LED 消防兩用燈的集控EPS 應(yīng)急電源研究

陳 喬 遲耀丹 黎青霖 姜皓銘 朱 同

0 引言

隨著社會的發(fā)展，消防設(shè)備在建筑中發(fā)展得越來越全面化多樣化，但如今的消防應(yīng)急燈還有著很多方面的不足，其中有很重要的幾個方面就是:一、消防應(yīng)急燈一般都處于獨立回路，并不能夠及時地被檢測到實時狀態(tài)從而進行檢修，需要耗費人力物力進行排查。二、普通模式和應(yīng)急照明模式互相切換時間太長。三、傳統(tǒng)消防應(yīng)急燈配備大容量密封電池，對于節(jié)能環(huán)保非常的不利，同時應(yīng)急燈日常無法作用，造成了資源的浪費，日常照明與應(yīng)急照明之間的電源不能很好地共用結(jié)合。綜上所述，消防應(yīng)急照明設(shè)備的電源設(shè)計還有很大的改善空間，所以本設(shè)計從消防兩用燈的電源入手，旨在設(shè)計出符合條件的集控型應(yīng)急電源

1 電源的功能概述

1.1 EPS 電源簡介

新型的、環(huán)保的、維護消耗少、能夠后臺監(jiān)控的、綜合性能高的、集中供電等是EPS應(yīng)急電源具有的優(yōu)點。能在電感性或者混合性照明等場合適用。應(yīng)急照明集中電源提供快速供電的多為單相電供能場合，維修方便、經(jīng)濟環(huán)保也是其優(yōu)于傳統(tǒng)蓄電池應(yīng)急照明的特點。

1.2 電源的應(yīng)急照明與日常照明兩用

在日常照明正常情況下由一條市電回路保證電源的日常供電，雙控自動切換開關(guān)實現(xiàn)照明燈具的啟動與關(guān)閉，后臺控制同時也能時刻檢測電源的狀態(tài)，并伴隨相關(guān)的充電保護和故障檢測及斷電檢測等功能。而遇到火災(zāi)等特殊情況時，若自動切換開關(guān)仍處于閉合狀態(tài)，則照明燈具仍保持啟動狀態(tài)；若自動切換開關(guān)處于斷開狀態(tài)，備用電源啟動，各個傳感器迅速接收信息并切換到應(yīng)急照明回路接入應(yīng)急電源并實時監(jiān)控?zé)艟唠姵貭顟B(tài)，消防聯(lián)動控制器接受火災(zāi)探測器和傳感器將檢測到的火災(zāi)信號，輸出傳遞給應(yīng)急照明控制器，應(yīng)急照明控制器控制起動并吸合接觸器，使應(yīng)急燈開始工作并啟動滅火系統(tǒng)。

1.3 電源的實時智能監(jiān)控

只能獨立控制的，自帶蓄電池電源的消防應(yīng)急燈在我國首先出現(xiàn)并且占據(jù)了大部分市場，但是這種傳統(tǒng)應(yīng)急燈具又不能很好地檢測自身電池的良好情況。《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》GB17945-2010 規(guī)定，系統(tǒng)中的照明電量等使用情況信息應(yīng)能夠隨時被工作人員獲取來保證其正常使用。由此，后臺監(jiān)控和自動檢測技術(shù)能極大地保障消防應(yīng)急燈電源在特殊情況下的正常運行。后臺監(jiān)控到照明電源出現(xiàn)故障時，工作人員能根據(jù)應(yīng)急照明控制器發(fā)出的故障報警和閃爍警示到系統(tǒng)中出現(xiàn)問題的應(yīng)急照明電源裝置，進行維修；同時傳感器收集的故障信息能利用總線反饋給消防控制室或者集中控制后臺，能使工作人員進一步檢查到問題部位。后臺實時智能監(jiān)控EPS 應(yīng)急電源的充放電過程和消防應(yīng)急照明電池及回路供電情況，確保消防應(yīng)急照明模式能在火災(zāi)等特殊情況下正常工作，且連續(xù)工作時間宜在三十分鐘以上。

