摘要：介紹了消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本架構(gòu)和功能，結(jié)合某卷煙廠建設(shè)實例分析了在工業(yè)建筑中選用消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控主機、監(jiān)控傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式的優(yōu)點，并總結(jié)了消防電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)了及時有效的監(jiān)控消防設(shè)備的電源狀態(tài)，從而在火災(zāi)發(fā)生時保障消防聯(lián)動的系統(tǒng)安全。
關(guān)鍵詞:消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控主機；監(jiān)控傳感器；
0、概論
消防設(shè)備是大型工業(yè)建筑、大體量民用建筑以及人員密集場所建筑中保障消防安全的主要設(shè)施，在建筑安全設(shè)計中。為保障建筑物的消防安全，在建筑物中設(shè)置了大量消防設(shè)備：火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動噴灑系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等。
消防設(shè)備的優(yōu)劣對于消防安全有著很大的影響，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及相關(guān)的消防聯(lián)動設(shè)備的工作狀態(tài)取決于供電電源的工作狀態(tài)。消防設(shè)備電源是否可靠關(guān)系著建筑中的消防設(shè)施在發(fā)生火災(zāi)時能否正常運行。長久以來，因設(shè)備老化、供電中斷造成消防監(jiān)控設(shè)備與防火設(shè)備的工作中斷，延誤了火災(zāi)的控制而導(dǎo)致的悲劇屢見不鮮。因此，如何從技術(shù)手段實現(xiàn)對消防設(shè)備供電電源工作狀態(tài)的監(jiān)測就顯得很有必要，而相繼出臺的 GB 25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》、GB 28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》強制性國家標準，充分說明了消防設(shè)備電源的監(jiān)控系統(tǒng)在各類建筑建設(shè)中的重要性。
本文主要以消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)中簡單的二級組網(wǎng)模式為例，介紹其在某卷煙廠建設(shè)中的應(yīng)用情況。
1、工程概述
某卷煙廠進行異地技術(shù)升級改造，規(guī)劃新建廠區(qū)占地約120000㎡，新建聯(lián)合生產(chǎn)工房49000㎡，動力中7500㎡，香精香料庫720m2，片煙醇化庫22500㎡，生產(chǎn)指揮中心7910㎡，工業(yè)垃圾站、污水處理站及大門等零星建筑共1440㎡。其中聯(lián)合生產(chǎn)工房為主要生產(chǎn)工房，生產(chǎn)指揮中心為主要的辦公大樓，全廠的消防控制室在生產(chǎn)指揮中心內(nèi)，其他建筑為公用工程配套設(shè)施。
根據(jù)設(shè)計要求需要對全廠消防用電設(shè)備的電源工作狀態(tài)進行全過程連續(xù)監(jiān)測、集中控制和統(tǒng)一調(diào)度。
2、系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)（基本結(jié)構(gòu)框架見圖 1）由系統(tǒng)主機、監(jiān)控傳感器以及諸多消防用電設(shè)備等元素組成。整個系統(tǒng)功能探測準確、性價比高。
圖1 某卷煙廠消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)拓撲示意圖
考慮到卷煙廠廠區(qū)面積大，建筑物功能性劃分比較清晰且距離較遠，消防用電設(shè)備主要集中在聯(lián)合工房、動力中心、生產(chǎn)指揮中心。全廠消防控制室位于生產(chǎn)指揮中心，設(shè)置了兩臺消防電源監(jiān)控設(shè)備主機，消防電源監(jiān)控設(shè)備主機A為聯(lián)合工房和動力中心等生產(chǎn)工房內(nèi)的消防用電設(shè)備服務(wù)，消防電源監(jiān)控設(shè)備主機B為消防控制室內(nèi)部及生產(chǎn)指揮中心等辦公區(qū)的消防用電設(shè)備服務(wù)，根據(jù)其服務(wù)對象的類別及區(qū)域位置，通過CAN 總線將這兩臺消防電源監(jiān)控設(shè)備主機所監(jiān)控顯示的內(nèi)容統(tǒng)一在消防控制室內(nèi)的監(jiān)控大屏上呈現(xiàn)。
根據(jù)某卷煙廠消防電源監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖（圖2）可知，一臺監(jiān)控主機配合不同類型的現(xiàn)場傳感器即可監(jiān)控不同消防設(shè)備的電源狀態(tài)。根據(jù)不同消防設(shè)備所需電源以及監(jiān)控要求選擇相應(yīng)的監(jiān)控傳感器。由于消防設(shè)備的供電電源是雙路電源（一路工作電源，一路備用電源），因此結(jié)合各個建筑物監(jiān)控傳感器的分布情況，本項目消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用小型組網(wǎng)方式即可，即消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器加 電壓傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，從而簡化了系結(jié)構(gòu)設(shè)計。
