安科瑞消防电源监测系统在上海浦江智谷中区项目中的应用

关键词： 上海浦江智谷中区；消防电源监测系统；商业建筑；安科瑞；

 

0 前言

  中国消防在线讯 2016年，全国共接报火灾31.2万起，亡1582人，伤1065人，直接财产损失37.2亿元，与2015年相比，四项数字分别下降10.1%、16.7%、12.2%和14.6%。其中，较大火灾64起，同比减少4起、下降5.9%；未发生重大和特别重大火灾，新中国成立以来全年未发生一次亡10人以上的火灾。

  消防设备作为火灾发生后的止损方式，消防设备供配电系统的稳定供电就显得十分重要。商业建筑人员来往密集、流动性大、公共关注度高，其配消防设备供配电系统的稳定运行显得更加重要。

  浦江智谷的消防设备供配电系统特性主要有以下几个方面：

  1) 消防设备：防火卷帘门、消防泵等分散在各个区域；

  2) 消防设备的供配电箱一般为双进线配电箱，配电箱一般就是就行安装在消防设备附近；

  3) 面积大，巡查一遍供配电系统是否供电正常，费时费力。

  安科瑞电气股份有限公司自主研发的研发的安科瑞AFPM100/B消防电源监测系统能够实时监测消防设备供配电箱进线电压，以及出现电流来实现对消防设备供配电系统运行状态实现实时监测。本系统后台在显示各个探测点位数据的同时，还提供越限声光报警、人性化的界面等功能。本系统实现了配电系统的24小时无人实时监控，减少了人力成本，提高了配电系统隐患的排除效率。

  本文就消防电源监测系统在上海浦江智谷中区项目中的应用，简单介绍安科瑞AFPM100/B消防电源监测系统的实际应用和其实际意义。

  

1 项目概况

  浦江智谷整个项目由东侧、中部和西侧3个地块组合而成，整体规划面积约1100亩，规划总建筑面积88万平方米。地块位于主干道联航路南北两侧，地块西靠三鲁路、东依召楼路，南濒沈庄塘、北临友谊河，交通便利，水系发达，西侧地块是国际上流行的多层大平面设计，有利于形成美观、实用的制造厂房。

  本次项目设计范围为：2#楼、3#楼、5#楼、6#楼、32#楼、33#楼。

  现针对上海浦江智谷中区项目设计一套消防电源监测系统，监测其配电回路的进线电压，确保其整个配电系统的供电状态实时显示，为现场维护人员提供一手的系统运行状态。

  针对本项目的特性，在消防配电柜的进线回路安装安科瑞研发的AFPM系列消防电源监测探测器。消防电源监测系统须实时监测重要回路的电压值，电流值，监测的数据实时传输至后台主机，当发生电流值越限、配电回路失压时，后台能进行声光报警，同时后台能够和消防火灾报警系统实现消防联动。

 

2 参照标准

  鉴于公共建筑区域发生火灾容易造成人员生命财产损失。为了加大火灾防范的力度，近年来，国家相继制订或修改了一批相关标准规范。相关的标准规范已经对消防电源监测系统提出了具体的要求，本项目中选用的安科瑞AFPM100/B消防电源监测系统的设计参照的标准以及细则主要有：

  1) GB28184（2011版）《消防设备电源监控系统》

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、中断供电等故障时能发出报警信号的监控系统，由消防设备电源状态监控器、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。

  2) GB 25506（2010版）《消防控制室通用技术要求》

  3.1 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。

  5.7  消防设备电源监控器

  消防设备电源监控器应符合下列要求：

  a)应能显示消防用电设备的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的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) GB 50016（2014版）《建筑设计防火规范》GB 50016-2014

  10.1.8 消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的末级配电箱处设置自动切换装置。

3 系统架构及设计

  系统架构图：

 

消防电源监测系统拓扑图

 

1) 站控管理层

  站控管理层针对消防电源监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的上层部分。安科瑞消防电源监测系统主机充分考虑到用户的操作习惯，和持续稳定运行，参照的相应的国家标准和规范。主机主要由监控软件、触摸屏、UPS电源、打印机等设备组成。将现场的各类数据信息进行计算、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应给终端管理人员。使管理人员能够实时掌握系统动态，且实现故障信息可追循，信息可导出等功能。

