淺析消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及作用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

0　引言

由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在我國各大城市中發(fā)生的火災(zāi)也頻頻發(fā)生，給國家財產(chǎn)和人員造成了巨大的損失。以北京東方化工廠“6.27”特大火災(zāi)為例，1997年6月27日，位于北京通州的東方化工廠，因乙炔泄露遇靜電引發(fā)火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)生后，市電被切斷，消防電源不能正常工作，造成供水設(shè)施不能運(yùn)行，僅靠1臺柴油發(fā)電機(jī)供給水泵電機(jī)，供水量嚴(yán)重不足，結(jié)果大火造成9人死亡，39人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失1.17億元。另一例火災(zāi)發(fā)生于2002年6月16日，北京藍(lán)速網(wǎng)吧發(fā)生特大火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)生時由于現(xiàn)場照明供電中斷，加之燃燒過程中產(chǎn)生的大量高濃度的煙氣積聚室內(nèi)空間，內(nèi)部能見度很低，給被困人員的逃生和消防隊員的滅火救人行動增加了難度，造成25人死亡，12人受傷的嚴(yán)重后果。這些慘痛的教訓(xùn)都說明，在火災(zāi)發(fā)生時，如果消防設(shè)備能正常工作就可以挽救很多人的生命。

近年來，各類型消防系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備功能和自動化程度等方面都有了長足的發(fā)展，但即使如此，發(fā)生火災(zāi)后各類消防設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的火災(zāi)案例屢見不鮮，各地消防部門在日常的防火檢查中發(fā)現(xiàn)的消防設(shè)備形同虛設(shè)的情況也比比皆是。無數(shù)經(jīng)驗和教訓(xùn)都證明，火災(zāi)報警是否及時準(zhǔn)確和初期火災(zāi)的撲救成功與否，重要的必要條件之一就是消防設(shè)備能否起作用，而消防電源就是保證消防設(shè)備正常工作的一個根本性的問題。

1　消防電源的重要作用

消防設(shè)備是目前保障建筑物消防安全的主要設(shè)施，在zui大限度的減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，維護(hù)公共安全和公眾利益，提高經(jīng)濟(jì)和社會效益方面一直發(fā)揮著巨大的作用。建筑物的消防安全很大程度上取決于消防設(shè)備的好壞，而消防設(shè)備是否能正常工作又取決于供電電源的工作狀態(tài)。消防設(shè)備電源直接為建筑中所有消防設(shè)施設(shè)備運(yùn)行提供動力，其可靠性直接關(guān)系到建筑中的消防設(shè)施在火災(zāi)情況下，能否正常發(fā)揮作用。因為消防電源不工作，火場內(nèi)的消防水源無法啟動，致使火場缺水，不能撲救火災(zāi)；因為消防電源不工作，導(dǎo)致防火分區(qū)的防火卷簾和防火門無法到位，無法控制火災(zāi)蔓延；因為消防電源不工作，無法排煙，消防電梯不能工作，疏散指示事故照明都不能輔助疏散，防煙樓梯間不能防煙，使火場的安全疏散工作無法進(jìn)行，導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)難性后果。如果沒有可靠的消防電源，投入大量資金的建筑消防設(shè)施在火災(zāi)中形同虛設(shè)，不能起到任何作用，使火災(zāi)造成重大傷亡和巨大財產(chǎn)損失。這類典型的火災(zāi)案例數(shù)量不少。

按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，為了減少火災(zāi)的損失，發(fā)生火災(zāi)后市電在保持?jǐn)?shù)分鐘后會斷電，由市電供電的消防設(shè)備的主電中斷，此時應(yīng)該由消防設(shè)備的備電供電，假如平時對備電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)不力、選型設(shè)計不配套等因素導(dǎo)致消防設(shè)備在關(guān)鍵時刻失電，則勢必影響早期報警、安全疏散、自動和手動滅火操作，甚至造成為嚴(yán)重的人身傷亡和財產(chǎn)損失。長期以來由于消防設(shè)備電源使用概率很低，長時間閑置待用，導(dǎo)致在應(yīng)急情況下消防設(shè)備供電電源失電或意外中斷造成消防設(shè)備失靈，致使發(fā)生火災(zāi)時火災(zāi)蔓延的現(xiàn)象頻發(fā)，往往出現(xiàn)由于消防設(shè)備電源故障，導(dǎo)致消防設(shè)施失去動力，無法發(fā)揮作用。特別是在建筑內(nèi)消防管理不到位，社會供電緊張、設(shè)備質(zhì)量參差不齊、安全意識淡薄的時期，這一問題更顯得尤為突出。

消防設(shè)備電源特點(diǎn)是：使用概率很低，長期閑置待用，一旦使用要發(fā)揮作用，應(yīng)始終處于臨戰(zhàn)狀態(tài)；同時屬于可靠性*、容量相對較小、多種類電源并存、切換自動化、使用時供電時間相對較短且配備的設(shè)施。因此，重視消防設(shè)備的電能連續(xù)供給問題。

