防火門監控系統的研究

王子若 岳云濤

（1.北京建筑大學電氣與信息工程學院 北京 100044 2.北京市建筑設計研究院有限公司 北京 100045）

1 引言

隨著2014年5 月1 日《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013 的實施，消防在建筑電氣設計中的地位越發重要，防火門監控系統這一項新興技術成為了消防設計的必要內容。防火門是該系統中重要的組成部分。

“防火門是指在一定時間內能滿足耐火穩定性、完整性和隔熱性要求的門，它是設置在防火墻和防火隔墻的開口、疏散樓梯間及其前室的出人口、垂直管道井檢查口、消防設備房門等處的具有一定耐火性能的防火分隔物。”[1]防火門在建筑物中起到重要作用，但是近年來根據事故經驗可以發現，很多防火門出現門體損壞、關閉不嚴等安全隱患。那么利用防火門監控系統實時監控防火門的運行狀況，保證防火門的作用，使防火門能夠在建筑物發生火災的情況下發揮防火分隔的作用，變得尤為重要。

2 防火門監控系統組成

2.1 防火門監控器

防火門監控器作為防火門監控系統的主機，通常設置于消防控制中心。當沒有消防控制中心時，應設置于區域報警器旁等有人值守的區域。

防火門監控器采用非開放式運行模式，其采用系統內自行管理的方式，對外單向傳送信息。同時該控制器采用集中供電方式，輸入電壓為AC220V，采用消防電源。輸出電壓為DC24V 的安全電壓，輸出電壓為防火門控制器提供電源。該監控器能夠實時檢測所有防火門的工作狀態和故障報警信息，并將工作狀態傳輸給消防控制室的圖形顯示裝置。

2.2 防火門中繼器

防火門監控器向每個防火門提供DC24V 電壓的電源，但當供電距離過長時其存在電壓降，無法保證供電可靠性。中繼器的輸入電壓為AC220V，采用消防電源。通過其為防火門控制器提供電源，延長了防火門監控器的供電距離與供電穩定性。同時中繼器延長了防火門監控器的通信距離，并擴展管理傳感器數量，保證了監控網絡的穩定。

2.3 防火門控制器

防火門控制器是現場控制防火門的重要元件，其可以完成對于防火門狀態的信息采集以及信號反饋，同時保證消防聯動控制。控制器后端會根據防火門的開啟狀態設置不同的設備元件。通常存在有門磁開關、彈簧閉門器、電動閉門器、開啟按鈕等。

3 防火門的分類

在電氣設計中，我們通常按照防火門的開啟狀態進行分類，可以分為常閉型防火門和常開型防火門兩種。本文探討的防火門配圖均按照雙扇防火門考慮，當為單扇防火門時，控制器所接設備應減少一組。

3.1 常閉型防火門

（1）控制原理

常閉型防火門是建筑物中被應用最多的，其存在著無需供電，無需電氣控制以及動作方式簡單等優點。常閉型防火門平時處于關閉狀態，見圖1 常閉型防火門示意圖。當有人員需要通過時，按下通過按鈕后可打開該門“有人通過后，閉門器將門關閉，不需要聯動。”但應將“防火門的開啟、關閉及故障狀態信號應反饋至防火門監控器。”

圖1 常閉型防火門示意圖

防火門控制器通過線支“ZR-BV-2x2.5mm2”由防火門監控器得到DC24V 電壓電源。當防火門通過門磁開關完成對于防火門開關狀態的信息采集，并將采集信號通過線支“ZR-RVS-2x1mm2”傳遞給防火門監控器，再通過線支“ZR-RVS-2x1.5mm2”向位于消防控制中心的防火門監控器反饋防火門的狀態信號，使得消防控制室中的值班人員可以實時監控防火門的使用狀況。防火門控制器存在接入消防聯動模塊的端口，但因是常閉防火門，并不接入聯動控制信號，見圖2。

圖2 常閉型防火門控制原理圖

（2）平面設計

結合常閉型防火門控制原理可以得知，其本身的動作方式是機械控制，只需向防火門監控器反饋門的狀態，所以在防火門上方設置防火門控制器。防火門通過門磁開關采集門的狀態信息，通過信號線經中繼器向防火門監控器傳輸信號，通過中繼器向控制器提供電源。在平面圖設計中，應將監控器、中繼器、控制器及其相接管線表示清晰。控制器后端的防火門的磁開關等設備不用繪制，其可由工程中標廠商自行配套安裝，見圖3。

