安科瑞電氣股份有限公司

溫剛

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設(shè)備通過RS485總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。本文通過對上海建工醫(yī)院3號樓的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的介紹，重點闡述AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器所實現(xiàn)的功能及其重要意義。

0、概述

  AFPM消防設(shè)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、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

  AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)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(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設(shè)備主、備電源的工作狀態(tài)。

  監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等運行相關(guān)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(shè)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。

  上海建工醫(yī)院成立于1953年，原為上海市建筑工程局職工醫(yī)院，1980年對社會開放，1995年被評為二級甲等綜合醫(yī)院。醫(yī)院占地面積40余畝，核定床位400張，設(shè)有近30個臨床和醫(yī)技科室，衛(wèi)技人員占職工總數(shù)的86%，其中具有副高以上職稱的占8%。

  現(xiàn)針對上海建工醫(yī)院病房樓改建項目3號樓設(shè)計一套消防電源監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測其配電回路的漏電流等電參量，確保其整個配電系統(tǒng)的電氣安全。

  本項目設(shè)計AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊安裝于消防配電箱內(nèi)。現(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(shè)備結(jié)構(gòu)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(xué)易用。

1、參考標(biāo)準(zhǔn)

  本設(shè)備符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》及GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》。

2、設(shè)計原則

  該項目消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)其設(shè)計遵循下列原則：

  消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)組成及要求：

    2.1系統(tǒng)應(yīng)由下列部分或全部監(jiān)控裝置組成： 監(jiān)控器、電壓傳感器。

    2.2系統(tǒng)形式與選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

    對于單體建筑且監(jiān)控點數(shù)小于220點的系統(tǒng)至少應(yīng)由一臺監(jiān)控器及若干臺傳感器等設(shè)備組成，系統(tǒng)中的監(jiān)控器不應(yīng)超過兩臺；

    大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結(jié)合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場所設(shè)置監(jiān)控器，將各消防設(shè)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)一管理、監(jiān)控、顯示信息。

    2.3 任一臺監(jiān)控器所連接的傳感器的地址總數(shù)不應(yīng)超過128點。其中每一總線回路連結(jié)設(shè)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）。

  2.4在有消防控制室的場所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。在無消防控制室的場所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在有人值班的場所。

  2.5傳感器的設(shè)置應(yīng)采用末端設(shè)置；   

  2.6 消防電源監(jiān)控器應(yīng)符合下列要求：

  應(yīng)能顯示消防用電設(shè)備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和故障報警信息；

  應(yīng)能將消防用電設(shè)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(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成。各消防設(shè)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(wǎng)結(jié)構(gòu)

3.1站控管理層

  站控管理層針對消防設(shè)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)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)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(yīng)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(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)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(shè)備的正常運行。

  后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控中心。
3.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊介質(zhì)：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(shè)備與上位機的實時通訊。

3.3 現(xiàn)場設(shè)備層

  現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設(shè)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(gòu)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(shè)備電源監(jiān)控模塊擔(dān)負著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)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(shè)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(guān)量輸入功能，可監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)；

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(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)；

3.4 采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連；

3.5 集成度高，網(wǎng)絡(luò)化，智能化程度高，動作特性合理；

4、系統(tǒng)介紹

  AFPM消防設(shè)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、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

4.1 基本功能

4.1.1消防設(shè)備電源故障報警

  監(jiān)測消防設(shè)備電源開關(guān)狀態(tài)

  監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓或電壓與電流

  消防設(shè)備電源異常時，發(fā)出聲光報警，響應(yīng)時間≤30s

  報警時，報警聲信號可手動消除，當(dāng)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(dāng)報警消除后，方能手動復(fù)歸掉

4.1.2控制輸出功能

  對個別或全部消防設(shè)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(shè)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(dāng)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(yīng)時間：≤100s

  故障報警聲信號：手動消除，當(dāng)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(shè)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(guān)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(shù)參數(shù)

4.2.1電源

  主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~110%范圍內(nèi)變化）

  備用電源：主電源低電壓或停電時，維持監(jiān)控設(shè)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

    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

  值班員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

  操作員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復(fù)位。

  管理員級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復(fù)位、探測器參數(shù)遠程修改、監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)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(nèi)，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

  海拔高度：≤2500m

  污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

  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(nèi)置遠程智能I/O模塊；

  ③ 聲光報警模塊：內(nèi)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

項目總結(jié)

  隨著電氣安全在民用建筑以及公共建筑內(nèi)的比重越來越重要，政府及民眾對電氣安全的認識度和重視度越來越高。企業(yè)建筑、公共建筑以及商業(yè)建筑等安裝消防電源監(jiān)測系統(tǒng)共是智能化建設(shè)的必然趨勢。消防電源監(jiān)測系統(tǒng)對消防設(shè)備供電系統(tǒng)的實時監(jiān)測，能夠及時提醒管理者處理消防供電隱患，對火災(zāi)預(yù)防有著重要的意義。本系統(tǒng)在上海建工醫(yī)院3號樓項目投入運行以來，幫助甲方發(fā)現(xiàn)和整改了多處消防設(shè)備供電隱患，大大提高了工作人員的工作效率，保證了醫(yī)院日常工作的穩(wěn)定有序的進行，保證了醫(yī)院后期的安全運行，并為醫(yī)院的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。

  消防電源監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計，安裝，調(diào)試，驗收的整個過程既是對電氣安全的一次全面的檢測，也是對用戶配電系統(tǒng)管理人員的一次全面培訓(xùn)，通過項目的實施和系統(tǒng)運用的培訓(xùn)，讓本項目的電力系統(tǒng)管理人員能夠更加細致的了解本項目消防配電系統(tǒng)隱患的排除方法，提高其電氣火災(zāi)防范意識和效率。

  在項目運行正常后，我方還提供了本項目消防電源系統(tǒng)整套資料，資料中包括本項目消防電源監(jiān)測系統(tǒng)探測點的點位表，系統(tǒng)使用說明書等。就其中點位表而言，上面標(biāo)注了本項目中各個探測器安裝回路的具體名稱位置，系統(tǒng)正常運行后的實時數(shù)據(jù)。全套資料便于后期管理人員快速掌握系統(tǒng)的架構(gòu)，提高系統(tǒng)維護效率和故障排查速度。

參考文獻

  [1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)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(yè)酒店電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介：
  溫剛，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，Email: 2880157863@qq.com手機：18702111736  QQ:2880157863