消防设备电源监控系统在民用建筑中的设计应用

 摘要

       现代建筑内基本都会配置该建筑相应的消防设备体系，如消防泵、喷淋泵、消防风机、消防电梯、火灾报警控制器等，这些设备均是在建筑起火的情况下提供救援及其灭火的设备，并且这些设备都是要在有电的情况下才能工作，如果在火灾的情况下这些设备故障或者供电不可靠，将会给人们的生命财产安全和建筑结构体系带来不可估量的后果，所以确保消防设备的可靠的运行或备用状态在建筑防火体系里至关重要，其中可靠的供电体系是保障消防设备可靠运行的条件，所以消防设备的电源监控在大楼或者小区的日常消防设备维护中成为的一项。

关键词:消防设备电源监控系统；消防设备电源监控传感器

一、消防设备电源监控系统在现代建筑设置的必要性

        20世纪80～90年代的城市规模小，建筑也多为多层建筑的小区或者办公，建筑防火大部分采用消火栓系统灭火，消火栓系统的水源也是市政消防水源，建筑或者小区内很少有自身的电气消防设备，依靠市政的消防水源及其体系能很好的解决建筑防火安全等问题。但随着中国城市化进程的加速，越来越多的人口聚集在城市，城市的建筑也越来越密集，新建建筑也朝着体量大、结构复杂的方向发展，这样的建筑内的人们生活用火及其用电系统复杂，火灾安全隐患系数也加大，对于现在的民用建筑，大部分市政已经不能配套相应的消防安全支持，基本上建筑内都会配置该建筑相应的消防设备体系，如消防泵、喷淋泵、消防风机、消防电梯、火灾报警控制器等，这些设备均是在建筑起火的情况下提供救援及其灭火的设备，并且这些设备都是要在有电的情况才能工作，如果在火灾的情况下这些设备故障或者供电不可靠，将会给人们的生命财产安全和建筑结构体系带来不可估量的后果，如应急照明无法点亮，致使人员不能及时有效的疏散，消防泵不能启动，导致火灾现场缺水无法扑救；防火卷帘门及其常开防火门无法下降及其关闭，导致火灾蔓延；排烟风机不启动，导致有毒浓烟蔓延；消防电梯没法工作，导致消防人员扑救火灾带来巨大困难。所以确保消防设备的可靠的运行或备用状态在建筑防火体系里至关重要，其中可靠的供电体系是保障消防设备可靠运行的条件。