  鉴于本项目中仪表点位以及数据量的规模，现为项目配置安科瑞AFPM100/B主机，本主机的具体参数见下文介绍。

2) 网络通讯层

  本项目中的所有仪表须严格按照手拉手的形式连接，且所有的通讯总线须沿着弱电桥架铺设。本项目的仪表分布在消防设备供电配电箱进线。

  本项目的数据总线设计为两根总线，独立的总线便于后期系统的维护，发生漏电流报警时也可以根据后期我方提供的点检表快速定位故障回路，快速排除故障。

  现场消防电源探测器通过双绞线（ZR-RVSP2*1.0）、电源线（ZR-RVSP2*1.5）以手拉手方式进行通讯连接，每根总线的仪表数量在20只左右。

3) 现场设备层

  本项目中主要是针对消防设备供电配电箱进线回路安装安科瑞嵌入式消防电源探测器，通过嵌入式消防电源探测器实时监控配电回路进线电压来显示整个配电系统的工作状态。

  AFPM系列消防电源监控探测器，是针对消防设备供配电系统设计的，通过对消防设备供配电的配电箱的双进线电压实时监测，同步实施监控和管理。产品采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑消防供配电系统的理想选择。

 

4 系统特性和工作原理

  鉴于本项目的规模，以及本项目消防电源监测点位的实际情况。无论在终端剩余电流探测器还是后台主机都是根据本项目的实际情况来进行设计的。

  本项目的系统特点可总结为一下3点：

1) 终端探测器选用嵌入式消防电源探测器，方便安装、节省成本、便于后期维护。

2) 重要配电柜的进线，采集重要回路的电气安全参数。

3) RS485总线连接方便，可操作性强。总线布线时走的是弱电桥架，不会受到强电的影响，确保的整个系统的通讯稳定。

4) 考虑到本项目中仪表数据量，客户要求。本项目的主机选用壁挂式。壁挂式主机界面简洁，系统操作方便，适合本项目中的配电间环境和客户的相关操作要求。

消防电源系统工作原理

  1) 监控器采用集中式、模块化设计，配接传感器，通过监测消防设备电源的电压、电流、开关状态等运行相关信息、报警信息、故障信息等，并存储、分析、统计，方便用户进行监控和管理；通过人机交互界面，将消防设备电源的数据汇总显示，具有管理、查看、报警、打印等功能。

  2) 终端探测器负责监测各个回路的电压信号，将测量值的数据传输至系统主机。

  3) 仪表通过RS485总线将数据传输至系统主机，系统主机将上传数据通过图形、报表、事件记录等形式反映整个系统的运行状态。

 

5系统功能

5.1 消防设备电源故障报警

  1) 监测消防设备电源开关状态

  2) 监测消防设备电源的电压或电压与电流

  3) 消防设备电源异常时，发出声光报警，响应时间≤30s

  4) 报警时，报警声信号可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

  5) 报警时，报警光信号LED红色指示灯常亮，当报警消除后，方能手动复归掉

5.2 控制输出功能

  1) 对个别或全部消防设备电源监测模块的报警继电器进行远程遥控操作

  2) 对消防设备电源监控器的继电器输出进行远程遥

5.3 故障报警功能

  1) 监控器与模块（电压/电流信号传感器）之间的连接线断路、短路

  2) 监控器主电源欠压（≤80%主电源额定电压）或过压（≥110%主电源额定电压）

  3) 监控器与其分体电源间连接线断路、短路

  4) 当监控器出现以上故障时，能发出与监控报警信号有明显区别的声光故障报警信号

  5) 故障报警响应时间：≤100s

  6) 故障报警声信号：手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

  7) 故障报警光信号：黄色LED指示灯常亮

  8) 故障期间，非故障回路的正常工作不受影响

5.4 自检功能

  1) 连接检查：通信线路及分体电源线路的断路、短路

  2) 设备自检：手动检查或系统自检

  3) 自检耗时：≤60s

  4) 报警记录功能

  5) 记录999条相关故障报警信息

  6) 报警类型：故障类型、发生时间、故障描述

  7) 报警事件查询 

  8) 报警记录打印

 

