安科瑞消防電源監測系統在上海浦江智谷中區項目中的應用

艾優花

（安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定）

摘要：大型公共建筑、商場酒店以及醫院等區域，人員密集，社會關注度高，其火災預防十分重要。鑒于商業辦公樓、大型商場、生活小區、商場酒店、醫院等區域的人員密集特性，國家和各地區已經制定了相關火災防范的強制規定。而在上述的各種人員密集型場所安裝消防電源監測系統，可以有效的監測消防設備供配電系統的運行情況。本文通過介紹安科瑞AFPM100/B消防電源監測系統在上海浦江智谷中區項目中的應用，簡析相關國家標準和設計規范，概述消防電源監測系統在消防供配電系統運行狀態監測方面的具體架構以及其*性。

關鍵詞： 上海浦江智谷中區；消防電源監測系統；商業建筑；安科瑞；

0 前言

  中國消防在線訊 2016年，全國共接報火災31.2萬起，亡1582人，傷1065人，直接財產損失37.2億元，與2015年相比，四項數字分別下降10.1%、16.7%、12.2%和14.6%。其中，較大火災64起，同比減少4起、下降5.9%；未發生重大和特別重大火災，新中國成立以來全年未發生一次亡10人以上的火災。

  消防設備作為火災發生后的止損方式，消防設備供配電系統的穩定供電就顯得十分重要。商業建筑人員來往密集、流動性大、公共關注度高，其配消防設備供配電系統的穩定運行顯得更加重要。

  浦江智谷的消防設備供配電系統特性主要有以下幾個方面：

  1)    消防設備：防火卷簾門、消防泵等分散在各個區域；

  2)    消防設備的供配電箱一般為雙進線配電箱，配電箱一般就是就行安裝在消防設備附近；

  3)    面積大，巡查一遍供配電系統是否供電正常，費時費力。

  安科瑞電氣股份有限公司自主研發的研發的安科瑞AFPM100/B消防電源監測系統能夠實時監測消防設備供配電箱進線電壓，以及出現電流來實現對消防設備供配電系統運行狀態實現實時監測。本系統后臺在顯示各個探測點位數據的同時，還提供越限聲光報警、人性化的界面等功能。本系統實現了配電系統的24小時無人實時監控，減少了人力成本，提高了配電系統隱患的排除效率。

  本文就消防電源監測系統在上海浦江智谷中區項目中的應用，簡單介紹安科瑞AFPM100/B消防電源監測系統的實際應用和其實際意義。

1 項目概況

  浦江智谷整個項目由東側、中部和西側3個地塊組合而成，整體規劃面積約1100畝，規劃總建筑面積88萬平方米。地塊位于主干道聯航路南北兩側，地塊西靠三魯路、東依召樓路，南瀕沈莊塘、北臨友誼河，交通便利，水系發達，西側地塊是上流行的多層大平面設計，有利于形成美觀、實用的制造廠房。

  本次項目設計范圍為：2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、32#樓、33#樓。

  現針對上海浦江智谷中區項目設計一套消防電源監測系統，監測其配電回路的進線電壓，確保其整個配電系統的供電狀態實時顯示，為現場維護人員提供手的系統運行狀態。

  針對本項目的特性，在消防配電柜的進線回路安裝安科瑞研發的AFPM系列消防電源監測探測器。消防電源監測系統須實時監測重要回路的電壓值，電流值，監測的數據實時傳輸至后臺主機，當發生電流值越限、配電回路失壓時，后臺能進行聲光報警，同時后臺能夠和消防火災報警系統實現消防聯動。

2 參照標準

  鑒于公共建筑區域發生火災容易人員生命財產損失。為了加大火災防范的力度，近年來，國家相繼制訂或修改了一批相關標準規范。相關的標準規范已經對消防電源監測系統提出了具體的要求，本項目中選用的安科瑞AFPM100/B消防電源監測系統的設計參照的標準以及細則主要有：

