上海圓通蛟龍老地塊改造項目號廠房消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

涂志燕
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

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(jiān)控系統(tǒng)在應用中的設計依據和相關規(guī)范。通過安科瑞消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)在上海圓通蛟龍老地塊改造項目號廠房項目的實例介紹，闡述了消防設備電源功能的實現(xiàn)及其重要意義。

關鍵詞：消防設備電源；電源監(jiān)控模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；廠房

0  概述 
      AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、家消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。
      AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設備電源監(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，構成集散式消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設備主、備電源的工作狀態(tài)。
      監(jiān)控器采用集中式、模塊化設計，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態(tài)等運行相關信息、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，將消防設備電源的數(shù)據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。
      本項目為上海圓通蛟龍老地塊改造項目號廠房項目，現(xiàn)場共分布AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊7只，安裝于強電井消防配電箱內。現(xiàn)場消防電源監(jiān)控模塊采用總線方式接至消控中心的AFPM100壁掛式消防電源監(jiān)控系統(tǒng)。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(tǒng)界面友好、易學易用。
 

1  用戶需求
      本項目要求消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)能通過對上海圓通蛟龍老地塊改造項目號廠房項目消防設備的供電電源的故障和異常狀態(tài)進行監(jiān)控，及時報警提醒相關人員消除這些隱患，防止發(fā)生火災時，消防設備無電可用，設備不能正常投入使用。
      為便于值班監(jiān)控管理，主機具有以下主要功能：
      1.1按照配電圖紙，對各回路消防設備進行監(jiān)控，掌握消防設備電源的運行情況。
      1.2消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)內部能夠實現(xiàn)統(tǒng)的監(jiān)控平臺，能夠得到系統(tǒng)內部全部參數(shù)的實時數(shù)據；對整個消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的智能化管理，能夠通過檢測消防設備電源的電壓狀態(tài)等相關信息，從而判斷消防設備電源是否有斷路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯相等故障信息。
      1.3主機對監(jiān)控報警和故障報警事件應具有實時打印事件編號、監(jiān)控部位、事件性質、報警參數(shù)及日期時間等數(shù)據的功能。報警事件數(shù)據應專門儲存，有獨立的查詢界面，并不可修改，以供故障責任分析之用。
      1.4除以上條款要求外，主機的其它功能和性能尚應符合標GB 28184-2011 《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》的規(guī)定及GB 25506-2010 《消防控制室通用技術要求》的標準。

2  系統(tǒng)組成
      上海圓通蛟龍老地塊改造項目號廠房項目消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)項目由消防設備電源監(jiān)控主機、消防設備電源探測器組成。
      本項目通訊總線共接入2條通訊總線，探測器模塊接入壁掛式主機。AFPM100消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器+電壓傳感器的兩層結構組網模式。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能全面，安全可靠，探測準確，性價比高，系統(tǒng)內部采用消防二總線網絡通信，對外提供以太網通信協(xié)議，以滿足其他標準系統(tǒng)的連接，以上所述組成套信號穩(wěn)定，精度可靠的消防設備電源監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網共分為三層：
3.1站控管理層
      站控管理層針對消防電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應現(xiàn)場運情況。
      監(jiān)控主機：用于數(shù)據采集、處理和數(shù)據轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數(shù)據接口，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。
      UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。
      監(jiān)控主機設置在消控室中，采用壁掛安裝。
3.2網絡通訊層
      通訊介質：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以消防二總線接口，MODBUS-TCP通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。
3.3現(xiàn)場設備層
      現(xiàn)場設備層是數(shù)據采集終端，主要為AFPM100系列消防設備電源監(jiān)控探測器。
系統(tǒng)結構拓撲圖如下：

4  消防設備電源設備

4.1、 AFPM100消防設備電源主機
      主要技術參數(shù)：
      電源主電源：AC220V 50Hz（允許85%－110%范圍內變化） 
      備用電源：主電源低電壓或停電時，維持監(jiān)控設備工作時間≥8h 
      監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC24V電源 
      工作制:24小時工作制
      通訊方式:
      CAN總線，二總線通訊，傳輸距離500m（若超過可通過區(qū)域分機延長通訊距離）。
      操作分級
      ① 日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。
      ② 監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。
      ③ 系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位、探測器參數(shù)遠程修改、監(jiān)控設備系統(tǒng)參數(shù)設定與修改、操作員添加與刪除。
      使用環(huán)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(huán)境溫度：-10℃～+55℃
      ③ 工作環(huán)境相對濕度：≤95%不結露

      ④ 海拔高度：≤2500m
      ⑤ 污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級
      4.2、AFPM100系列儀表
      4.2.1、實時監(jiān)測兩路三相電壓；
      4.2.2、具有過壓、欠壓、缺相、錯相、過流（僅限具有電流檢測產品）報警；
      4.2.3、提供路或兩路（僅限監(jiān)控兩路三相交流電壓產品）開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；（詳見模塊選型）
      4.2.4、提供路繼電器輸出，可連接報警控制回路；
      4.2.5、具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時間、類型、參數(shù)，根據報警記錄可以分析現(xiàn)場情況，為消除故障提供依據；
      4.2.6、采用現(xiàn)場總線通信技術，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過以太網接口，標準MODBUS-TCP協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；
      4.2.7、集成度高，網絡化，智能化程度高，動作特性合理

5 系統(tǒng)功能
5.1、監(jiān)控報警功能
被監(jiān)控設備電源回路開關狀態(tài) 
被監(jiān)控設備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報警狀態(tài)信息） 
報警響應時間：≤100s 
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 
報警光信號：紅色LED指示燈常亮 
5.2、控制輸出功能
對個別或全部被監(jiān)控設備的報警繼電器進行遠程遙控操作 
監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A 
5.3、故障報警功能
監(jiān)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(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓） 
監(jiān)控器與其分體電源間連接線斷路、短路 
當監(jiān)控器出現(xiàn)以上故障時，能發(fā)出與監(jiān)控報警信號有明顯區(qū)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 
5.4、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(tǒng)自檢 
自檢耗時：≤60s 
5.5、報警記錄功能
記錄10000條相關故障報警信息 
報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述 
報警事件查詢 
報警記錄打印 
5.6、打印功能
 監(jiān)控系統(tǒng)可漢字打印，可打印報警事件及時間、故障事件及時間。
5.7、消音
      在發(fā)生報警或故障等警報情況下，監(jiān)控設備的揚聲器會發(fā)出相應的報警聲加以提示，按“消音”鍵揚聲器終止發(fā)出警報，報警指示燈綠燈亮。期間工作人員可以對有關故障進行處理。切回歸正常，報警指示燈滅。如有新的故障發(fā)生時，消音指示燈滅，揚聲器將再次發(fā)出警報聲。

6 結束語
      上海圓通蛟龍老地塊改造項目號廠房項目消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設備電源監(jiān)控裝置AFPM100、消防設備電源探測器組成。AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、家消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設備通過消防二總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設備電源的工作狀態(tài)。控器采用集中式、模塊化設計，配接傳感器，對所監(jiān)測的消防設備電源的運行信息、故障信息、位置信息等參數(shù)進行跟蹤采集、存儲、分析，方便用戶進行管理和監(jiān)控；通過人機交互界面，將消防設備電源的數(shù)據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等多項功能。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(tǒng)界面直觀、易用。

 
參考文獻：
[1]. 《消防控制室通用技術要求》. 北京. 中標準出版社. 2011. 7
[2]. 《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》. 北京.中標準出版社. 2011

作者簡介：
涂志燕，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電