二、消防设备电源监控系统设置规范依据①《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）第3.4.2条；消防控制室内设置的消防设备应包括火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图 形显示装置、消防专用电话总机、消防应急广播控制 装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装、消防电源监控器等设备或具有相应功能的组合设备。②《消防控制室通用技术要求（GB25506-2010）第5.7条，消防设备监控器应符合以下要求：a.应能显示消防用电设备供电电源和备用电源的工作状态和故障报警信息；b.应能将消防用电设备供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信息传输给消防控制室图形显示装置；③《消防电源监控系统》（GB28184-2011）第3.2条，消防设备监控系统用于监控消防设备电源工作状态，在电源发生过压、欠压、过流、缺相等故障时能发出报警信号的监控系统，由消防状态电源监控器、电压传感器、电流传感器、电压/电流传感器等部分或全 部设备组成。④《消防电源监控系统》图集 10CX504三、消防设备电源监控系统设置注意事项        在建筑电气设计过程中，哪些建筑需做消防设备电源监控系统，电气设计人员通常是依据《建筑设计防火规范》和《民用建筑电气设计规范》。但该两本规范均未提到消防设备电源监控系统，只是要求“消防设备应采用专用的供电回路，当建筑物内的生产、生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。"只是《火灾自动报警系统设计规范》要求“消防控制室内设置的消防设备应包括火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防专用电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器等设备或具有相应功能的组合设备。"如果要做消防控制室或者火灾报警系统，那么其内部便需设置消防电源监控器，也就是说消防设备电源监控属于火灾报警系统的一个子项，如果建筑没有消防控制室或者没有火灾报警系统，则其内部少量的消防设备，笔者觉得可以不做消防设备电源监控系统。从设计的角度只要小区或者建筑群内有消防控制室，那么所有的消防设备配电箱就应该设置消防设备电源监控系统，即便其内部部分楼栋不设火灾报警系统，其消防设备配电箱也应设置消防设备电源监控系统。其中传感器通常使用较多的主要分为3种，电压传感器、电流传感器、电压/电流传感器，一般对于民用建筑来说采用电压传感器就可以了，尤其是很多平时状态不使用的消防设备如消防风机、防火卷帘门、消防泵等更应该采用电压传感器，平时有使用的消防设备如消防电梯、消防双速风机等可以考虑采用电流传感器或电压/电流传感器。四、基本组成       消防设备电源监控系统一般分为管理层、通讯层、设备层，由消防设备电源监控器、通讯线缆、末端传感器及其中继器等组成。主机根据所带的点数有柜体式、挂壁式，主机工作电源为220V 50Hz，要求有两路电源，备用电源若采用蓄电池，持续工作时间不少于3h。主机一般为24h工作制，系统总线采用NHRVSP 2×1.5屏蔽双绞线，电源线采用NH-BV 3×2.5，传输距离超过500m时需设置中继器，线路穿钢管敷设。挂壁式消防设备电源监控器最多可设置4个回路，每个回路最多带32个点，也就是说挂壁式一般带的点数不超过128个，加中继器可扩展到256个点，超过256个应采用柜体式。末端传感器的种类比较多，有单相、三相的电流或电压传感器。可检测一路直流电压/电流、一路单相交流电压/电流、两路三相交流电压/电流，具有过压、欠压、过流报警功能，具有事件存储功能，能够记录报警发生的时间、类型、参数等。开关量模块也属于传感器的一种，可检测两路或六路开关量状态，并能够记录报警发生的时间、类型、参数等。传感器模块采用现场总线通讯技术，上位机管理系统可以时刻监控现场情况，及时发现报警信息，通过二总线接口、标准协议可以与各种标准系统连接，具有高度网络化、集成化、智能化。中继器是适用于监控器和传感器通讯距离较远的系统，中继器不但可以增加系统的通讯距离，而且可以为连接的传感器供电，解决由于距离远而导致的信号和电源的衰减。五、设计方案       对于大型住宅小区或大型综合体建筑群，宜采用主监控器加分监控器的形式，主监控器宜采用柜体式，分监控器宜采用挂壁式，主监控器设于消防总控制室，分监控器设于消防分控制室或值班室，末端采用传感器，线路过长时设置中继器，系统采用二总线通讯，CAN通讯。       对于大中型单体建筑，监控器宜采用挂壁式，监控器设于消防控制室，末端采用传感器，线路过长时设置中继器，系统采用二总线网络通讯，CAN总线通讯。       对于小型单体建筑，监控器宜采用挂壁式，监控器设于消防控制室或值班室，末端采用传感器，系统采用RS-485网络通讯，以太网通讯。六、安科瑞消防设备电源监控系统的选型及介绍1概述       AFPM系列消防设备电源监控系统能够对消防设备的电源进行实时监控，通过检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等有关设备电源信息，从而判断电源设备是否有断路、短路、过压、欠压、缺相、错相以及过流（过载）等故障信息并实时报警、记录的监控系统。此系统具有可靠性、实时性并具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特性。实时反映出被监控设备电源的状况，并集中显示，从而可以有效避免在火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，保障消防联动系统的可靠性。       AFPM消防设备电源监控系统采用集中供电方式，通过监控器给现场传感器提供DC24V安全电压，有效保证系统的稳定性和安全性。可广泛应用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。       AFPM消防设备电源监控系统由消防设备电源状态监控器（区域分机）、传感器、中继器、系统主机和配套附件组成。2 应用场合       适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。3 系统结构4 系统功能4.1 壁挂式：AFPM100/B1消防设备电源监控设备4.2 壁挂式：AFPM100/B消防设备电源监控设备

4.3. 软件画面

5.1消防设备电源监控主机

5.2 消防设备电源监控模块

消防电源监测项目

七、施工调试

       消防设备电源监控系统的布线应符合国家标准《火灾自动报警系统施工与验收规范》的要求，系统导线的绝缘电阻不应小于20MΩ，系统总线采用NHRVSP 2×1.5屏蔽双绞线，电源线采用NH-BV 3×2.5穿SC20管敷设，不同用途的导线选用不同的颜色区分，同一用途的导线采用相同的颜色。挂壁式监控器、中继器壁挂安装时，底边距地高度1.3m~1.5m，柜体式监控器落地安装时，底边抬高0.1m~0.2m，监控器设于消防控制室，中继器设电井内，传感器可设于配电箱（柜）内，也可以设于其旁单独的设备盒内。系统调试时首先检查线路是否出现错线、开路、短路、虚焊等。对于监控器；首先检测能否接收传感器的报警信号，并且自身发出相应的声光报警；其次检查监控器是否有故障报警功能，并且对于监控器与传感器之间的线路故障及其设备本身的电源故障发出与消防设备电源监控报警不一的信号报警；最后监控器能否定时对自身进行功能检查。对于传感器，首先检测当消防设备的电源的电压或电流信号达到报警值时，传感器能否发出相应的报警；第二传感器是否能够定时自检并且故障时有相应的声光报警；第三报警是否能够保持，直至手动复位。

八、结束语

       综上所述，建筑内设置消防设备电源监控系统已是强制要求的，电气设计人员应认真研读相关规范，把握设置原则和系统结构，为我国的消防安全作一番自己的贡献。

【参考文献】

[1]余波，安徽省建筑科学研究设计院，消防设备电源监控系统在民用建筑内的应用2016.04.102.25.

[2]安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电气火灾监控系统选型手册. 2022.05版