北京中鸿建筑工程设计有限公司昆明分公司 云南省昆明市 650000
摘要：经济的不断发展，加速了城市化的进程，对建筑工程的需求量也逐年攀升。大型公共建筑和扩建项目不断增加，对消防设备的安全性、可靠性、实时性、易用性、兼容性及友好界面提出更高的要求，原来只应用于消防控制室的消防设备电源监控已经广泛应用到所有消防设备电源监控中。本文就消防设备电源监控系统设计展开探讨。
关键词：消防；电源；设计；监控
引言
现代建筑楼层多、建筑结构复杂，在对建筑进行火灾安全监控的时候仅仅依靠人力则难以达到预期效果，因此现代建造单位常常在建筑物中安装大量的消防设备，以期在建筑中发生火灾等险情的时候能进行有效应对。
1消防设备电源监控系统的构成
（1）系统的基本组成。2011 年 12 月 30 日颁布，2012 年 8 月 1 日开始实施的由国家标准委员会编制的 GB 28184—2011《消防设备电源监控系统》，对消防电源监控系统做出明确规定，消防电源监控系统是“用于监控消防设备电源的工作状态，在电源发生过压、欠压、过流、缺相等故障时能发出警报的监控系统”。消防设备电源监控系统严格符合国标规定，由消防设备电源状态监控器（以下简称监控器）、传输线缆和与其连接的电压信号传感器、电压/电流信号传感器（以下简称监控传感器）等设备组成。（2）消防设备电源监控系统的功能和特点。本系统具有多种功能，可靠性强，能安全稳定的监视所要监控的消防设备电源的状态。主要功能特点有：①供电功能，监控器采用直流 24V 为与其相连接的传感器供电；②故障报警功能，能在故障时 100s 内发出故障声、光信号，并显示记录故障的部位、类型和时间；③自检功能，监控器能对本机及所配接的传感器进行功能检查，监控器的自检不影响非自检部位的报警功能；④信息显示与查询功能，本系统能在监控器上采用文字、数字和字母（符）显示，能显示当前所接传感器采集到的相应消防设备电源电流电压信息、监控模块总数、故障总数等；⑤主备电源转换功能，主备电源能相互切换且不影响监控器的正常工作；⑥分级操作功能，监控器设置了普通权限和管理权限对监控器进行不同级别的操作；⑦数据存储功能，监控器能存储5400条故障记录或 5400 条中断记录，且无保存时间限制；⑧打印功能，微型打印机汉字打印输出历史记录的详细数据；⑨通信功能，监控器采用 3 路二总线和 2 路 CAN 总线通信方式，监控器与电压电流传感器通过二总线通信方式进行控制，采用 CAN2.0通信方式，有较高的传输速率，每条总线的传输距离为 1000m；⑩可将开关量输入、开关量输入作为其他信号输入到监控设备；，复位功能，故障排除后，故障信号可自动或手动复位，且在复位后，监控器能在 100s 以内重新显示尚存在的故障。
2消防装置电源监控设备的组成以及运行模式分析
现代消防装置电源监控设备往往具备较强的处理能力以及灵敏度，使消防装置的电源稳定情况以及设备运行情况均能得到精准监控。由于消防装置电源监控设备的性能关系着建筑的安全，因此电源监控设备能在多种环境条件下稳定的运行。因此这种的消防电源监控系统往往是以计算机设备为基础，结合信息通信技术、数字传感技术以及抗电磁技术于一体的新型智能技术。而从消防装置电源监控设备的组成结构方面来看，这一设备是由消防设备的电源部分、运行监控模块、设备电压传感设备以及电流传感设备组成。为了保证消防设备安全检测的良好质量，在消防装置电源监控设备实际运行的时候会采用多种信息传输技术以及信号感应技术，对火灾安全消防设备的电源部分进行全天候的自动检测，保证检测结果以及检测数据的连续性、有效性。而在对消防装置电源运行质量进行监管的时候也会根据设备电源的多种数据进行分析，以保证最佳的设备管理质量，比如会对设备电源运行中的电流数据、设备电压数据设备整体运行状况进行分析，以这些事实数据作为基础，确定消防电源装置在运行的阶段中是否存在供电中断问题、设备电压过载问题、设备电源欠压等问题，并且一旦消防装置电源监控设备发现了上述这些问题，就会以声音或者是光线的方式发出警报，让工作者注意到消防设备电源中存在的问题。
