重慶杜拉維特廠房項目消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

摘要：安科瑞消防設備電源狀態(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RS485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)。本文通過對重慶杜拉維特廠房項目消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的介紹，闡述AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器所實現(xiàn)的功能及其在消防安全方面的重要意義。

關鍵詞： 消防設備電源；電源監(jiān)控模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；
 
0 概述
      安科瑞消防設備電源監(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、醫(yī)院等領域。
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RS485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(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。
     重慶杜拉維特廠房項目項目共計分為2個區(qū)域：生產廠房，綜合樓。本項目共分布AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊28只，安裝于廠區(qū)內消防配電箱?，F(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 參考標準
     本設備符合家標準GB28184-2011《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》及GB25506-2016《消防控制室通用技術要求》。

2 設計原則
     該項目消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)其設計遵循下列原則：
1）消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)組成及要求：
 1 系統(tǒng)應由下列部分或全部監(jiān)控裝置組成： 監(jiān)控器、電壓傳感器。
 2 系統(tǒng)形式與選擇應符合下列規(guī)定：
　  2.1 對于單體建筑且監(jiān)控點數(shù)小于220點的系統(tǒng)至少應由臺監(jiān)控器及若干臺傳感器等設備組成，系統(tǒng)中的監(jiān)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(jiān)控器，將各消防設備電源狀態(tài)及報警信息傳回至控制中心的中央監(jiān)控器，統(tǒng)管理、監(jiān)控、顯示信息。
 3 任臺監(jiān)控器所連接的傳感器的地址總數(shù)不應超過128點。其中每總線回路連結設備的地址總數(shù)宜留有不少于地址總數(shù)額定容量10％的余量，且每回路地址總數(shù)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(jiān)控器應設置在消防控制室內。在無消防控制室的場所，監(jiān)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；
2）《消防控制室通用技術要求》GB25506-2010    
 5.7 消防電源監(jiān)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(tài)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(tài)和欠壓報警信息傳輸給消防控制室圖形顯示裝置。

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

1）站控管理層
      站控管理層針對消防設備電源監(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)控系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)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(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數(shù)據(jù)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。
后臺監(jiān)控設備設置在消控中心。
2）網絡通訊層
      通訊介質：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。
3）現(xiàn)場設備層
      現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設備電源監(jiān)控模塊。
      現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。消防設備電源監(jiān)控模塊擔負著基層的數(shù)據(jù)采集任務，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現(xiàn)場設備運行狀態(tài)，故障報警等情況。
     AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊：
1、實時監(jiān)測兩路三相電壓；
2、具有過壓、欠壓、缺相、錯相報警；
3、提供兩路開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；
4、提供路繼電器輸出，可連接報警控制回路；
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(jù)報警記錄可以分析現(xiàn)場情況，為消除故障提供依據(jù)；
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RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；
7、集成度高，網絡化，智能化程度高，動作特性合理；

4 系統(tǒng)介紹
        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)，本系統(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。
4.1 基本功能
4.1.1消防設備電源故障報警
?監(jiān)測消防設備電源開關狀態(tài)
?監(jiān)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(fā)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
4.1.2控制輸出功能
?對個別或全部消防設備電源監(jiān)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(jiān)控器的繼電器輸出進行遠程遙
4.1.3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%主電源額定電壓）或過壓（≥110%主電源額定電壓）
?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
4.1.4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(tǒng)自檢
?自檢耗時：≤60s
4.1.5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(fā)生時間、故障描述
?報警事件查詢 
?報警記錄打印
4.2主要技術參數(shù)
4.2.1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(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DC 24V電源
4.2.2工作制
24小時工作制
1.1通訊方式
Modbus-RTU通信協(xié)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）。
4.2.3監(jiān)控容量
≤128點，用中繼器擴展時可到達256點
4.2.4操作分級
①值班員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。
②操作員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。
③管理員級：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。
4.2.5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%無凝露
④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
4.3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
4.3.1面板元件布置及功能說明

      本系統(tǒng)初期的設計，項目實際運行時，我司安排技術人員現(xiàn)場指導施工，提供相關的技術。在調試過程中，與甲方道，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。完成了消防電源監(jiān)測系統(tǒng)的搭建，同時對于消防設備供電系統(tǒng)也進行了個整體的排查。對于消防電源供電體系的缺相，雙電源供電不穩(wěn)定等問題，提供了合同的解決方案。
該系統(tǒng)自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方面發(fā)揮了重要作用，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(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介：繆建梅，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護器的研發(fā)與應用