地鐵消防設備電源監控系統設計與探討

何龍

摘 要：近幾年來，隨著社會的發展，全國各地地鐵建設開展的如火如荼，給人民的生活帶來了極大的方便。但由于地下建筑的特殊性，導致其發生火災后所造成的后果是比較嚴重的，故要對消防設備電源進行必要的監控，保障消防設備在關鍵時刻能正常工作。主要對地鐵消防設備電源監控系統的設計進行簡要的探討。

關鍵詞：地鐵建設;消防設備;電源監控;系統設計

引言

地鐵工程構造復雜、人員密集，且設備眾多，消防安全設計一直備受關注。火災情況下，各消防設備的正常運行對控制火災、疏散人員起著決定性作用，若其電源出現故障，將造成火災蔓延，嚴重威脅生命財產安全。因此，對消防設備電源進行實時監測，及時排除故障，保障設備在關鍵時刻穩定、可靠運行至關重要。

1 消防電源系統的設置意義

影響消防安全的因素有很多，既包括消防設備自身的狀態，還包括消防系統電源的工作狀態。消防的安全性，能夠直接決定消防聯動設備，以及火災報警能否正常使用。在地鐵區域內，一旦地鐵內的任何部位的火勢發生蔓延，而消防設備又無法及時投入使用，就會對地鐵站內的乘客，以及周邊的人民造成生命和財產上的威脅。可見，消防的安全性關系重要， 只有實現對消防系統設備的電源監控，才能避免消防安全帶來的危害，這就是消防電源系統設置和存在的意義。

2 消防電源系統在地鐵中的應用現狀

2.1 消防電源監控系統設置要求

一套可靠的消防電源監控系統，需要符合我國《消防設備監控系統》的設置要求，除此之外，各組成部分還需要滿意以下要求。

（1） 系統組成。系統監控主機在外電中斷時，可提供8小時以上供電，信號傳感器采用DC24V安全電壓，輸出回路具有擴展性，可通過圖像顯示裝置顯示出電源工作狀態和報警信息，傳感器和中繼器之間傳輸距離高于1500米，具有報警記錄存儲和打印功能。信號傳感器為監控模塊，可手動設置電壓報警相關參數，避免誤報警發生，具有電磁兼容設計，自帶總線隔離器。中繼器應配備總線隔離器，具有擴展總線通信距離的功能， 可提升消防電源監控系統的可靠性。

（2） 系統功能。具有預報警功能，需要采用高靈敏度的信號傳感器， 對電源參數進行實時監測。地鐵的車控室內，需設置獨立消防電源監控主機，以此將監測數據進行上傳。同時，該系統應當具有聲光報警功能，使工作人員能夠及時排除故障隱患，保證消防電源系統的正常工作狀態。

（3） 系統監測范圍。監測范圍為一級負荷主、備電源。如信號系統電源、防排煙風機、消防泵電源、消防疏散扶梯電源等。

2.2 不同靈敏度信號傳感器的系統設置

在低壓開關柜內，設置高靈敏度信號傳感器時，監測的消防設備電源應當實現自動巡檢和監測，通過監測記錄消防電源的工作狀態，以此對消防電源的供電電流、電壓等故障進行判斷。最后，由綜合監控系統統一采集到監控界面中，以此實現報警和數據打印功能。對于未設置能源管理系統的地鐵工程，不想設置高靈敏度信號傳感器，可采用以下方案：判斷消防電源狀態后，直接上傳到綜合監控系統。另外，可以通過智能馬達保護器，增設通信口電壓表，對電流電壓進行采集，進而上傳到綜合監控系統。

2.3 利用能源管理系統實現消防設備電源監控的功能

國家標準建議對消防設備電源進行監控主要考慮到消防設備電源的如下特點：平時使用概率低且無消防設備電源巡檢裝置，長期閑置待用，一旦出現火災狀況必須立即投入使用發揮作用，故消防設備及其電源應始終處于臨戰狀態。然而消防電源的以上特點在地鐵工程中表現的并不明顯。