圖2 中小型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖
本系統(tǒng)單臺標準主機具有4個回路，單個回路通信有效傳輸距離理論值為500米。 每個回路可連接64個不同類型的監(jiān)控傳感器。監(jiān)控傳感器采用DC24V集中供電，在卷煙廠生產(chǎn)區(qū)當傳感器距離供電電源≥500m時需要加裝電源中繼箱。每種監(jiān)控傳感器均可通過其內(nèi)置軟件設(shè)定與監(jiān)控主機的通信地址。
本系統(tǒng)通信傳輸采用CAN總線，總線電纜采用NH-RVS2×1.5mm2 電纜。監(jiān)控主機或電源中繼箱使用220V交流電源供電，電源線纜采用NH-RVR3×2.5mm2電纜，由消防控制室消防電源提供。監(jiān)控主機或電源中繼箱為監(jiān)控傳感器提供DC 24V 電源，電源線采用NH-BV2×2. 5mm2 電纜。消防電源監(jiān)控設(shè)備通過二總線把各個點的監(jiān)控信息上傳到生產(chǎn)指揮中心的消防控制室的一體化消防圖像顯示裝置，通信線采用NH-RVS2×1.5mm2電纜。
監(jiān)控傳感器的設(shè)置應(yīng)保證整個廠區(qū)消防系統(tǒng)供電電源工作狀態(tài)均能在監(jiān)控器或消防控制室內(nèi)實時顯示。常見的設(shè)置位置有建筑內(nèi)為消防設(shè)備供電的主電源和消防電源的配電柜輸出端、消防電氣控制裝置（包括消防水泵控制器、防排煙風(fēng)機控制器等）的雙路電源輸入端與輸出端、各防火分區(qū)內(nèi)的消防設(shè)備電源裝置（給各消防設(shè)備供電的）的輸出端、消防設(shè)備供電配電箱的輸出端、消防設(shè)備應(yīng)急電源的輸入端與輸出端、應(yīng)急照明配電箱的輸出端、集中電源型消防應(yīng)急燈具專用應(yīng)急電源的輸入端與輸出端，多路主電源供電的設(shè)備監(jiān)控各主供電回路輸入端。
設(shè)置在消防控制室以外的獨立供電消防設(shè)備，如工作狀態(tài)在火災(zāi)報警控制器或消防聯(lián)動控制器上沒有顯示，應(yīng)在其供電電源的輸出端設(shè)置電壓傳感器或電流傳感器，如電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、可燃氣體控制器、防火卷簾控制器、氣體滅火控制器、線型光纖感溫火災(zāi)傳感器、吸氣式感煙火災(zāi)傳感器、傳輸設(shè)備等。
監(jiān)控主機設(shè)置于有人值班的消防控制室內(nèi)，通過通信總線及電源總線與下端監(jiān)控傳感器連接。監(jiān)控傳感器安裝于各個消防設(shè)備的末端配電箱中。通常，消防設(shè)備的電源均為主備電源，傳感器監(jiān)控時電壓信號取自雙電源開關(guān)上端，電流信號取自開關(guān)下端。需要注意電氣設(shè)計的安全性，監(jiān)控傳感器需要具有熔斷保護功能。監(jiān)控示意圖如圖3所示。
3、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)特點
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)具有功能多樣、可靠性高、簡單實用的特點。監(jiān)控主機采用 CAN 總線數(shù)據(jù)傳輸方式，配接單相直流監(jiān)控傳感器、單相交流監(jiān)控傳感器、三相交流消防電源監(jiān)控傳感器組網(wǎng)形成大規(guī)模電源監(jiān)控系統(tǒng)，適用各個場所的消防電源監(jiān)控。
圖3 中小型監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控示意圖
監(jiān)控傳感器的系統(tǒng)電路主要由電源電路、主機電路、通信接口電路和顯示電路組成。電源電路主要由主供電電路和備電電路構(gòu)成，主電路正常工作時可對備電進行充電（電池欠壓時），同時電源對主備電源狀態(tài)進行自檢，例如主電欠壓、備電欠壓、備電斷路、備電短路等，同時進行聲光報警；主機電路由單片機、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、接口電路組成，其中單片機采用高性能、指令功能強大的進口芯片，運算速度快，抗干擾能力強；通信接口電路由二通信專用接口芯片實現(xiàn)功能，與監(jiān)控傳感器通過二總線進行信息傳遞，監(jiān)控主機循環(huán)對總線上的所有監(jiān)控傳感器按地址進行巡檢，檢測其工作狀態(tài)進行分析處理；顯示電路由液晶顯示電路聯(lián)動電路和打印機組成，通過這些電路可進行指令輸入、報警輸出等操作。
4、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)功能
4.1 監(jiān)控報警
主要功能包括：（1）被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài)；（2）被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報警狀態(tài)信息）；（3）報警響應(yīng)時間≤30s；（4）報警聲信號可手動消除，再次警信號輸入時能再次啟動；（5）報警光信號：紅色 LED 指示燈常亮。
4.2 故障報警
