重慶杜拉維特廠房項目消防設備電源監控系統的設計與應用

劉丹
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：安科瑞消防設備電源狀態監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，監控設備通過RS485總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實時監控消防設備電源的工作狀態。本文通過對重慶杜拉維特廠房項目消防設備電源監控系統的介紹，闡述AFPM100消防設備電源狀態監控器所實現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；電源監控模塊；監控系統；AFPM100；
 
0 概述
安科瑞消防設備電源監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，該系統可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、醫院等領域。
AFPM100消防設備電源狀態監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，AFPM100監控器通過RS485總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實時監控消防設備主、備電源的工作狀態。
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。
重慶杜拉維特廠房項目項目共計分為2個區域：生產廠房，綜合樓。本項目共分布AFPM3-2AV消防電源監控模塊28只，安裝于廠區內消防配電箱。現場消防電源監控模塊采用總線方式接至消控中心的AFPM100壁掛式消防電源監控系統。本設備結構合理、可靠性高、功能較強、維護方便、性價比高，系統界面友好、易學易用。

1 參考標準
 本設備符合標準GB28184-2011《消防設備電源監控系統》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控系統其設計遵循下列原則：
1）消防設備電源監控系統組成及要求：
 1 系統應由下列部分或全部監控裝置組成： 監控器、電壓傳感器。
 2 系統形式與選擇應符合下列規定：
　  2.1 對于單體建筑且監控點數小于220點的系統至少應由一臺監控器及若干臺傳感器等設備組成，系統中的監控器不應超過兩臺；
    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控器，將各消防設備電源狀態及報警信息傳回至控制中心的中央監控器，管理、監控、顯示信息。
 3 任一臺監控器所連接的傳感器的地址總數不應超過128點。其中每一總線回路連結設備的地址總數宜留有不少于地址總數額定容量10％的余量，且每回路地址總數不宜超過56點(有中繼器的情況下）。
 4 在有消防控制室的場所，監控器應設置在消防控制室內。在無消防控制室的場所，監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 系統組成
消防設備電源監控系統采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層組成。各消防設備電源監控模塊通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入壁掛式主機。
系統組網結構


1）站控管理層
站控管理層針對消防設備電源監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監控系統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。
監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。
UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。
后臺監控設備設置在消控中心。
2）網絡通訊層
        通訊介質：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。
3）現場設備層
 現場設備層是數據采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設備電源監控模塊。
現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。消防設備電源監控模塊擔負著基層的數據采集任務，其監測的數據必須完整、準確并實時傳送至監控主機。便于運行人員監控現場設備運行狀態，故障報警等情況。
AFPM3-2AV消防電源監控模塊：
1、實時監測兩路三相電壓；
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，可監測開關狀態；
4、提供一路繼電器輸出，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生的時間、類型、參數，根據報警記錄可以分析現場情況，為消除故障提供依據；
6、采用現場總線通信技術，上位機管理軟件可以時刻監控現場的運行情況，及時發現報警信息。通過RS485接口，標準MODBUS協議可以與各種標準系統相連；
7、集成度高，網絡化，智能化程度高，動作特性合理；

4 系統介紹
        AFPM消防設備電源監控系統是安科瑞自主研發的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，本系統可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、消防單位以及石油化工、文教衛生、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
?監測消防設備電源開關狀態
?監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
?對消防設備電源監控器的繼電器輸出進行遠程遙
4.1.3故障報警功能
?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
?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）
?監控器與其分體電源間連接線斷路、短路
?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
?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
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，維持監控設備工作時間≥8h
?監控器為連接的模塊（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。
4.2.5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%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

本系統初期的設計，項目實際運行時，我司安排技術人員現場指導施工，提供相關的。在調試過程中，與甲方一道，發現問題，解決問題。完成了消防電源監測系統的搭建，同時對于消防設備供電系統也進行了一個整體的排查。對于消防電源供電體系的缺相，雙電源供電不穩定等問題，提供了合同的解決方案。
該系統自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方面發揮了重要作用，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 作者簡介：
劉丹，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
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