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消防设备电源监控系统在大型公建中的实际应用

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赵斌

安科瑞电气股份有限公司    上海 嘉定 201801

摘要  本文介绍了安科瑞AFPM系列消防设备电源监控系统的结构和功能。结合两个设计案例,分析了消防设备电源监控系统的网络拓扑结构、设计注意事项。AFPM系列消防设备电源监控系统通过检测消防设备电源的电流值、电压值和开关量来判断电源是否存在开路、短路、过压、欠压、过流以及缺相、错相和过载等状态并进行报警和记录。

关键词  AFPM系列消防设备电源监控系统;监控报警;故障报警;自检;RS-485总线;实时监测

0  引 言

    现代大体量建筑、公众聚集场所建筑和一类高层建筑中,设置了大量的消防产品:自动报警系统、自动喷洒系统、消防事故广播/电话、防排烟系统、电气火灾监控系统、气体灭火系统、消火性系统、应急照明系统、消防电梯和卷帘门等。消防安全很大程度上取决于消防设备的好坏,火灾报警系统及相关的消防联动设备能否正常工作又取决于其供电电源的工作状态。一直以来,因设备电源失控造成消防设备失灵,致使火灾蔓延的事情屡有发生,特别是在供电紧张、设备质量不佳和安全意识淡薄时更显得尤为突出。

    GB 28184-2011《消防设备电源监控系统》和GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》都对消防设备电源监控系统作出了具体的要求。

    本文介绍的AFPM系列消防设备电源监控系统主要用于一些大型的公共建筑及人员密集场所。

系统结构

    AFPM系列消防设备电源监控系统结构图如图1所示。系统采用传感器(监控模块)+监控器(主机)两层结构组网模式,简化了系统架构设计。整个监控系统功能全面、性价比高、安全可靠、探测准确,系统内部采用RS-485网络通信,对外提供Modbus-RTU通信协议,以满足其他消防系统的接入。

图1 AFPM系列消防设备电源监控系统结构图

2 系统功能

2.1 监控报警

2.1.1被监控设备电源回路开关状态

2.1.2被监控设备电源的工作状态(电压、电流及报警状态信息)

2.1.3报警响应时间:≤30s

2.1.4报警声信号:可手动消除,当再次有报警信号输入时,能再次启动

2.1.5报警光信号:红色LED指示灯常亮

2.2 故障报警

2.2.1监控器与模块(电压/电流信号传感器)之间的连接线开路、短路

2.2.2监控器主电源欠压(≤80%主电源电压)或过压(≥110%主电源电压)

2.2.3监控器与其分体电源间连接线开路、短路

2.2.4当监控器出现以上故障时,能发出与监控报警信号有明显区别的声光故障报警信号

2.2.5故障报警响应时间:≤100s

2.2.6故障报警声信号:手动消除,当再次有报警信号输入时,能再次启动

2.2.7故障报警光信号:黄色LED指示灯常亮

2.2.8故障期间,非故障回路的正常工作不受影响

2.3 控制输出

2.3.1对个别或全部被监控设备的报警继电器进行远程遥控操作

2.3.2监控器报警控制输出:常开无源触点,容量:AC250V 3A或DC30V 3A

2.3.3监控器控制输出:常开无源触点,容量:AC250V 3A或DC30V 3A

2.4 自检

2.4.1连接检查:通信线路及分体电源线路的开路、短路

2.4.2设备自检:手动检查或系统自检

2.4.3自检耗时:≤60s

2.5 报警记录

2.5.1记录10000条相关故障报警信息

2.5.2报警类型:故障类型、发生时间和故障描述

2.5.3报警事件查询

2.5.4报警记录打印

2.6 操作分级

2.6.1日常值班级:可进入软件界面查看实时监测情况、消除报警声音和查询报警记录

2.6.2监控操作级:可操作除针对系统本身的信息维护外的其他操作

2.6.3系统管理级:可操作系统的任何一个功能模块

3 设计案例

3.1系统接线示意图

    中小型消防设备电源监控系统网络拓扑结构图如图2所示。

图2 中小型消防设备电源监控系统网络拓扑结构图

3.1.1模块AFPM-□为传感器(监控模块)。监控器(主机)能接收并显示被监控消防设备电源的工作状态和中继器的工作状态。

3.1.2传输距离大于500m时,需加中继器,1合中继器占用1个传感器(监控模块)地址,中继器的AC220V电源线采用3*1.5mm^2,由现场消防电源或消防监控室监控器(主机)提供。

