消防設備電源監控系統在民用建筑中的設計應用

摘要：現代建筑內基本都會(huì )配置該建筑相應的消防設備體系，如消防泵、噴淋泵、消防風(fēng)機、消防電梯、火災報警控制器等，這些設備均是在建筑起火的情況下提供救援及其滅火的設備，并且這些設備都是要在有電的情況下才能工作，如果在火災的情況下這些設備故障或者供電不可靠，將會(huì )給人們的生命財產(chǎn)安全和建筑結構體系帶來(lái)不可估量的后果，所以確保消防設備的可靠的運行或備用狀態(tài)在建筑防火體系里至關(guān)重要，其中可靠的供電體系是保障消防設備可靠運行重要的條件，所以消防設備的電源監控在大樓或者小區的日常消防設備維護中成為重要的一項。

關(guān)鍵詞:消防設備電源監控系統；消防設備電源監控傳感器

一、消防設備電源監控系統在現代建筑設置的必要性

20世紀80～90年代的城市規模小，建筑也多為多層建筑的小區或者辦公，建筑防火大部分采用消火栓系統滅火，消火栓系統的水源也是市政消防水源，建筑或者小區內很少有自身的電氣消防設備，依靠市政的消防水源及其體系能很好的解決建筑防火安全等問(wèn)題。但隨著(zhù)中國城市化進(jìn)程的加速，越來(lái)越多的人口聚集在城市，城市的建筑也越來(lái)越密集，新建建筑也朝著(zhù)體量大、結構復雜的方向發(fā)展，這樣的建筑內的人們生活用火及其用電系統復雜，火災安全隱患系數也加大，對于現在的民用建筑，大部分市政已經(jīng)不能配套相應的消防安全支持，基本上建筑內都會(huì )配置該建筑相應的消防設備體系，如消防泵、噴淋泵、消防風(fēng)機、消防電梯、火災報警控制器等，這些設備均是在建筑起火的情況下提供救援及其滅火的設備，并且這些設備都是要在有電的情況才能工作，如果在火災的情況下這些設備故障或者供電不可靠，將會(huì )給人們的生命財產(chǎn)安全和建筑結構體系帶來(lái)不可估量的后果，如應急照明無(wú)法點(diǎn)亮，致使人員不能及時(shí)有效的疏散，消防泵不能啟動(dòng)，導致火災現場(chǎng)缺水無(wú)法撲救；防火卷簾門(mén)及其常開(kāi)防火門(mén)無(wú)法下降及其關(guān)閉，導致火災蔓延；排煙風(fēng)機不啟動(dòng)，導致有毒濃煙蔓延；消防電梯沒(méi)法工作，導致消防人員撲救火災帶來(lái)巨大困難。所以確保消防設備的可靠的運行或備用狀態(tài)在建筑防火體系里至關(guān)重要，其中可靠的供電體系是保障消防設備可靠運行重要的條件。

二、消防設備電源監控系統設置規范依據

①《火災自動(dòng)報警系統設計規范》（GB50116-2013）第3.4.2條；消防控制室內設置的消防設備應包括火災報警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器、消防控制室圖 形顯示裝置、消防專(zhuān)用電話(huà)總機、消防應急廣播控制 裝置、消防應急照明和疏散指示系統控制裝、消防電源監控器等設備或具有相應功能的組合設備。

②《消防控制室通用技術(shù)要求（GB25506-2010）第5.7條，消防設備監控器應符合以下要求：

a.應能顯示消防用電設備供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和故障報警信息；

b.應能將消防用電設備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《消防電源監控系統》（GB28184-2011）第3.2條，消防設備監控系統用于監控消防設備電源工作狀態(tài)，在電源發(fā)生過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、缺相等故障時(shí)能發(fā)出報警信號的監控系統，由消防狀態(tài)電源監控器、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。