3消防装置电源监控设备软件系统设计
配置软件包括终端设备信息配置层、通信链路层和用户界面管理层3个层次。（1）终端设备信息配置层。终端设备信息配置层主要配置系统设备变量定义，设置电流/电压传感器等相关设备参数，可定义数据库内数据格式，如电流、电压、预警信号等信息参数。（2）通信链路层。通信链路层是指智能化消防设备电源监控系统与具备二总线通信方式D-bus通信功能，下行对传感器进行数据交换，实现遥测、遥信、遥控、遥调的“四遥”监控，上行可将数据转换处理，以太网将数据上传到消防控制室系统。采用有源载波二总线通信方式D-bus通信规约，其速率最高置19．2kb/s。（3）用户界面管理层。智能化消防设备电源监控系统采用Eclipse软件平台通过JAVA设计实现对设备实时监控、报表设计、变量记录、越限报警存档、预警指示、打印功能等功能。用户可设置权限操作，最高可设置高级权限（管理权限）、中级权限（运行权限）、低级权限（查询权限）三级权限。对不同级别权限限制访问，查询和掌握配电设备的运行状态，通过界面实现显示、记录、打印、报表等相关功能。
4安装与接线图
（1）采用RS485通讯消防设备电源监控系统图详见图1。（2）目前比较主流的二总线消防设备电源监控系统图详见图2。（3）单相交流电源和直流电源电压监测详见图3，主要对消防室内主机（如气体灭火、消防电话通讯系统、泡沫灭火、水泡灭火等）的供电电源进行监控。（4）图4为三相四线双电源电压监测，通过一个双路三相电压传感器模块监测消防设备电源双切开关处两路主备用电源的电压。图4中传感器的DO输出方式为无源干接点输出，可以为断路器、继电器提供控制信号，在传感器发生报警故障时，将电源与设备断开，但通常情况下不宜接入，因为消防设备平时是不启用的，启用时说明已经发生火灾，这个时间点是灭火时刻，要保障消防设备的正常运行，而不应中断它的电源，使其不工作。（5）图5为三相四线双电源电压、电流监控电路图。通过一个两路三相电压传感器监测主模块结合一个监测电流传感器从模块，监测了双电源两路电压，同时监测了双切出线端的一路电流。（6）图6为消防电梯房配电柜电路原理图。消防电源监控系统传感器模块监测了配电电源双开入线端的来电电压、双开出线电压电流以及电梯配电箱的电压电流。（7）图7为楼层应急照明电源和防火卷帘门电源的监控图。由图1～7可以看出，按照规范要求对一些重要配电箱的下一级电路进行了分路监测，如消防电梯、防火卷帘门、应急疏散照明等。
图3 一路单相交流电源和一路直流电源电压监测电路图
图4 三相四线双电源电压监测电路图
图7 防火卷帘、应急疏散照明监测电路图
结语
消防设备能否正常工作取决于消防设备供电电源的工作状态是否稳定良好运行。为了保证建筑物内的消防电源在任何时候任何情况下不断电，切实消除消防安全隐患、保障消防安全，设置消防设备电源监控系统是必要的。设置消防设备电源监控系统能对整个建筑消防安全实施科学管理，让消防设备做到真正意义上的“预防为主、防消结合”。
参考文献：
［1］李国有．消防设备电源监控系统设计简析［J］．建筑电气，2016（10）：31～36．
［2］吴恩远，刘菁，裴善勇．消防设备电源监控系统设计及应用简析［J］．建筑电气，2015（03）：56～58．
［3］朱炯．消防设备电源监控系统设计简析［J］．建筑电气，2015（04）：40～44．
［4］GB 50116－2013《火灾自动报警系统设计规范》［S］．北京：中国计划出版社，2015．
［5］JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》［S］．北京：中国建筑工业出版社，2017．
［6］赵东明，王禹，王鹏．消防设备电源监控系统设置的必要性与应用［J］．消防技术与产品信息，2016（12）．
论文作者:张鑫
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/6
标签：电源论文; 消防设备论文; 监控系统论文; 电压论文; 监控器论文; 设备论文; 传感器论文; 《防护工程》2019年9期论文;