裴善勇， 杜立杰

(安科瑞電氣股份有限公司，上海 201801)

0 引言

建筑物的消防安全很大程度上取決于消防設(shè)備的好壞，而消防設(shè)備能否正常工作又取決于供電電源的工作狀態(tài)。一直以來(lái)，因消防設(shè)備供電電源失控造成消防設(shè)備失靈，致使火災(zāi)蔓延的事情屢有發(fā)生，特別是在社會(huì)供電緊張、設(shè)備質(zhì)量不佳、安全意識(shí)淡薄的時(shí)期，這一問題更顯得突出。如何從技防手段上實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備供電電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一直受到公安消防部門的高度重視。在2011年7月1日開始貫徹實(shí)施的GB 25506—2010《消防控制室通用技術(shù)要求》中強(qiáng)制性規(guī)定:消防控制室應(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)和欠壓報(bào)警信息。GB 28184—2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》也于2012年8月1日實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制規(guī)定了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能、試驗(yàn)和檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容。

1 工程概況

某商場(chǎng)綜合樓，地上7層，地下4層，總建筑面積超過11萬(wàn)m2，為一類高層建筑，主要功能為專賣、餐飲、影院、花園、精品店及服務(wù)配套，其中-4F～-2F為停車庫(kù)，-1F和1F～7F為專賣、餐飲、影院、花園、精品店和服務(wù)配套區(qū)域，屋頂局部為設(shè)備用房。

根據(jù)智能化管理要求，需要對(duì)整個(gè)商場(chǎng)綜合樓的消防設(shè)備供電電源的工作狀態(tài)進(jìn)行全過程連續(xù)監(jiān)測(cè)、集中控制和統(tǒng)一調(diào)度。

2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)(AFPM)能夠?qū)ο涝O(shè)備電源的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過檢測(cè)消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等有關(guān)設(shè)備電源信息，從而判斷電源設(shè)備是否有開路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相以及過流(過載)等故障信息并報(bào)警、記錄的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有可靠性、實(shí)時(shí)性，并具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和連續(xù)監(jiān)控的特性，實(shí)時(shí)反映被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀況，并集中顯示，可以有效避免在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防設(shè)備由于電源故障而無(wú)法正常工作的危急情況，最大限度地保障消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器及傳感器組成。采用集中供電方式，通過監(jiān)控器給現(xiàn)場(chǎng)傳感器提供DC 24 V安全電壓，有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，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、金融和電信等領(lǐng)域［3-4］。

3 系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

該商場(chǎng)綜合樓項(xiàng)目的傳感器主要安裝在1#、2#、3#和地下室這4個(gè)區(qū)域，由于消防設(shè)備的供電電源是一路主電源和一路備用電源，因此傳感器選用AFPM3-2AV，其中1#井分布19只AFPM3-2AV，2#分布 14只 AFPM3-2AV，3#分布 28只 AFPM3-2AV，地下室分布38只AFPM3-2AV，總計(jì)99只。結(jié)合傳感器數(shù)量及其實(shí)際分布情況，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用小型組網(wǎng)方式，即消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器+電壓傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)功能全面、安全可靠、探測(cè)準(zhǔn)確、性價(jià)比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS-485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。小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1 小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備功能及特點(diǎn)

AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種消防設(shè)備的電源及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，具有過壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相報(bào)警、事件存儲(chǔ)等功能。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);另外，此傳感器采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，上位機(jī)管理軟件可以實(shí)時(shí)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RS-485接口，標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連，具有集成度高、網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度高、動(dòng)作特性合理等優(yōu)點(diǎn)。

AFPM100/B消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計(jì)，配接AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器，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;通過人機(jī)交互界面，將消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報(bào)警和打印等多項(xiàng)功能。

4 系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)

該商場(chǎng)綜合樓項(xiàng)目的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的布線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則:

(1)系統(tǒng)的布線應(yīng)符合GB 50303—2013《建筑電氣裝置工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求。

(2)在管內(nèi)或線槽內(nèi)的穿線，應(yīng)在建筑抹灰及地面工程結(jié)束后進(jìn)行。在穿線前，應(yīng)將管內(nèi)或線槽內(nèi)的積水及雜物清除干凈。

(3)系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)布線，系統(tǒng)內(nèi)不同電壓等級(jí)、不同電流類別的線路不應(yīng)布在同一管內(nèi)或線槽的同一槽孔內(nèi)。

(4)導(dǎo)線在管內(nèi)或線槽內(nèi)不應(yīng)有接頭或扭結(jié)。導(dǎo)線的接頭應(yīng)在接線盒內(nèi)焊接或用端子連接。

(5)敷設(shè)在多塵或潮濕場(chǎng)所管路的管口和管子連接處均應(yīng)作密封處理。

(6)系統(tǒng)導(dǎo)線敷設(shè)后，應(yīng)對(duì)每回路的導(dǎo)線用500 V的兆歐表測(cè)量絕緣電阻，其對(duì)地絕緣電阻應(yīng)不小于50 MΩ。

(7)同一工程中的導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)不同用途選擇不同顏色加以區(qū)分，相同用途的導(dǎo)線顏色應(yīng)一致。電源線正極應(yīng)為紅色，負(fù)極應(yīng)為藍(lán)色或黑色。

(8)AFPM100/B消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器與AFPM3-2AV傳感器之間的線路距離不應(yīng)超過500 m，應(yīng)盡可能不要在強(qiáng)電及環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域布線。監(jiān)控器與傳感器之間的通信線規(guī)格:ZR-RVSP-2×1.0 mm2，電源線規(guī)格:ZR-RVS-2 ×1.5 mm2，以上規(guī)格為最低要求。線路穿線管宜采用金屬管。

