiao)防(fang)聯(lian)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
1 ．1基本原理
AFPM100型消防設備電源監控係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、開關狀態等相關信息，從而判斷消防設備電源是否有斷路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯相以及過流（過負荷）等故障信息並報警、記錄。該監控係統具有RS485通信 接口，與現場的電壓/電流傳感器進行數據交換；采用Modbus-RTU通訊協議，可與其它標準係統相連接；通過友好的人機交互界麵，實時反映出被監控設備電源的狀況，並集中顯示。
1 ．2基本組成
《消防設備電源監控係統》中給出了消防設備電源監控係統相關的定義及基本組成。AFPM100型消防設備監控係統由消防設備電源狀態監控器、電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器等部分或全部設備組成。其中消防設備電源為交流或直流電源，包括主電源和備用電源。
國家建築標準設計圖集10CX504《消防設備電源監控係統》中，根據工程項目的大小不同，給出了適用於各類不同的係統解決方案，以達到更優、更好的目標。一般分為兩類：小型消防設備電源監控係統（如圖1所示）；大型消防設備電源監控係統（如圖2所示）。
圖1 小型消防設備電源監控係統拓撲圖 圖2 大型消防設備電源監控係統拓撲圖
1 ．3基本功能及特點
chuanganqiyongyuzaixianchangduigezhongxiaofangshebeidedianyuanjishebeiyunxingzhuangtaishishijiancebingjinxingxinxicaiji，tongshijuyoushijiancunchugongneng，baojingqinenggoujilubaojingfashengdeshijian、類型、參數，根據報警記錄可以分析現場情況，為消除故障提供依據；另外，傳感器采用現場總線通信技術，上位機管理軟件。可以時刻監控現場的運行情況，及時發現報警信息。通過RS485接口、 標準Modbus協議可以與各種標準係統相連，具有集成度高、網絡化和智能化程度高、動作特性合理等優點。實際應用中可通過選擇功能不同的傳感器實現對不同消防設備電源的監控要求。主要將傳感器分為3大類：AFPM1表示單相電源傳感器，用於監測電源的交流/直流電壓、電流；AFPM3表示三相電源傳感器，用於監測三相電源的電壓、電流；AFPM5weikairukaichuchuanganqi，kejiancekaiguanzhuangtai，bingkeyilianjiebaojingkongzhihuilu。mokuaicaiyongbiaozhunmokuaihuasheji，daoguianzhuang，fangbianxianchangshiyong。caiyonggaoxingnengdanpianjiqianrushujucaijihetongxinchengxu，yishixiankekaodeshujucaijihechuanshu。zhongjiqishiyongyujiankongqihexianchangchuanganqijulijiaoyuandexitong。
中zhong繼ji器qi不bu但dan可ke以yi增zeng加jia係xi統tong的de通tong信xin距ju離li，而er且qie可ke以yi為wei連lian接jie的de現xian場chang傳chuan感gan器qi供gong電dian，解jie決jue由you於yu距ju離li遠yuan而er產chan生sheng的de通tong信xin信xin號hao和he電dian源yuan輸shu出chu的de衰shuai減jian。中zhong繼ji器qi通tong過guo通tong信xin總zong線xian將jiang連lian接jie的de現xian場chang模mo塊kuai及ji中zhong繼ji器qi的de電dian源yuan信xin息xi傳chuan送song到dao監jian控kong器qi。監jian控kong器qi集ji中zhong顯xian示shi消xiao防fang設she備bei電dian源yuan的de運yun行xing信xin息xi、故障信息和位置信息等參數，並在發現消防設備電源故障時能有提示性的聲光報警信號。
2 消防設備監控係統的設計及安裝
《消防控製室通用技術要求》中3.1條指出：“消防控製室內設置的消防設備應包括火災報警控製器、消防聯動控製器、消防控製室圖形顯示裝置、消防電話總機、消防應急廣播控製裝置、消防應急照明和疏散指示係統控製裝置、消防電源監控器等設備，或具有相應功能的組合設備。”
標準中明確提出控製室內應安裝消防電源監控器。
2 ．1 消防設備電源狀態監控器的設計及安裝
消防設備電源狀態監控器（即係統主機）應(ying)裝(zhuang)設(she)在(zai)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)內(nei)，在(zai)無(wu)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)場(chang)所(suo)，監(jian)控(kong)器(qi)應(ying)設(she)置(zhi)在(zai)有(you)人(ren)值(zhi)班(ban)的(de)場(chang)所(suo)。對(dui)於(yu)大(da)型(xing)建(jian)築(zhu)或(huo)建(jian)築(zhu)群(qun)宜(yi)采(cai)用(yong)分(fen)散(san)與(yu)集(ji)中(zhong)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)，即(ji)在(zai)各(ge)消(xiao)防(fang)控(kong)製(zhi)室(shi)或(huo)有(you)人(ren)值(zhi)班(ban)場(chang)所(suo)設(she)置(zhi)監(jian)控(kong)器(qi)，將(jiang)各(ge)消(xiao)防(fang)設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)狀(zhuang)態(tai)及(ji)報(bao)警(jing)信(xin)息(xi)傳(chuan)回(hui)至(zhi)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)的(de)中(zhong)央(yang)監(jian)控(kong)器(qi)，統(tong)一(yi)管(guan)理(li)、監控和顯示信息。