    ④《消防電源監控系統》圖集 10CX504

三、消防設備電源監控系統設置注意事項

在建筑電氣設計過(guò)程中，哪些建筑需做消防設備電源監控系統，電氣設計人員通常是依據《建筑設計防火規范》和《民用建筑電氣設計規范》。但該兩本規范均未提到消防設備電源監控系統，只是要求“消防設備應采用專(zhuān)用的供電回路，當建筑物內的生產(chǎn)、生活用電被切斷時(shí)，應仍能保證消防用電。"只是《火災自動(dòng)報警系統設計規范》要求“消防控制室內設置的消防設備應包括火災報警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防專(zhuān)用電話(huà)總機、消防應急廣播控制裝置、消防應急照明和疏散指示系統控制裝置、消防電源監控器等設備或具有相應功能的組合設備。"如果要做消防控制室或者火災報警系統，那么其內部便需設置消防電源監控器，也就是說(shuō)消防設備電源監控屬于火災報警系統的一個(gè)子項，如果建筑沒(méi)有消防控制室或者沒(méi)有火災報警系統，則其內部少量的消防設備，筆者覺(jué)得可以不做消防設備電源監控系統。

從設計的角度只要小區或者建筑群內有消防控制室，那么所有的消防設備配電箱就應該設置消防設備電源監控系統，即便其內部部分樓棟不設火災報警系統，其消防設備配電箱也應設置消防設備電源監控系統。其中傳感器通常使用較多的主要分為3種，電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器，一般對于民用建筑來(lái)說(shuō)采用電壓傳感器就可以了，尤其是很多平時(shí)狀態(tài)不使用的消防設備如消防風(fēng)機、防火卷簾門(mén)、消防泵等更應該采用電壓傳感器，平時(shí)有使用的消防設備如消防電梯、消防雙速風(fēng)機等可以考慮采用電流傳感器或電壓/電流傳感器。

四、基本組成

消防設備電源監控系統一般分為管理層、通訊層、設備層，由消防設備電源監控器、通訊線(xiàn)纜、末端傳感器及其中繼器等組成。主機根據所帶的點(diǎn)數有柜體式、掛壁式，主機工作電源為220V 50Hz，要求有兩路電源，備用電源若采用蓄電池，持續工作時(shí)間不少于3h。主機一般為24h工作制，系統總線(xiàn)采用NHRVSP 2×1.5屏蔽雙絞線(xiàn)，電源線(xiàn)采用NH-BV 3×2.5，傳輸距離超過(guò)500m時(shí)需設置中繼器，線(xiàn)路穿鋼管敷設。掛壁式消防設備電源監控器最多可設置4個(gè)回路，每個(gè)回路最多帶32個(gè)點(diǎn)，也就是說(shuō)掛壁式一般帶的點(diǎn)數不超過(guò)128個(gè)，加中繼器可擴展到256個(gè)點(diǎn)，超過(guò)256個(gè)應采用柜體式。末端傳感器的種類(lèi)比較多，有單相、三相的電流或電壓傳感器?？蓹z測一路直流電壓/電流、一路單相交流電壓/電流、兩路三相交流電壓/電流，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流報警功能，具有事件存儲功能，能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數等。開(kāi)關(guān)量模塊也屬于傳感器的一種，可檢測兩路或六路開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，并能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數等。傳感器模塊采用現場(chǎng)總線(xiàn)通訊技術(shù)，上位機管理系統可以時(shí)刻監控現場(chǎng)情況，及時(shí)發(fā)現報警信息，通過(guò)二總線(xiàn)接口、標準協(xié)議可以與各種標準系統連接，具有高度網(wǎng)絡(luò )化、集成化、智能化。中繼器是適用于監控器和傳感器通訊距離較遠的系統，中繼器不但可以增加系統的通訊距離，而且可以為連接的傳感器供電，解決由于距離遠而導致的信號和電源的衰減。

五、設計方案

對于大型住宅小區或大型綜合體建筑群，宜采用主監控器加分監控器的形式，主監控器宜采用柜體式，分監控器宜采用掛壁式，主監控器設于消防總控制室，分監控器設于消防分控制室或值班室，末端采用傳感器，線(xiàn)路過(guò)長(cháng)時(shí)設置中繼器，系統采用二總線(xiàn)通訊，CAN通訊。