4.2 監(jiān)控器安裝設(shè)計(jì)

GB 25506—2010《消防控制室通用技術(shù)要求》規(guī)定:消防控制室內(nèi)設(shè)置的消防設(shè)備應(yīng)包括火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防電話總機(jī)、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。若沒有消防控制室，消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器則應(yīng)安裝在有人值班的場(chǎng)所。

該商場(chǎng)綜合樓項(xiàng)目的消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器安裝在變電所值班室內(nèi)，監(jiān)控器的安裝應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則:

(1)監(jiān)控器在墻上安裝時(shí)，其底邊距地(樓)面高度宜為1.3～1.5 m，其靠近門軸的側(cè)面距離不應(yīng)小于0.5 m，正面操作距離不應(yīng)小于1.2 m。

(2)落地安裝時(shí)，其底邊宜高出地(樓)面0.1～0.2 m。

(3)監(jiān)控器應(yīng)安裝牢固，不得傾斜。安裝在輕質(zhì)墻上時(shí)，應(yīng)采取加固措施。

(4)監(jiān)控器每一總線回路連接設(shè)備的總數(shù)不宜過多，宜應(yīng)留有不少于回路額定容量10%的余量，方便以后系統(tǒng)擴(kuò)展。

(5)監(jiān)控器的交流電源應(yīng)使用消防電源。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器掛墻安裝，其底邊距地面高度為1.4 m。

4.3 傳感器安裝設(shè)計(jì)

商場(chǎng)綜合樓項(xiàng)目的AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器安裝于斷路器或隔離開關(guān)的輸出端和雙電源切換裝置的輸入端之間，主電源電壓信號(hào)接1、2、3、4四個(gè)端子，備用電源電壓信號(hào)接5、6、7、8四個(gè)端子。以位于地下室區(qū)域的消火栓泵配電箱雙電壓監(jiān)控為例，AFPM3-2AV安裝位置示意圖如圖2所示，實(shí)物安裝位置圖如圖3所示，電壓信號(hào)接線示意圖如圖4所示。

圖2 AFPM3-2AV安裝位置示意圖

圖3 AFPM3-2AV實(shí)物安裝位置圖

傳感器的安裝應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則:

(1)禁止在不切斷電源的情況下安裝傳感器。

(2)傳感器應(yīng)獨(dú)立支撐或固定，安裝牢固，并應(yīng)采取防潮、防腐蝕等措施。

(3)當(dāng)不具備單獨(dú)安裝條件時(shí)，傳感器可安裝在配電箱內(nèi)，但不能對(duì)供電主回路產(chǎn)生影響。應(yīng)盡量保持一定距離，并有明顯標(biāo)志。

(4)傳感器的安裝不應(yīng)破壞被監(jiān)控線路的完整性，不應(yīng)增加線路接點(diǎn)。

(5)AFPM3-2AV傳感器安裝設(shè)計(jì)時(shí)，采集電壓信號(hào)時(shí)需在相線串接規(guī)格為1 A額定電流的熔斷器，總計(jì)需要6個(gè)。

(6)AFPM3-2AV傳感器的供電電源不能從其他地方取得，必須由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器提供，供電電壓為DC 24 V。

圖4 AFPM3-2AV電壓信號(hào)接線示意圖

5 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試流程如下:

(1)監(jiān)控系統(tǒng)接入電源，主機(jī)與傳感器之間的連接安裝完成，之后檢查各種連線規(guī)格是否滿足要求，連線是否有短路、松動(dòng)現(xiàn)象。

(2)在施工方已完成接地絕緣電阻測(cè)試，并確定絕緣電阻滿足施工要求的前提下，用萬(wàn)用表測(cè)量，接入線對(duì)大地的絕緣電阻應(yīng)不小于50 MΩ。

(3)首先將傳感器通電，待其穩(wěn)定，報(bào)警器進(jìn)行信號(hào)采集后，設(shè)置傳感器的通信地址碼、電壓報(bào)警值等，并對(duì)傳感器的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試。

(4)打開監(jiān)控系統(tǒng)主電源，用萬(wàn)用表測(cè)量各條線上的電壓是否正常，之后配置監(jiān)控主機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)(包括通信端口、傳感器的通信地址碼等)。檢查通信是否連通，如通信不能連通，應(yīng)檢查通信地址碼及通信線，直至正常通信。對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)基本功能、報(bào)警、控制輸出等功能進(jìn)行試驗(yàn)。

(5)全部調(diào)試完畢，試運(yùn)行3 d。系統(tǒng)驗(yàn)收后方能投入正常運(yùn)行。

6 結(jié)語(yǔ)

本文主要從系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)和系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試三個(gè)方面介紹了某商場(chǎng)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)目前還是個(gè)新生事物，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用機(jī)制還不夠健全，但隨著該系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品在實(shí)際場(chǎng)合的具體應(yīng)用，相關(guān)問題和不足都將得到應(yīng)有的處理和解決。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作為一種預(yù)警系統(tǒng)，隨著現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際投入使用，商場(chǎng)的消防設(shè)備運(yùn)行可靠性必將得到良好的保證，從而為商場(chǎng)的正常運(yùn)行和人民生命財(cái)產(chǎn)安全保航護(hù)駕。

［1］ GB 25506—2010 消防控制室通用技術(shù)要求［S］.

［2］ GB 28184—2011 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)［S］.

［3］ 周中.智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

［4］ GB 50116—2013 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.