  1)    GB28184（2011版）《消防設備電源監控系統》

用于監控消防設備電源工作狀態，在電源發生過壓、欠壓、過流、缺相、中斷供電等故障時能發出報警信號的監控系統，由消防設備電源狀態監控器、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。

  2)    GB 25506（2010版）《消防控制室通用技術要求》

  3.1 消防控制室內設置的消防設備應包括火災報警控制器、消防聯動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防總機、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。

  5.7  消防設備電源監控器

  消防設備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。

  3)    GB 50016（2014版）《建筑設計防火規范》GB 50016-2014

  10.1.8 消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等的供電，應在其配電線路的末一級配電箱處設置自動切換裝置。

3 系統架構及設計

  系統架構圖：

消防電源監測系統拓撲圖

1)    站控管理層

  站控管理層針對消防電源監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。安科瑞消防電源監測系統主機充分考慮到用戶的操作習慣，和持續穩定運行，參照的相應的國家標準和規范。主機主要由監控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機等設備組成。將現場的各類數據信息進行計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應給終端管理人員。使管理人員能夠實時掌握系統動態，且實現故障信息可追循，信息可導出等功能。

  鑒于本項目中儀表點位以及數據量的規模，現為項目配置安科瑞AFPM100/B主機，本主機的具體參數見下文介紹。

2)    網絡通訊層

  本項目中的所有儀表須嚴格按照手拉手的形式連接，且所有的通訊總線須沿著弱電橋架鋪設。本項目的儀表分布在消防設備供電配電箱進線。

  本項目的數據總線設計為兩根總線，獨立的總線便于后期系統的維護，發生漏電流報警時也可以根據后期我方提供的點檢表快速定位故障回路，快速排除故障。

  現場消防電源探測器通過雙絞線（ZR-RVSP2*1.0）、電源線（ZR-RVSP2*1.5）以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在20只左右。

3)    現場設備層

  本項目中主要是針對消防設備供電配電箱進線回路安裝安科瑞嵌入式消防電源探測器，通過嵌入式消防電源探測器實時監控配電回路進線電壓來顯示整個配電系統的工作狀態。

  AFPM系列消防電源監控探測器，是針對消防設備供配電系統設計的，通過對消防設備供配電的配電箱的雙進線電壓實時監測，同步實施監控和管理。產品采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建筑消防供配電系統的理想選擇。

