繆建梅

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。zui后通過(guò)安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在上海川沙奧特萊斯項(xiàng)目的實(shí)例介紹，闡述了消防設(shè)備電源功能的實(shí)現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 消防設(shè)備電源；電源監(jiān)控模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；上海大世界

1 概述                       

  “大世界”位于西藏南路延安東路交叉口。始建于1917年，創(chuàng)辦人是黃楚九。以游藝雜耍和南北戲曲、曲藝為其特色，12面哈哈鏡成了"大世界"*的吸引物。建后曾改名“人民游樂(lè)場(chǎng)”，1958年恢復(fù)原名，1974年改名“上海市青年宮”，1981年1月25日大世界復(fù)業(yè)，定名為“大世界游樂(lè)中心”。“大世界”是上海zui大的室內(nèi)游樂(lè)場(chǎng)，素以游藝、雜耍和南北戲劇、曲藝為特色。從2008年起，為了修繕，大世界閉門(mén)謝客。2017年是上海大世界的建成100周年，上海市決定于2016年11月26日重新對(duì)外開(kāi)放。

  本項(xiàng)目承接其消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)其樓層分布的20塊AFPM3-2AV型消防電源監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集，完成在AFPM100主機(jī)的電壓狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警。

2 應(yīng)用介紹

  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)、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，AFPM100監(jiān)控器通過(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)備主、備電源的工作狀態(tài)。

  監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計(jì)，配接傳感器，通過(guò)監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等運(yùn)行相關(guān)信息、報(bào)警信息、故障信息等，并存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)，方便用戶進(jìn)行監(jiān)控和管理；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、打印等功能。

  本項(xiàng)目上海大世界保護(hù)修繕工程項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)共安裝AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊20只，分布于樓層內(nèi)強(qiáng)電井消防配電箱內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)消防電源監(jiān)控模塊采用總線方式接至消防電源中繼器，再經(jīng)過(guò)消防電源中繼器接至消控中心的AFPM100壁掛式消防電源監(jiān)控系統(tǒng)。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)界面友好、易學(xué)易用。

3 參考標(biāo)準(zhǔn)

  本設(shè)備符合家標(biāo)準(zhǔn)GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》及GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》。

4 設(shè)計(jì)原則

  該項(xiàng)目消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)其設(shè)計(jì)遵循下列原則：

  消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)組成及要求：

  1 系統(tǒng)應(yīng)由下列部分或全部監(jiān)控裝置組成：監(jiān)控器、電壓傳感器。

  2 系統(tǒng)形式與選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

  2.1 對(duì)于單體建筑且監(jiān)控點(diǎn)數(shù)小于220點(diǎn)的系統(tǒng)至少應(yīng)由臺(tái)監(jiān)控器及若干臺(tái)傳感器等設(shè)備組成，系統(tǒng)中的監(jiān)控器不應(yīng)超過(guò)兩臺(tái)；

  2.2  大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結(jié)合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場(chǎng)所設(shè)置監(jiān)控器，將各消防設(shè)備電源狀態(tài)及報(bào)警信息傳回至控制中心的中央監(jiān)控器，統(tǒng)管理、監(jiān)控、顯示信息。

  3 任臺(tái)監(jiān)控器所連接的傳感器的地址總數(shù)不應(yīng)超過(guò)128點(diǎn)。其中每總線回路連結(jié)設(shè)備的地址總數(shù)宜留有不少于地址總數(shù)額定容量10％的余量，且每回路地址總數(shù)不宜超過(guò)56點(diǎn)(有中繼器的情況下）。

  4 在有消防控制室的場(chǎng)所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。在無(wú)消防控制室的場(chǎng)所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在有人值班的場(chǎng)所。

  5 傳感器的設(shè)置應(yīng)采用末端設(shè)置；

    《消防控制室通用技術(shù)要求》GB25506-2010

  6 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。

5 系統(tǒng)組成

  消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成。各消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊通過(guò)屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機(jī)。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1）站控管理層

  站控管理層針對(duì)消防設(shè)備電源監(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zui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)控系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)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)置在消控中心。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，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AFPM3-2AV消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊

  現(xiàn)場(chǎng)總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊擔(dān)負(fù)著zui基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控主機(jī)。便于運(yùn)行人員監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警等情況。

  AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊：

  a、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩路三相電壓；

  b、具有過(guò)壓、欠壓、缺相、錯(cuò)相報(bào)警；

  c、提供兩路開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

  d、提供路繼電器輸出，可連接報(bào)警控制回路；

  e、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(lèi)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)；

  f、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；

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

4）項(xiàng)目組網(wǎng)情況

  上海大世界項(xiàng)目地上3層，地下2層，AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊分布較分散，幾乎遍布項(xiàng)目每個(gè)角落，我司采用消防電源壁掛主機(jī)方案，，對(duì)其周?chē)鷧^(qū)域分布的AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)采集，再通過(guò)上行數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)傳輸至消防電源壁掛主機(jī)AFPM100，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析，處理，顯示，報(bào)警等。

6 系統(tǒng)介紹

  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、管理于體的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，本系統(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)、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。

6.1基本功能

面板元件布置及功能說(shuō)明

6.1.1消防設(shè)備電源故障報(bào)警

  監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)

  監(jiān)測(cè)消防設(shè)備電源的電壓或電壓與電流

  消防設(shè)備電源異常時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，響應(yīng)時(shí)間≤30s

  報(bào)警時(shí)，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)警時(shí)，報(bào)警光信號(hào)LED紅色指示燈常亮，當(dāng)報(bào)警消除后，方能手動(dòng)復(fù)歸掉

6.1.2控制輸出功能

  對(duì)個(gè)別或全部消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)模塊的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作

  對(duì)消防設(shè)備電源監(jiān)控器的繼電器輸出進(jìn)行遠(yuǎn)程遙

6.1.3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%主電源額定電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源額定電壓）

  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

6.1.4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

6.1.5報(bào)警記錄功能

  記錄999條相關(guān)故障報(bào)警信息    

  報(bào)警類(lèi)型：故障類(lèi)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

6.2主要技術(shù)參數(shù)

6.2.1電源

  主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~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DC 24V電源

6.2.2工作制

  24小時(shí)工作制

6.2.3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）。

6.2.4監(jiān)控容量

  ≤128點(diǎn)，用中繼器擴(kuò)展時(shí)可到達(dá)256點(diǎn)

6.2.5操作分級(jí)

  值班員級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

  操作員級(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。

  管理員級(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。

6.2.6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%無(wú)凝露

  海拔高度：≤2500m

  污染等級(jí)：Ⅲ級(jí)，安裝類(lèi)別：Ⅲ級(jí)

  外殼防護(hù)等級(jí)：IP51

6.3主要組成部件

  ① 顯示方式：320*240點(diǎn)陣液晶；

  ② 輸入輸出模塊：內(nèi)置遠(yuǎn)程智能I/O模塊；

  ③ 聲光報(bào)警模塊：內(nèi)置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

  ④ 備用電源：DC24V，24Ah

  該系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行良好，可以避免在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防設(shè)備由于電源故障而無(wú)法正常工作的危機(jī)情況，zui大限度的保障消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，獲得了客戶對(duì)產(chǎn)品和公司的認(rèn)可與信賴(lài)。

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：繆建梅，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電