1.4 應(yīng)急電源集中供電

應(yīng)急電源的集中供電能夠很好地解決照明供電只有一條回路，供電質(zhì)量難以保障的問題，也具有靈活、可靠性高、智能監(jiān)控方便等優(yōu)點，也能夠達到發(fā)電機和傳統(tǒng)蓄電池電源的應(yīng)急照明同樣的效果當(dāng)緊急狀況發(fā)生時，能滿足一定的工作時長。《民規(guī)》[1]中第13.9.12 條對應(yīng)急照明電源要求包括:由主交流電源和EPS 分別進行兩條回路的供電，用電負荷為一級負荷，可采用兩種供電形式：樹干式或放射式；雙回線路樹干式供電符合二級負荷交流供電，不同防火分區(qū)設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急照明配電箱。應(yīng)急供電設(shè)備雙回路的線路也都是能根據(jù)消防負荷等級不同而提供不同的鋪設(shè)方案。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 應(yīng)急照明與日常照明結(jié)合的集中控制

圖1 應(yīng)急照明系統(tǒng)原理圖

日常照明正常工作時，市電接入建筑給照明系統(tǒng)供電；當(dāng)發(fā)生市電供電不正常時，另一條應(yīng)急照明回路馬上被集中控制器切換用作照明，進入應(yīng)急照明狀態(tài)。本設(shè)計的一大亮點是將集控應(yīng)急照明雙回路電源用于集中控制型消防應(yīng)急照明兩用燈具中，傳感器檢測火災(zāi)信號，并轉(zhuǎn)換成電信號反饋到消防控制室中的消防聯(lián)動控制器，同時應(yīng)急照明控制器收到電源切換指令并進行電源的應(yīng)急切換，后臺時刻監(jiān)控著消防應(yīng)急照明燈運行狀態(tài)及故障情況，實時反饋至消防控制室。照明控集中控制器將工作狀態(tài)和工作模式通過互聯(lián)網(wǎng)，將信息傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器，工作人員在上位機，手機端可以進行監(jiān)控。

2.2 雙回路電源管理

雙回路供電分別由主電源和與主電源不同電力場所供電的EPS 應(yīng)急電源組成，其中在日常照明系統(tǒng)工作時用的是主交流電源，當(dāng)主交流電源無法啟動時，由EPS 應(yīng)急回路電源為照明系統(tǒng)應(yīng)急照明供電。火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)的報警位置的所有消防應(yīng)急照明開始啟動，并在五秒以內(nèi)達到全部應(yīng)急照明設(shè)備進入警戒狀態(tài)。是否切換至EPS 應(yīng)急電源供電，由位于應(yīng)急照明配電箱內(nèi)的自動開關(guān)的開啟狀態(tài)決定，以保證電力的良好供應(yīng)。需要蓄電池輔助供電的時候，應(yīng)該選擇工作穩(wěn)定等綜合性較強的蓄電池。

3 功能創(chuàng)新雙回路集中

供電確保火災(zāi)發(fā)生時電源的即時切換，同時集中控制系統(tǒng)也能后臺實時收取數(shù)據(jù)監(jiān)控檢查雙回路電源并及時進行故障消除，確保應(yīng)急照明燈在日常和火災(zāi)時都有足夠電量供應(yīng)。

4 結(jié)語

本文所提到的LED 消防兩用的應(yīng)急燈的應(yīng)急電源，針對目前消防應(yīng)急照明電源的不足，提出一種雙回路基于EPS 應(yīng)急電源的集中控制后臺監(jiān)控的改善方案，提高了應(yīng)急響應(yīng)的效率。但隨著EPS 電源在消防系統(tǒng)中起著越來越重要的作用，其驗收標(biāo)準(zhǔn)不一也是一大難題，能夠出臺統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)才能盡可能地減少人員和財產(chǎn)的損失。

注釋

[1]《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008.