在地鐵工程中，絕大部分消防設備兼作正常設備使用，相當于每天都要進行巡檢，若消防電源出現問題，都能及時發現并處理。消防泵及少數地下車站走道超過60m時單獨設置的專用排煙風機除外。若為了這極個別的專用消防設備就設置整套的消防設備電源監控系統，從經濟性角度出發不甚合理。建議考慮通過能源管理系統實現消防設備電源監控的功能。

通過在低壓開關柜、環控電控柜內重要的進、饋線回路上（包括但不限于與消防直接有關的進、饋線回路）設置智能表計，如多功能表或智能電度表，既可用作能源管理又可用作消防設備電源監控用。智能表計中的電壓、電流等信息由綜合監控系統采集，在綜合監控系統主機上形成兩個界面：（1）需進行能源管理的回路采集回來的信息形成能源管理系統界面;（2）需進行消防設備電源監控的回路采集回來的信息形成消防設備電源監控界面。在消防設備電源監控界面上將會顯示經綜合監控系統后臺計算后給出的過流、過壓、欠壓、缺相等電源信息，并實現報警及報表打印等功能。

2.4 其他建議做法

（1） 在低壓開關柜、環控電控柜內與消防直接有關的進、饋線回路上設置高靈敏度信號傳感器（如：電壓傳感器、電流傳感器、電壓/電流傳感器），對被監測的消防設備的電源狀況進行實時自動巡檢、監測，通過測量記錄該電源的工作狀態，判斷消防設備電源是否存在中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺相等故障，結果由綜合監控系統統一采集至消防設備電源監控界面，并實現報警及報表打印等功能。（2） 若地鐵工程中未設置能源管理系統也不想設置高靈敏度信號傳感器，則可考慮采用下述方案。由低壓開關柜饋出的與消防直接有關的主、備電源如：消防泵電源、所用電電源、疏散用電扶梯電源、EPS電源、UPS 電源（為通信系統、信號系統、綜合監控系統等弱電系統供電）等自帶控制箱或配備自動巡檢系統的消防電源，可將判斷后的消防設備電源狀態直接或間接（通過PSCADA系統）上傳至綜合監控系統;由低壓開關柜饋出的與消防直接有關的主、備電源如：射流風機電源，可在其饋線回路上設置智能電度表，由PSCADA系統采集電流、電壓信息上傳給綜合監控系統。也可在就地控制箱內（內含智能馬達保護器，可提供電流信息）增設帶通信口的電壓表，由綜合監控系統直接采集電流、電壓;由環控電控柜饋出的與消防直接有關的電源如：隧道風機、軌排風機、防排煙風機等，通過變頻器、軟啟動器進行配電控制的，可直接提供電流、電壓信息，通過馬達保護器進行配電控制的，需增設帶通信口電壓表提供電流、電壓信息。由環控電控柜中采集的信息可直接總線上傳給綜合監控系統，也可通過環控電控柜管理PLC集中上傳至綜合監控系統。

上傳給綜合監控系統的電流、電壓信息，直接上傳判斷后電源信息的除外，經綜合監控系統后臺計算后給出的過流、過壓、欠壓、缺相等電源信息，顯示在消防設備電源監控界面上，并實現報警及報表打印等功能。

3 結語

總之，地鐵電氣設計中設計人員應能從功能性、合理性、經濟性的角度出發合理選用消防設備電源監控方案。筆者相信國家提出消防設備電源監控的概念，必然經過長時間的考慮與探索，發現其在建筑設計中起到了不可或缺的作用。合理的設置消防設備電源監控，必然可以為消防設備的安全穩定運行提供重要保障。

參考文獻：

[1] 李旦旦. 消防設備電源監控系統在現場中的應用分析[J]. 通訊世界， 2020，（03）：241-242.