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安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文簡述了消防設備電源的組成原理，分析了消防設備電源監控系統在應用中的設計依據和相關規范。后通過安科瑞消防設備電源監控系統在上海川沙奧特萊斯項目的實例介紹，闡述了消防設備電源功能的實現及其重要意義。

關鍵詞： 消防設備電源；電源監控模塊；監控系統；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。建國后曾改名“人民游樂場”，1958年恢復原名，1974年改名“上海市青年宮”，1981年1月25日大世界復業，定名為“大世界游樂中心”。“大世界”是上海大的室內游樂場，素以游藝、雜耍和南北戲劇、曲藝為特色。從2008年起，為了修繕，大世界閉門謝客。2017年是上海大世界的建成100周年，上海市政府決定于2016年11月26日重新對外開放。

  本項目承接其消防設備電源監控系統，通過對其樓層分布的20塊AFPM3-2AV型消防電源監控模塊的數據采集，完成在AFPM100主機的電壓狀態數據的實時顯示、報警。

2 應用介紹

  AFPM消防設備電源監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，該系統可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

  AFPM100消防設備電源狀態監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，AFPM100監控器通過RS485總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實時監控消防設備主、備電源的工作狀態。

  監控器采用集中式、模塊化設計，配接傳感器，通過監測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態等運行相關信息、報警信息、故障信息等，并存儲、分析、統計，方便用戶進行監控和管理；通過人機交互界面，將消防設備電源的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。

  本項目上海大世界保護修繕工程項目，現場共安裝AFPM3-2AV消防電源監控模塊20只，分布于樓層內強電井消防配電箱內。現場消防電源監控模塊采用總線方式接至消防電源中繼器，再經過消防電源中繼器接至消控中心的AFPM100壁掛式消防電源監控系統。本設備結構合理、可靠性高、功能較強、維護方便、性價比高，系統界面友好、易學易用。

3 參考標準

  本設備符合國家標準GB28184-2011《消防設備電源監控系統》及GB25506-2010《消防控制室通用技術要求》。

4 設計原則

  該項目消防設備電源監控系統其設計遵循下列原則：

  消防設備電源監控系統組成及要求：

  1 系統應由下列部分或全部監控裝置組成：監控器、電壓傳感器。

  2 系統形式與選擇應符合下列規定：

  2.1 對于單體建筑且監控點數小于220點的系統至少應由一臺監控器及若干臺傳感器等設備組成，系統中的監控器不應超過兩臺；

  2.2  大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場所設置監控器，將各消防設備電源狀態及報警信息傳回至控制中心的*監控器，統一管理、監控、顯示信息。

  3 任一臺監控器所連接的傳感器的地址總數不應超過128點。其中每一總線回路連結設備的地址總數宜留有不少于地址總數額定容量10％的余量，且每回路地址總數不宜超過56點(有中繼器的情況下）。

  4 在有消防控制室的場所，監控器應設置在消防控制室內。在無消防控制室的場所，監控器應設置在有人值班的場所。

  5 傳感器的設置應采用末端設置；

    《消防控制室通用技術要求》GB25506-2010

  6 消防電源監控器應符合下列要求：

  a)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故障報警信息。

  b)應能將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傳輸給消防控制室圖形顯示裝置。

5 系統組成

  消防設備電源監控系統采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層組成。各消防設備電源監控模塊通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入壁掛式主機。

系統組網結構

1）站控管理層

  站控管理層針對消防設備電源監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監控系統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

  監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。

  UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

  后臺監控設備設置在消控中心。
2）網絡通訊層

  通訊介質：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。

3）現場設備層

  現場設備層是數據采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設備電源監控模塊

  現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。消防設備電源監控模塊擔負著基層的數據采集任務，其監測的數據完整、準確并實時傳送至監控主機。便于運行人員監控現場設備運行狀態，故障報警等情況。

  AFPM3-2AV消防電源監控模塊：

  a、實時監測兩路三相電壓；

  b、具有過壓、欠壓、缺相、錯相報警；

  c、提供兩路開關量輸入功能，可監測開關狀態；

  d、提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

  e、具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發生的時間、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；

  f、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系統相連；

  g、集成度高，網絡化，智能化程度高，動作特性合理；

4）項目組網情況

  上海大世界項目地上3層，地下2層，AFPM3-2AV消防電源監控模塊分布較分散，幾乎遍布項目每一個角落，我司采用消防電源壁掛主機方案，，對其周圍區域分布的AFPM3-2AV消防電源監控模塊數據采集，再通過上行數據線將數據傳輸至消防電源壁掛主機AFPM100，進行數據采集，分析，處理，顯示，報警等。

6 系統介紹

  AFPM消防設備電源監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，本系統可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

6.1基本功能

面板元件布置及功能說明

6.1.1消防設備電源故障報警

  監測消防設備電源開關狀態

  監測消防設備電源的電壓或電壓與電流

  消防設備電源異常時，發出聲光報警，響應時間≤30s

  報警時，報警聲信號可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

  報警時，報警光信號LED紅色指示燈常亮，當報警消除后，方能手動復歸掉

6.1.2控制輸出功能

  對個別或全部消防設備電源監測模塊的報警繼電器進行遠程遙控操作

  對消防設備電源監控器的繼電器輸出進行遠程遙

6.1.3故障報警功能

  監控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線斷路、短路

  監控器主電源欠壓（≤80%主電源額定電壓）或過壓（≥110%主電源額定電壓）

  監控器與其分體電源間連接線斷路、短路

  當監控器出現以上故障時，能發出與監控報警信號有明顯區別的聲光故障報警信號

  故障報警響應時間：≤100s

  故障報警聲信號：手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

  故障報警光信號：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

  設備自檢：手動檢查或系統自檢

  自檢耗時：≤60s

6.1.5報警記錄功能

  記錄999條相關故障報警信息    

  報警類型：故障類型、發生時間、故障描述

  報警事件查詢

  報警記錄打印

6.2主要技術參數

6.2.1電源

  主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~110%范圍內變化）

  備用電源：主電源低電壓或停電時，維持監控設備工作時間≥8h，監控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC 24V電源

6.2.2工作制

  24小時工作制

6.2.3通訊方式

  Modbus-RTU通信協議，RS485半雙工總線方式，傳輸距離500m（若超過可通過中繼器延長通訊傳輸距離）。

6.2.4監控容量

  ≤128點，用中繼器擴展時可到達256點

6.2.5操作分級

  值班員級：實時狀態監視、歷史記錄查詢。

  操作員級：實時狀態監視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。

  管理員級：實時狀態監視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位、探測器參數遠程修改、監控設備系統參數設定與修改、操作員添加與刪除。

6.2.6使用環境條件

  ① 工作場所：消防控制室內，或與消防控制臺并列安裝

  ② 工作環境溫度：-10℃～+55℃

  ③ 工作環境相對濕度：≤95%無凝露

  海拔高度：≤2500m

  污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

  外殼防護等級：IP51

6.3主要組成部件

  ① 顯示方式：320*240點陣液晶；

  ② 輸入輸出模塊：內置遠程智能I/O模塊；

  ③ 聲光報警模塊：內置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

  ④ 備用電源：DC24V，24Ah

  該系統自投運以來，運行良好，可以避免在火災發生時，消防設備由于電源故障而無法正常工作的危機情況，大限度的保障消防聯動系統的可靠性，獲得了客戶對產品和公司的認可與信賴。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6