監控器並沒有具體的規範指出其安裝設置要求，但作為消防類的監控係統，可以參照GB 50116-2013《火災自動報警係統設計規範》中對火災報警控製器的有關要求。
2 ．2 消防設備電源傳感器的設計及安裝
目前在國家標準中並未明確指出傳感器的裝設位置，《消防控製室通用技術要求》僅簡單地提到需監控各消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態和故障報警信息。整個係統的設計程度在 很大程度上 掌握在設計人員的手中。
以《山西省消防設備電源監控係統技術規程》為例，宜設置在下述部位：建築內為消防設備供電的主電源和消防電源的配電櫃輸出端；消防電氣控製裝置（包括水泵控製器、風機控製器等）的雙路電源輸入端與輸出端；各防火分區內的消防設備電源裝置（給各消防設備供電的直流電源）的輸出端；為消防設備供電配電箱的輸出端；消防設備應急電源的輸入端與輸出端；應急照明配電箱的輸出端；集中電源型消防應急燈具專用應急電源的輸入端與輸出端；多duo路lu主zhu電dian源yuan供gong電dian的de設she備bei應ying監jian控kong其qi各ge主zhu供gong電dian回hui路lu輸shu入ru端duan。就jiu目mu前qian大da多duo數shu項xiang目mu來lai看kan，如ru果guo對dui所suo有you消xiao防fang配pei電dian箱xiang的de出chu線xian回hui路lu都dou進jin行xing監jian測ce，整zheng個ge項xiang目mu的de造zao價jia及ji成cheng本ben都dou將jiang非fei常chang高gao。所suo以yi在zai傳chuan感gan器qi設she置zhi位wei置zhi上shang應ying有you重zhong點dian的de考kao慮lv，針zhen對dui不bu同tong的de消xiao防fang用yong電dian設she備bei設she計ji安an裝zhuang不bu同tong類lei型xing的de傳chuan感gan器qi。
可以按不同的消防設備在配電箱配置不同的傳感器，例如：消防水泵、消防電梯、防排煙風機等重要的滅火設備需要電壓、電流全麵監控；防火卷簾、應急照明等火災初期短時工作的係統和不宜出現過負荷、短路等負荷可隻監測電源，簡化係統，降低造價。
下麵給出幾個比較典型的消防設備中的傳感器設計案例（ 以安科瑞電氣股份有限公司產品為例）：
a.消防泵房低壓配電係統圖（如圖3所示）。在進線處對雙電源電壓進行檢測，選用AFPM3-2AV型三相雙電壓傳感器。出線回路宜選用AFPM3-AVI型電壓電流傳感器，這樣可以對各消防泵的電源及工作狀態進行全麵監測。
圖3 消防泵房低壓配電係統圖
b.消防動力回路配電係統圖，以消防排風兼排煙風機為例（如圖4所示）。動力回路在進線處對雙電源電壓進行檢測，選用AFPM3-2AV型三相雙電壓傳感器。出線回路宜選用AFPM3-AVI型電壓電流傳感器，這樣可以對各消防動力設備的電源及工作狀態進行全麵監測。
圖4 消防排風兼排煙風機配電係統圖
c.防火卷簾及應急照明配電係統圖（如圖5所示）。在配電箱進線處對雙電源電壓進行檢測，選用AFPM3-2AV型三相雙電壓傳感器。
圖5 消防卷簾及應急照明配電係統圖
3 安裝運行時的注意事項
a.傳感器安裝設計時，電壓電流信號的采集不能破壞被監測回路的線路。故電壓信號采集時需在相線或正極串聯一個1A的熔斷器，電流信號應用互感器方式采集。
b. 傳感器的供電電源必須由消防設備電源監控係統提供，即監控器（或中繼器）提供，不能從其他係統中取得。
c. 傳感器與監控器（或中繼器）之間的線路距離不應超過500m，布線時應盡量避開強電及環境複雜的區域。傳感器的電源線應采用截麵不小於1.5mm2 2
d.監控器（或中繼器）每一總線回路連接設備的總數不宜過多，且應留有不少於回路額定容量10％的裕量，方便以後係統擴展。
e.監控器（或中繼器）的交流電源應使用消防電源。
4 結語
benwenzhuyaocongshejijianzhuangfangmianjieshaolexiaofangshebeidedianyuanjiankongxitong，zongtilaishuoxiaofangshebeidianyuanjiankongxitongmuqianhaichuyuqibujieduan，xiangguandebiaozhunjiyingyongdouhaibijiaokuifa。xiangxinsuizhexiaofangshebeidedianyuanjiankongxitongchanpinzaixiangmuzhongdebuduanyingyong，zhexiewentihebuzudoujiangdedaobiaozhunhuadechulihegaishan。gaixitongzuoweiyizhongyujingxitong，suizhexitongdetourushiyong，keyitigaoxiaofangshebeideyunxingkekaoxing，jianshaobubiyaodesunshi，genghaodiweishehuijingjifazhanherenminshengmingcaichananquanbaojiahuhang。
文章來源：《建築電氣》2014年第9期
參考文獻
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