3.1.3传输方式为RS485总线,图中以A/B表示,其电缆屏蔽层应与监控器(主机)的保护接地可靠连接。

3.1.4每一种传感器(监控模块)通过编码开关设定与监控器(主机)的通信地址。

3.1.5根据工程需要在通信线上最远端传感器(监控模块)处宜连接120Ω-10KΩ/1W匹配电阻,提高通信稳定性。

3.1.6一般电源监控器(主机)有4个输出回路,每个回路可连接32个传感器(监控模块)。特殊情况下可扩展更多回路。

     大型消防设备电源监控系统网络拓扑结构图如图3所示 。

图3 大型消防设备电源监控系统网络拓扑结构图

3.1.7此系统用于建筑群或现场设备较多,需要分为多个区域的情况。

3.1.8每个区域监控器(主机)可采集128个传感器(监控模块),特殊情况可扩展。

3.1.9监控器(主机)供电主要电器AC220V,备用电源可自带,也可现场提供。

3.2电源监控系统及模块选型方案

型号

图片

产品特点

主要功能

AFPM100/B

监控容量可达128点,内置远程智能I/O模块,内置喇叭,蜂鸣器,LED指示灯,备用电源DC24V,24Ah

接收消防电源监控模块采集的电压、电流信号,判断电源设备的故障信息,实现对被保护消防设备电源的监视、报警、控制与管理,RS485/Modbus协议

AFPM单相型电源监控模块

采用光报警指示内置电源,无源常开触点,触点容量AC220V/3A,DC30V/3A,RS485接口,MODBUS-RUT协议

实时监测一路单相交流电压/电流、一路直流电压/电流、或两路单相交流电压;事件记录、内置时钟、LED指示灯显示、拨码开关设置地址和波特率、RS485/Modbus协议、35mm导轨安装

AFPM三相电源型电源监控模块

采用光报警指示内置电源,无源常开触点,触点容量AC220V/3A,DC30V/3A,RS485接口,MODBUS-RUT协议

实时监测2路三相交流电压、1路继电器输出、2路开关量输入、事件记录、内置时钟、LED指示灯显示、拨码开关设置地址和波特率、RS485/Modbus协议、35mm导轨安装

AFPM开关量模块

采用光报警指示内置电源,无源常开触点,触点容量AC220V/3A,DC30V/3A,RS485接口,MODBUS-RUT协议

提供两路或六路开关量输入功能,可监测开关状态;提供一路或两路继电器输出,可连接报警控制回路;事件记录、内置时钟、LED指示灯显示、拨码开关设置地址和波特率、RS485/Modbus协议、35mm导轨安装

3.3设计注意事项

3.3.1电源、通信电缆说明

(1)监控主机与探测器的通信线路采用总线型(手拉手)连接方式;

(2)主机和模块之间的通信线线径不宜小于2x1.0mm电缆;

(3)探测器电源线不小于2x 1.5mm.

3.3.2安装位置说明

    监控主机安装在消防控制室,其专用于消防设备电源监控并独立安装,不能兼用其他功能的监控,不与其它系统共用设备,以保证本系统的稳定安全。主机专用电源由消防电源提供AC220V.

    探测器安装在被监侧消防设备供电电源附近的专用柜(箱)内。在特殊情况下。可安装在所监测的消防设备供电电源的配电箱内。

    探测器的设置应采用末端设置,探测器监控的消防设备电源如表1所示。

表1 探测器监控的消防设备电源

设施名称

内容

 设 置 场 所

消火栓(消防炮)系统

消防水泵电源

自动喷水灭火系统、水幕、水喷雾(细水雾)灭火系统、雨淋喷水灭火系统(泵供水方式)

喷淋泵电源

泡沫灭火系统

消防水泵、泡沫液泵电源

干粉灭火系统

供电电源

气体灭火系统

供电电源

防烟排烟系统

防烟排烟风机电源、电动防火阀、电动排烟防火阀、常闭送风口、排烟阀(口)、电动排烟窗、电动挡烟垂壁电源

防火门和卷帘门系统

防火门和卷门机供电电源

消防电梯

消防电梯供电电源

消防应急照明和疏散指示系统

照明供电电源

消防设备应急电源(EPS)

所有EPS

消防设备直流电源

分布在竖井或电气设备间,给消防设备供电的直流电源

   系统的电压传感器和电流传感器的设置应保证整个消防系统的供电电源工作状态均能在监控器上或消防控制室内实时显示。宜设置在下述部位:

(1) 建筑内为消防设备供电的主电源和消防电源的配电柜输出端。

(2) 消防电气控制装置(包括水泵控制器、风机控制器等)的双路电源输人端与输出端。

(3) 设置在各防火分区内的消防设备电源装置(给各消防设备供电的直流电源)的输出端。

(4) 为消防设备供电配电箱的输出端。

(5) 消防设备应急电源的输入端与输出端。

(6) 应急照明配电箱的输出端。

(7) 集中电源型消防应急灯具专用应急电源的输入端与输出端。

(8) 多路主电源供电的设备应监控其各主供电回路输人端。

    设置在消防控制室以外的,独立供电的消防设备的工作状态如在火灾报瞥控制器或消防联动控制器上没有显示,应在其供电电源的输出端设置电压传感器或电流传感器。独立供电的消防设备为电气火灾监控设备、可燃气体控制器、防火卷帘控制器、气体灭火控制器、线型光纤感温火灾探测器、空气采样式感烟火灾探测报警器、传输设备、火灾显示盘和其他消防设备。

结 语

    安科瑞AFPM系列消防设备电源监控系统实现了消防控制室内有效的实时监测,并显示各个消防用电设备供电电源和备用电源工作状态的各项技术要求,并适用于新建、扩建和改建的工业与民用建筑。该系统对于确保建筑消防设施运行状态完好,提高各单位消防安全管理水平和及时发现消防设备故障,预防和减少火灾危害具有非常重要的作用。

参考文献

[1] 谈消防设备电源监控系统在现场中的应用.王磊、姚少军.电气&智能建筑,2013.11

[2] 安科瑞电气股份有限公司产品选型手册2013.1版.

[3] 周中等编著.智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案四].北京.机械工业出版社,2011.10

作者简介:

赵斌,男,安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为电气安全,Email:2880157852@qq.com手机:13917437076,QQ:2880157852


 

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