消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

李堯

（平羅恒創(chuàng)建筑設(shè)計院有限公司 寧夏 平羅 753400）

引言

近年來，養(yǎng)老建筑火災(zāi)事故屢屢發(fā)生，給國家財產(chǎn)及人員生命安全造成巨大損失。以2015年某養(yǎng)老院特大火災(zāi)事故為例：由于建筑物內(nèi)的供電線路老化，發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)急照明電源及消防設(shè)備無法正常啟動，建筑內(nèi)燃燒物燃燒過程產(chǎn)生大量煙霧，導(dǎo)致疏散通道能見度低。給建筑物內(nèi)被困的老人疏散及消防人員的滅火救災(zāi)行動增加許多困難。最終導(dǎo)致39人死亡，6人受傷，直接經(jīng)濟損失2064.5萬元。

自本世紀以來，建筑物內(nèi)消防報警聯(lián)動系統(tǒng)的技術(shù)、設(shè)備及應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防設(shè)備電源發(fā)生故障，消防設(shè)備不能正常啟動運行的事故卻經(jīng)常發(fā)生。因此，為保障消防設(shè)備供電處于正常狀態(tài)，越來越多的建筑工程裝置使用消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

1 消防設(shè)備電源的定義及作用

消防設(shè)備電源就是為各種消防設(shè)備提供可靠的交流或直流電源，包括主電源和備用電源。消防設(shè)備電源是保障建筑物安全的主要消防設(shè)施，它是在發(fā)生火災(zāi)時，最大限度降低人員傷亡和財產(chǎn)損失發(fā)揮著巨大作用。建筑物內(nèi)的消防設(shè)備是否能正常運行，是由消防設(shè)備電源來保障的，其可靠性直接關(guān)系到建筑物內(nèi)的消防設(shè)備在產(chǎn)生火災(zāi)時能否正常發(fā)揮報警滅火作用。

2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)定義及功能

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是用于監(jiān)控消防設(shè)備電源工作的狀況，在電源發(fā)生過電壓、欠電壓、過電流等故障時能發(fā)出報警信號的監(jiān)控系統(tǒng)。是由系統(tǒng)主機、控制模塊、信息傳感器、系統(tǒng)通信電纜等設(shè)備組成。它是集工業(yè)計算機技術(shù)、通信、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)及工業(yè)現(xiàn)場總線于一體的智能化體系設(shè)備。

采用高度靈敏度多種信號傳感器對消防設(shè)備的電源進行二十四小時實時監(jiān)測技術(shù)，經(jīng)過檢測消防設(shè)備的電壓、電流、工作狀態(tài)等有關(guān)設(shè)備信息，將這些信息收集到的電源信息集中統(tǒng)計，為管理者和工作人員提供查詢、分析和數(shù)據(jù)輸出，來判別供電設(shè)備是否存在斷路、短路、過壓、欠壓、錯相以及過流等故障，有利于工作人員及時維護，確保消防設(shè)備供電的可靠性。

3 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 設(shè)計依據(jù)

依據(jù)GB50116-2013規(guī)范第3.4.2條:“消防控制室應(yīng)設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控器，控制室工作人員通過室內(nèi)圖形顯示裝置,監(jiān)視建筑物內(nèi)的消防設(shè)備電源的運行狀況[1]”。

依據(jù)GB25506-2010規(guī)范第5.7條:“消防電源監(jiān)控器可顯示消防設(shè)備電源和備用電源的工作狀態(tài)及故障報警信息；并能將消防用電設(shè)備的主備電源的運行狀況和欠壓報警信息傳送至消防控制室圖形顯示裝置”。

依據(jù)GB50016-2014(2018版)第8.1.7條規(guī)定：“設(shè)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的建筑（群）必須設(shè)置消防控制室”。

以上這些規(guī)范要求對各類消防系統(tǒng)或消防設(shè)備的電源工作狀況都要在消防控制室進行顯示，進一步證明消防設(shè)備電源是保障消防設(shè)備工作的基礎(chǔ)。設(shè)置消防控制室的工程必須設(shè)置消防電源監(jiān)控系統(tǒng)，因為消防電源監(jiān)控器應(yīng)能夠顯示消防用電設(shè)備的主、備供電的運行狀況。