主要功能包括：（1）監(jiān)控主機與監(jiān)控傳感器（電壓/電流監(jiān)控傳感器）之間的連接線斷、短路；（2）監(jiān)控主機主電源欠壓（≤80％主電電壓）或過壓（≥110％ 主電電壓）；（3） 監(jiān)控主機與其分體電源間連線斷路、短路；（4）故障報警響應(yīng)時間≤100s；（5）故障報警聲信號：手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次的啟動；（6）故障報警光信號：黃色LED 指示燈常亮；（7）故障期間非故障回路不受影響。
4.3 控制輸出
主要功能包括：（1）對個別或是全部被監(jiān)控設(shè)備的報警繼電器進行遠程操作；（2）監(jiān)控主機報警控制輸出：常開無源觸點，容量：AC220V 1A或DC30V 1A；（3）監(jiān)控主機輸出控制：常開無源觸點，容量：AC220V 或 DC30V 1A。
4.4 自檢
主要功能包括：（1）連接檢查：通信線路以及分體電源線路的斷路、短路；（2）設(shè)備自檢：手動檢查或是系統(tǒng)自檢；（3）自檢耗時≤60s。
4.5報警記錄主要功能包括：
（1）記錄 10 000條相關(guān)故障報警信息；（2）報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述；（3）報警事件查詢；（4）報警記錄打印，可設(shè)置是否即時打印報警事件及時間、故障及時間。
4.6 操作分級
主要功能包括：（1）日常操作級別：可進入軟件界面查看實時監(jiān)測情況、消除報警聲音和查詢報警記錄；（2）監(jiān)控操作級別：可操作除針對系統(tǒng)本身的信息維護外的其他操作；（3）系統(tǒng)管理級別：可操作系統(tǒng)的任何一個功能模塊。
4.7 網(wǎng)絡(luò)
主要功能包括：自帶一路RS485 接口，可與上位機進行信息交互。
5、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試
系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試流程主要分為如下幾個步驟。
（1）監(jiān)控系統(tǒng)主機接入電源，主機與監(jiān)控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、松動現(xiàn)象。
（2）在施工方已完成接地絕緣電阻測試，并確定絕緣電阻滿足施工要求的前提下，用萬用表測量，接入線對大地的絕緣電阻應(yīng)≥50MΩ。
（3）首先將監(jiān)控傳感器通電，待其穩(wěn)定，報警主機進行信號采集后，設(shè)置傳感器的通信地址碼、電壓報警值等，并對傳感器的各項功能進行測試。
（4）打開監(jiān)控系統(tǒng)主電源，用萬用表測量各條線上的電壓是否正常，之后配置監(jiān)控主機的系統(tǒng)參數(shù)（包括通信接口、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)檢查通信地址及通信線，直至正常通信。對監(jiān)控系統(tǒng)基本功能、報警、控制輸出等功能進行試驗。
（5）全部調(diào)試完畢，試運行3天。系統(tǒng)驗收后方能投入正常運行。
6、安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)選型及介紹
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、報警、管理于一體的計算機測控系統(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)、國家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)控器通過消防二總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(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，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等運行相關(guān)信息、報警信息、故障信息等，并存儲、分析、統(tǒng)計，方便用戶進行監(jiān)控和管理；通過人機交互界面，將消防設(shè)備電源的數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。
6.1 消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器及區(qū)域分機
6.2 監(jiān)控模塊
6、結(jié)束語
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)作為一種預(yù)警系統(tǒng)，在工業(yè)廠房設(shè)計中被廣泛應(yīng)用，其簡單的系統(tǒng)架構(gòu)（消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器加電壓傳感器的兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式）有效地實現(xiàn)了消防設(shè)備的實時監(jiān)測，并反映出消防用電設(shè)備的供電電源、備用電源實時工作狀態(tài)的技術(shù)要求，保障了消防聯(lián)動系統(tǒng)的安全。該系統(tǒng)對于確保工業(yè)建筑消防設(shè)備正常運行，提高單位消防安全管理水平具有非常重要的作用。同時，可以及時發(fā)現(xiàn)消防設(shè)備故障，以達到預(yù)防和減少火災(zāi)事故的目的，為工廠的安全運行和人民生命財產(chǎn)安全保駕護航。
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更新時間：2023-04-06 
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