4 系統特性和工作原理

  鑒于本項目的規模，以及本項目消防電源監測點位的實際情況。無論在終端剩余電流探測器還是后臺主機都是根據本項目的實際情況來進行設計的。

  本項目的系統特點可總結為一下3點：

1)    終端探測器選用嵌入式消防電源探測器，方便安裝、節省成本、便于后期維護。

2)    重要配電柜的進線，采集重要回路的電氣安全參數。

3)    RS485總線連接方便，可操作性強。總線布線時走的是弱電橋架，不會受到強電的影響，確保的整個系統的通訊穩定。

4)    考慮到本項目中儀表數據量，客戶要求。本項目的主機選用壁掛式。壁掛式主機界面簡潔，系統操作方便，適合本項目中的配電間環境和客戶的相關操作要求。

消防電源系統工作原理

  1)    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。

  2)    終端探測器負責監測各個回路的電壓信號，將測量值的數據傳輸至系統主機。

  3)    儀表通過RS485總線將數據傳輸至系統主機，系統主機將上傳數據通過圖形、報表、事件記錄等形式反映整個系統的運行狀態。

5系統功能

5.1 消防設備電源故障報警

  1)    監測消防設備電源開關狀態

  2)    監測消防設備電源的電壓或電壓與電流

  3)    消防設備電源異常時，發出聲光報警，響應時間≤30s

  4)    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

  5)    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

5.2 控制輸出功能

  1)    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

  2)    對消防設備電源監控器的繼電器輸出進行遠程遙

5.3 故障報警功能

  1)    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

  2)    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）

  3)    監控器與其分體電源間連接線斷路、短路

  4)    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

  5)    故障報警響應時間：≤100s

  6)    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

  7)    故障報警光信號：黃色LED指示燈常亮

  8)    故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

5.4 自檢功能

  1)    連接檢查：通信線路及分體電源線路的斷路、短路

  2)    設備自檢：手動檢查或系統自檢

  3)    自檢耗時：≤60s

  4)    報警記錄功能

  5)    記錄999條相關故障報警信息

  6)    報警類型：故障類型、發生時間、故障描述

  7)    報警事件查詢 

  8)    報警記錄打印

6 主要設備參數

6.1電源

  1)    主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~110%范圍內變化）

  2)    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

  3)    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 工作制

  24小時工作制

6.3 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）。

6.4 監控容量

  ≤128點，用中繼器擴展時可到達256點

6.5 操作分級

  1)    值班員級：實時狀態監視、歷史記錄查詢。

  2)    操作員級：實時狀態監視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。

  3)    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。

6.6 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%

  4)    無凝露海拔高度：≤2500m

  5)    污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

  6)    外殼防護等級：IP51

6.7 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

6.8 面板元件布置及功能說明

7 安裝要求

  1)    必須讓具有資格的安裝人員安裝此模塊，并且安裝之前要仔細閱讀使用說明。

  2)    接線時按照使用說明中的接線方式接線，接線完成后要認真核對接線是否正確，以免通電后損壞模塊、

  3)    產生危險事故。

  4)    安裝或移除模塊時，請確認工作電源、待測母線及相關部分電源已切斷以免發生觸電，造成危險和人員傷害

  5)    對模塊進行送檢、維修之前要切斷所有電源和檢測控制連接線。

  6)    接線、布線請按相關規范要求，以免發生短路、斷路等事故，同時也方便日后的維護和檢修。

  7)    模塊的正常運行依賴于正確的安裝、設置和操作，安裝之前請詳細閱讀安裝、設置和操作的相關內容，

  8)    以保證模塊的正常運行。

  9)     對裝有模塊的電源設備進行絕緣或搖表測試之前，斷開所有與模塊連接的輸入和輸出線，避免測試對

  10)    模塊內部器件可能帶來的損壞。

項目總結

  上海浦江智谷中區項目為商業辦公一體綜合辦公園區，消防安全對于其尤為重要。針對上海浦江智谷中區這種商辦園區，消防設備供配電系統安全是其建筑智能化以及消防安全的重要組成部分。通過為其設計安裝消防電源監測系統，有利于發現供電故障、及時提醒管理者處理電力安全隱患，對火災預防有著重要的意義。本系統在上海浦江智谷中區項目投入運行以來，幫助甲方發現和整改了多處供電不穩以及雙電源箱進線失電故障，大大提高了工作人員的工作效率，保證了業主的日常營業的穩定有序的進行，并為也管理者的消防管理提供了科學的依據。

  消防設備電源監測系統的設計，安裝，調試，驗收的整個過程既是對配電系統的一次全面的檢測，也是對用戶配電系統管理人員的一次全面培訓，通過項目的實施和系統運用的培訓，讓本項目的電力系統管理人員能夠更加細致的了解本項目消防設備配電系統的故障排除方法，提高其火災防范意識和效率。

  在項目運行正常后，我方還提供了本項目系統整套資料，資料中包括本項目系統的點位表，系統使用說明書等。就其中點位表而言，上面標注了本項目中各個探測器安裝回路的具體名稱位置，系統正常運行后的實時數據。全套資料便于后期管理人員快速掌握系統的架構，提高系統維護效率和故障排查速度。

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.電力儀表在大型商業酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6

[3].劉東旗; 劉艷芹; 陳寧; 王鵬; 李大勇.中國安全生產科學技術[J].中國安全生產科學研究院 2011.7

[4].司戈.消防科學與技術[J].中國消防協會 2008.1