3.2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)符合國家相關(guān)標準，且必須獲得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心出具的產(chǎn)品型式試驗報告。

3.2.1 設(shè)置場所

當建筑物設(shè)有消防控制室時，其室內(nèi)必須設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

3.2.2 設(shè)置范圍

在建筑物內(nèi)用直流或交流電源的供電各類消防設(shè)備，包括主電源和備用電源，均設(shè)置傳感器，且安裝位置在最末端一級配電箱ATSE切換開關(guān)雙供電回路的進線處設(shè)置[2]。

3.2.3 設(shè)置位置

(1)系統(tǒng)主機設(shè)置

A大型建筑物或建筑群有多個消防控制室時，系統(tǒng)主機應(yīng)設(shè)在主消防控制室內(nèi)；

B系統(tǒng)主機通過通訊模塊可同時管理32個臺監(jiān)控器；

C采用CAN通訊時,系統(tǒng)主機與監(jiān)控器距離為1000米；CAN通訊線型為NH-RVSP-2*1.5mm2。

(2)監(jiān)控器設(shè)置

A如果有消防控制室時，應(yīng)在消防控制室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控器。如果沒有設(shè)置消防控制室時，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置有人值班的地方；

B監(jiān)控器可輸出兩路，兩總線線型為NH-RVSP-2*1.5mm2，每個回路500米可連接128臺傳感器；

C監(jiān)控器通訊容量2*128=256臺傳感器。

(3)區(qū)域分機的設(shè)置

A區(qū)域分機應(yīng)設(shè)置在強電豎井；

B監(jiān)控器至傳感器的供電距離大于500米時，應(yīng)增設(shè)區(qū)域分機。

(4)傳感器設(shè)置

A建筑物內(nèi)消防設(shè)備供電的主電源箱和備用電源箱的輸出端子。

B消防電氣（風(fēng)機、水泵、電梯等）的雙電源供電路回路的輸入或輸出。

C應(yīng)急照明配電箱雙電源的輸入端或輸出端。

D消防設(shè)備應(yīng)急電源、集中電源型消防應(yīng)急專用電源的輸入端子。

E各種消防設(shè)備直流電源的輸出端子。

3.2.4 系統(tǒng)接線

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)接線應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準相關(guān)標準執(zhí)行。同時，在同一工程的導(dǎo)線布置應(yīng)根據(jù)不同用途分為不同顏色。同一用途電源導(dǎo)線顏色應(yīng)相同，電源線正極為紅色，負極為藍色或黑色。系統(tǒng)總線采用兩總線NH-RVSP-2*1.5mm2穿SC20同管敷設(shè)。

4 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計案例

4.1 工程簡介

平羅縣中心敬老院養(yǎng)護樓項目位于平羅縣賀蘭山路與民族北街交叉處西北角。新建養(yǎng)護樓建筑面積為6000m2，地上五層，地下一層（消防水池）。框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為18.5m。該工程的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用集中控制報警系統(tǒng)，消防控制室在養(yǎng)護樓一層門廳處。

4.2 系統(tǒng)組成

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是有消防設(shè)備電源狀況監(jiān)控器、電壓信號傳感器、上位機、通信及電源線路組成；上位機設(shè)在消防控制室內(nèi)；上位機選用的是工控機，可對16臺消防設(shè)備電源監(jiān)控器進行管理，而本工程為小型公共服務(wù)建筑，只需要一臺消防設(shè)備電源監(jiān)控器可以滿足本工程消防設(shè)備電源監(jiān)控的需求[3]。

消防設(shè)備電源監(jiān)控器專用于消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，獨立裝置在消防控制室內(nèi)。采用RS485通信方式，向外界單向傳遞信息；實時監(jiān)控所有消防設(shè)備主備用電源的運行狀況。

電壓信號傳感器用于監(jiān)測消防設(shè)備主電源的工作狀況，并通過直接壓接方法采集電壓信號。除了電壓/電流傳感器的上述功能外，還增加了被監(jiān)測供電回路的電流信號，來判斷消防設(shè)備運行狀況。