對于大中型單體建筑，監控器宜采用掛壁式，監控器設于消防控制室，末端采用傳感器，線(xiàn)路過(guò)長(cháng)時(shí)設置中繼器，系統采用二總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊，CAN總線(xiàn)通訊。

對于小型單體建筑，監控器宜采用掛壁式，監控器設于消防控制室或值班室，末端采用傳感器，系統采用RS-485網(wǎng)絡(luò )通訊，以太網(wǎng)通訊。

六、安科瑞消防設備電源監控系統的選型及介紹

  1概述

AFPM系列消防設備電源監控系統能夠對消防設備的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，通過(guò)檢測消防設備電源的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等有關(guān)設備電源信息，從而判斷電源設備是否有斷路、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相以及過(guò)流（過(guò)載）等故障信息并實(shí)時(shí)報警、記錄的監控系統。此系統具有可靠性、實(shí)時(shí)性并具有數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、自動(dòng)化和連續監控的特性。實(shí)時(shí)反映出被監控設備電源的狀況，并集中顯示，從而可以有效避免在火災發(fā)生時(shí)，消防設備由于電源故障而無(wú)法正常工作的危急情況，保障消防聯(lián)動(dòng)系統的可靠性。

AFPM消防設備電源監控系統采用集中供電方式，通過(guò)監控器給現場(chǎng)傳感器提供DC24V安全電壓，有效保證系統的穩定性和安全性?？蓮V泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

AFPM消防設備電源監控系統由消防設備電源狀態(tài)監控器（區域分機）、傳感器、中繼器、系統主機和配套附件組成。

2 應用場(chǎng)合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

3 系統結構

4 系統功能

4.1 壁掛式：AFPM100/B1消防設備電源監控設備

4.2 壁掛式：AFPM100/B消防設備電源監控設備

4.3. 軟件畫(huà)面

5. 選型方案

5.1消防設備電源監控主機

5.2 消防設備電源監控模塊

消防電源監測項目

七、施工調試

消防設備電源監控系統的布線(xiàn)應符合國家標準《火災自動(dòng)報警系統施工與驗收規范》的要求，系統導線(xiàn)的絕緣電阻不應小于20MΩ，系統總線(xiàn)采用NHRVSP 2×1.5屏蔽雙絞線(xiàn)，電源線(xiàn)采用NH-BV 3×2.5穿SC20管敷設，不同用途的導線(xiàn)選用不同的顏色區分，同一用途的導線(xiàn)采用相同的顏色。掛壁式監控器、中繼器壁掛安裝時(shí)，底邊距地高度1.3m~1.5m，柜體式監控器落地安裝時(shí)，底邊抬高0.1m~0.2m，監控器設于消防控制室，中繼器設電井內，傳感器可設于配電箱（柜）內，也可以設于其旁單獨的設備盒內。系統調試時(shí)首先檢查線(xiàn)路是否出現錯線(xiàn)、開(kāi)路、短路、虛焊等。對于監控器；首先檢測能否接收傳感器的報警信號，并且自身發(fā)出相應的聲光報警；其次檢查監控器是否有故障報警功能，并且對于監控器與傳感器之間的線(xiàn)路故障及其設備本身的電源故障發(fā)出與消防設備電源監控報警不一的信號報警；最后監控器能否定時(shí)對自身進(jìn)行功能檢查。對于傳感器，首先檢測當消防設備的電源的電壓或電流信號達到報警值時(shí)，傳感器能否發(fā)出相應的報警；第二傳感器是否能夠定時(shí)自檢并且故障時(shí)有相應的聲光報警；第三報警是否能夠保持，直至手動(dòng)復位。

八、結束語(yǔ)

綜上所述，建筑內設置消防設備電源監控系統已是強制要求的，電氣設計人員應認真研讀相關(guān)規范，把握設置原則和系統結構，為我國的消防安全作一番自己的貢獻。

【參考文獻】

[1] 余波，安徽省建筑科學(xué)研究設計院，消防設備電源監控系統在民用建筑內的應用2016.04.102.25.

[2] 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門(mén)監控系統/消防設備電源監控系統/電氣火災監控系統選型手冊. 2022.05版