6 主要设备参数

6.1电源

  1) 主电源：AC 220V 50Hz（允许80%~110%范围内变化）

  2) 备用电源：主电源低电压或停电时，维持监控设备工作时间≥8h

  3) 监控器为连接的模块（电压/电流信号传感器）提供DC 24V电源

6.2 工作制

  24小时工作制

6.3 通讯方式

  Modbus-RTU通信协议，RS485半双工总线方式，传输距离500m（若超过可通过中继器延长通讯传输距离）。

6.4 监控容量

  ≤128点，用中继器扩展时可到达256点

6.5 操作分级

  1) 值班员级：实时状态监视、历史记录查询。

  2) 操作员级：实时状态监视、历史记录查询、探测器远程复位。

  3) 管理员级：实时状态监视、历史记录查询、探测器远程复位、探测器参数远程修改、监控设备系统参数设定与修改、操作员添加与删除。

6.6 使用环境条件

  1) 工作场所：消防控制室内，或与消防控制台并列安装

  2) 工作环境温度：-10℃～+55℃

  3) 工作环境相对湿度：≤95%

  4) 无凝露海拔高度：≤2500m

  5) 污染等级：Ⅲ级，安装类别：Ⅲ级

  6) 外壳防护等级：IP51

6.7 主要组成部件

  ① 显示方式：320*240点阵液晶；

  ② 输入输出模块：内置远程智能I/O模块；

  ③ 声光报警模块：内置喇叭、蜂鸣器和LED指示灯；

  ④ 备用电源：DC24V，24Ah

6.8 面板元件布置及功能说明

 

7 安装要求

  1) 让具有资格的安装人员安装此模块，并且安装之前要仔细阅读使用说明。

  2) 接线时按照使用说明中的接线方式接线，接线完成后要认真核对接线是否正确，以免通电后损坏模块、

  3) 产生危险事故。

  4) 安装或移除模块时，请确认工作电源、待测母线及相关部分电源已切断以免发生触电，造成危险和人员伤害

  5) 对模块进行送检、维修之前要切断所有电源和检测控制连接线。

  6) 接线、布线请按相关规范要求，以免发生短路、断路等事故，同时也方便日后的维护和检修。

  7) 模块的正常运行依赖于正确的安装、设置和操作，安装之前请详细阅读安装、设置和操作的相关内容，

  8) 以保证模块的正常运行。

  9)  对装有模块的电源设备进行绝缘或摇表测试之前，断开所有与模块连接的输入和输出线，避免测试对

  10) 模块内部器件可能带来的损坏。

 

项目总结

  上海浦江智谷中区项目为商业办公一体综合办公园区，消防安全对于其尤为重要。针对上海浦江智谷中区这种商办园区，消防设备供配电系统安全是其建筑智能化以及消防安全的重要组成部分。通过为其设计安装消防电源监测系统，有利于发现供电故障、及时提醒管理者处理电力安全隐患，对火灾预防有着重要的意义。本系统在上海浦江智谷中区项目投入运行以来，帮助甲方发现和整改了多处供电不稳以及双电源箱进线失电故障，大大提高了工作人员的工作效率，保证了业主的日常营业的稳定有序的进行，并为也管理者的消防管理提供了科学的依据。

  消防设备电源监测系统的设计，安装，调试，验收的整个过程既是对配电系统的一次的检测，也是对用户配电系统管理人员的一次培训，通过项目的实施和系统运用的培训，让本项目的电力系统管理人员能够更加细致的了解本项目消防设备配电系统的故障排除方法，提高其火灾防范意识和效率。

  在项目运行正常后，我方还提供了本项目系统整套资料，资料中包括本项目系统的点位表，系统使用说明书等。就其中点位表而言，上面标注了本项目中各个探测器安装回路的具体名称位置，系统正常运行后的实时数据。全套资料便于后期管理人员快速掌握系统的架构，提高系统维护效率和故障排查速度。

 

 

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型商业酒店电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

[3].刘东旗; 刘艳芹; 陈宁; 王鹏; 李大勇.中国安全生产科学技术[J].中国安全生产科学研究院 2011.7

[4].司戈.消防科学与技术[J].中国消防协会 2008.1