4.3 消防設(shè)備電源末端監(jiān)控設(shè)計

在現(xiàn)有國家標準（G50116-2013）和（GB28184-2011）兩本規(guī)范中，消防設(shè)備電源監(jiān)控器的安裝設(shè)置都未作詳細說明。根據(jù)本人對規(guī)范的了解和使用，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)針對不同的消防設(shè)備具有不同的監(jiān)控位置和監(jiān)控內(nèi)容，下面介紹幾個典型的消防設(shè)備電源監(jiān)控設(shè)計。

4.3.1 應(yīng)急照明電源監(jiān)控

應(yīng)急照明電源選用雙電源供電，為專用供電回路。設(shè)計過程中僅對雙電源進行實時監(jiān)測，消防電梯等消防設(shè)備電源監(jiān)控設(shè)置與應(yīng)急照明相同。

4.3.2 防排煙風(fēng)機電源監(jiān)控

本工程在屋面層設(shè)置消防排煙風(fēng)機房，風(fēng)機房的雙電源回路在單臺防排煙風(fēng)機進線處實時監(jiān)測，選用三相雙電壓/電流傳感器實時監(jiān)測單臺排煙風(fēng)機的工作狀況。

4.3.3 消火栓泵、噴淋泵及穩(wěn)壓泵等消防設(shè)備電源監(jiān)控

本工程在地下一層消防水泵房和屋面高位水箱間設(shè)置消防設(shè)備，在消防設(shè)備電源進線處對雙電源供電回路的電壓進行監(jiān)測，出線回采用三相雙電壓傳感器、電壓/電流傳感器，可實時監(jiān)控各消防泵的供電及工作狀態(tài)[4]。

4.4 注意事項

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)還要注意以下問題：

（1）消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)滿足GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》的相關(guān)規(guī)定，具有國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心出具的檢測證明。

（2）由于消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是獨立或?qū)Ｓ玫模辉撆c其他消防系統(tǒng)共用。

（3）現(xiàn)場傳感器的電源電壓宜采用消防電源監(jiān)控器提供的24V直流電源，現(xiàn)場傳感器應(yīng)有自己的總線隔離器。

4.5 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與應(yīng)用

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該由配電箱廠家裝置在被監(jiān)控的配電箱或配電柜內(nèi)，箱體制造商應(yīng)考慮在配電箱內(nèi)或配電柜內(nèi)設(shè)置固定傳感器。設(shè)計人員應(yīng)在施工圖設(shè)計文件明確提出裝置要求，避免因裝置消防設(shè)備電源監(jiān)控引起箱、柜二次改裝。

基于現(xiàn)代建筑理念，建筑火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以加快智能監(jiān)控的效率，促進維護的進步。通過使用智能傳感器，加強對電源節(jié)點連接的檢查，可以智能地確認總線的工作狀態(tài)，確保智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠在故障發(fā)生時第一次發(fā)出預(yù)警，為安全維護工作打下堅實的基礎(chǔ)。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控供配電系統(tǒng)的電源信號，它與配電系統(tǒng)結(jié)合的比較緊密，在裝置過程中是離不開配電系統(tǒng)，因為消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)具有自身的獨立性。因此，在工程實施過程中，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)一般都歸結(jié)為配電系統(tǒng)的裝置和施工。這樣可以消減配合，便于工程協(xié)調(diào)，保證工程質(zhì)量。但是，有些工程還將把消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)納入火災(zāi)自動報警聯(lián)動系統(tǒng)進行施工，效果往往卻不佳[5]。

5 結(jié)語

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是對消防設(shè)備電源實時監(jiān)控，設(shè)計人員應(yīng)按照《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》和《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

消防設(shè)備正常運行取決于消防設(shè)備供電的可靠性，它可有效降低消防設(shè)備和建筑火災(zāi)隱患的發(fā)生率，保護人民生命和國家財產(chǎn)安全，起到積極的作用。因此，在現(xiàn)代建筑物中合理的設(shè)計、安裝及使用消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，可以提高消防設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性及戰(zhàn)備性，使消防設(shè)備做到真正意義上的“預(yù)防為主，防消結(jié)合”。