圖3 常閉型防火門平面布置圖

3.2 常開型防火門

在建筑物中通常大量使用常閉防火門，但當其設置于頻繁有人員通過的疏散通道上時，會出現使用不便、易損壞、關閉不嚴等種種問題。此時利用常開防火門可消除這些弊端。

“常開型防火門平時開啟，防火門任一側所在防火分區內兩只獨立的火災探測器或一只火災探測器與一只手動報警按鈕報警信號的‘與’邏輯聯動防火門關閉。防火門的故障狀態可以包括閉門器故障、門被卡后未完全關閉等。”[2]其與常閉型防火門的主要區別在于，需要通過消防聯動系統觸發其在火災時關閉防火門。當有人員需要通過時，按下開門按鈕后可打開此門，通過后其仍自動關閉。常開型防火門根據其動作方式可分為機械式和電動式兩種。

3.2.1 機械式

（1）控制原理

機械式常開型防火門平時利用鎖鏈拴在設置于墻面上的鎖扣處，保持門處于開啟狀態，見圖4 機械式常開型防火門示意圖。當“防火門任一側的感煙探頭探測到煙霧后，通過總線報告給火災報警控制器，聯動控制器按已有設定發出動作指令，接通防火門釋放開關的DC24 V 線圈回路，線圈通電釋放防火門，防火門借助閉門器彈力自動關閉，DC 24 V 線圈回路因防火門脫離釋放開關而被切斷。同時，防火門釋放開關將防火門狀態信號通過報警總線送至消防控制室。消防控制室也可通過總線直接控制現場的聯動模塊關閉防火門并得到防火門關閉的確認反饋信號。”[3]防火門的開關狀態信號則由防火門的門磁開關完成采集，通過防火門控制器信息總線傳至防火門監控器，見圖5。

圖4 機械式常開型防火門示意圖[4]

圖5 機械式常開型防火門控制原理圖

（2）平面設計

結合機械式常開型防火門控制原理可以得知其門狀態采集、信號反饋、控制器供電方式等都與常閉型防火門相同。不同的是機械式常開型防火門要在平時保證門的開啟，火災時控制防火門釋放器釋放鎖鏈，并反饋該釋放器信號。其在平面圖中的設計方式與常閉型防火門相同。防火門控制器后部的末端設備由廠家配套安裝，見圖6。

圖6 常開型防火門平面布置圖

3.2.2 電動式

（1）控制原理

電動式常開型防火門平時依靠DC24V 電壓電源使電動閉門器保持門的開啟狀態，見圖7 電動式常開型防火門示意圖，人流物流可以正常通行。火災時，“防火門監控器通過監控模塊使電動閉門器”[4]斷電，關閉防火門，或者防火門在失去電力情況下自動關閉。防火門起到隔斷煙火的作用，并將關門信號反饋至值班室。當有人需要通過時，按下開關按鈕打開防火門，人員通過后，門在電動閉門器的作用下再次自動關閉。防火門的開關狀態信號則由防火門的門磁開關完成采集，通過防火門控制器信息總線傳至防火門監控器，見圖8。

圖7 電動式常開型防火門示意圖[4]

圖8 電動式常開型防火門控制原理圖

（2）平面設計

結合電動式常開型防火門控制原理可以得知防火門狀態采集、信號反饋、控制器供電方式等都與機械式常開型防火門相同。不同的是電動式常開型防火門要控制防火門的電動閉門器保證其在平時保持門的開啟狀態，火災時關閉防火門并反饋該釋放器信號。其在平面圖中的設計方式與機械式常開型防火門相同，見圖6。防火門控制器后部的末端設備由廠家配套安裝。

4 系統設計

消防控制中心內設置防火門監控器，通過信號線與電源線為每個防火門監控器提供電源與信號，其每條線路可以接32 個防火門控制器。當距離過遠時由廠家配套增設中繼器，中繼器本身就近取消防電源供電。詳見圖9。

圖9 防火門監控系統圖

5 結論

防火門監控系統是2014年實施的新的消防規范中規定設計的新技術，其相應產品仍在不斷開發與完善的過程中。通過本文結合相關消防規范，說明各種類型防火門控制原理，并結合原理圖完成對于平面以及系統的設計舉例。廣大電氣設計師應根據設計需要向建筑專業索要防火門相關資料，根據消防規范完成相應的電氣設計工作。

[1]楊旭光.防火門、防火卷簾設計使用存在的問題及對策[J].消防技術與產品信息,2011(2)：47-49.Yang Xuguang.Problems and Countermeasures in the use of fire door and fire roller shutter.[J]FIRE TECHNIQUE AND PRODUCTS INFORMATION.2011(2):47-49.

[2]公安部沈陽消防研究所.GB50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[3]周曙，周鋒，羅有權.論防火門的自動控制[J].消防技術與產品信息，2004(4):27-29.Zhou Shu,Zhou Feng,Luo youquan.Automatic control of fire door[J].FIRE TECHNIQUE AND PRODUCTS INFORMATION,2004(4):27-29.

[4]中國建筑標準設計院.14X505-1 《火災自動報警系統設計規范》圖示[M].北京：中國計劃出版社，2014.