消防設(shè)備的電源是各類型消防系統(tǒng)（設(shè)備）的重要組成部分，在整個建筑消防滅火過程中起著至關(guān)重要的作用。因此消防設(shè)備的電源應(yīng)滿足可靠性、安全性、性、穩(wěn)定性的要求，以保證火災(zāi)時消防設(shè)備供電不會中斷，才能保證各類消防設(shè)備正常工作。

顯而易見，如果沒有可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源，即使安裝zui的消防系統(tǒng)，終端滅火設(shè)施再完善，一旦發(fā)生火警，整個消防系統(tǒng)就成為無米之炊，無法正常運(yùn)行，起不到任何控火滅火作用，不能發(fā)揮其作用，勢必影響滅火救援，造成不必要的損失，其后果將是災(zāi)難性的。因此，可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源對消防系統(tǒng)及時發(fā)揮的控火滅火作用是至關(guān)重要的。

2　如何保證消防電源的正常工作

為了保證建筑物內(nèi)的消防用電負(fù)荷和重要用電負(fù)荷在任何時候任何情況下不斷電，切實消防安全隱患、保障消防安全，安裝消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是必要的重要的前提。在非消防或應(yīng)急狀態(tài)下，及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時報警，及時排查，把可能發(fā)生的危險杜絕在萌芽中。

綜上所述，消防設(shè)備的電源是各種消防報警、滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部分，其驅(qū)動電源的可靠持續(xù)性供給及日常維護(hù)管理是否完善直接關(guān)系著被保護(hù)對象的安全，關(guān)系著疏散人員的生命安全和撲救工作的順利進(jìn)行，同時驅(qū)動電源的可靠持續(xù)性供給與日常維護(hù)管理又存在著緊密的關(guān)系。實際上消防設(shè)備電源與非消防設(shè)備電源比較，zui大的不同之處就在于前者平時不用，戰(zhàn)時可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，而后者是平時常用，而消防作戰(zhàn)時可以停用。所以為了確保消防設(shè)備電源時時刻刻處于完好狀態(tài)，對消防設(shè)備電源的管理及日常檢查就顯得尤為重要。但是由于消防設(shè)備電源的特殊性，人們對消防設(shè)備電源的日常檢查因長期不使用會出現(xiàn)麻痹思想。所以單靠人為的措施根本無法做到確保消防設(shè)備電源時時刻刻處于完好狀態(tài)，真正發(fā)生火情時，消防設(shè)備電源能否可靠持續(xù)性供給無法得到的保障。所以除加強(qiáng)管理外，采取技術(shù)措施也可以及早發(fā)現(xiàn)并及時解決。

如何從技防手段上實現(xiàn)對消防設(shè)備供電電源的實時監(jiān)測，一直受到*消防部門的高度重視。中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院組織編制的10CX504《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集于2010年12月1日實施。在2011年1月10日發(fā)布，2011年7月1日開始貫徹實施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》中作出了：“消防控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防電源監(jiān)控器，應(yīng)能顯示系統(tǒng)內(nèi)各消防用電設(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，并能將消防用電設(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”的強(qiáng)制性規(guī)定。國家標(biāo)準(zhǔn) GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》也于2011年12月30日發(fā)布，2012年8月1日實施， 并于2012年12月1日在成都召開的*部消防局第六分委員會五屆二次會議會議上宣貫執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，對于推動消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督和管理將發(fā)揮重要作用。修訂中的GB50116《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB50166 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》、GB50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》都將增加消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計使用的相關(guān)規(guī)定。

3　消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

3.1設(shè)計使用依據(jù)

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》

中華人民共和國國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集10CX504《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》（2010.12.01實行）

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（報批稿）

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50116《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（報批稿）

3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

安科瑞AFPM型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用：用電設(shè)備+監(jiān)控模塊+系統(tǒng)主機(jī)三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，從而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能全面，安全可靠，探測準(zhǔn)確，性價比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其他標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的連接。

3.3　系統(tǒng)功能

（1）監(jiān)控報警

（2）故障報警

（3）控制輸出

（4）自檢

（5）報警記錄

（6）操作分級

• • 被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài)
  • 被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報警狀態(tài)信息）
  • 報警響應(yīng)時間：≤30s
  • 報警聲信號：可手動，當(dāng)再次有報警信號輸入時，能再次啟動
  • 報警光信號：紅色LED指示燈常亮
  • 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%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）
  • 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，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
  • 對個別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作
  • 監(jiān)控器報警控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
  • 監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
  • 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
  • 記錄1000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
  • 日常值班級：可進(jìn)入軟件界面查看實時監(jiān)測情況、報警聲音和查詢報警記錄
  • 監(jiān)控操作級：可操作除針對系統(tǒng)本身的信息維護(hù)外的其他操作
  • 系統(tǒng)管理級：可操作系統(tǒng)的任何一個功能模塊

    3.4設(shè)計方案

    （1）中小型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

    模塊AFPM-□為傳感器（監(jiān)控模塊）。監(jiān)控器（主機(jī)）能接收并顯示被監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)和中繼器的工作狀態(tài)。
    傳輸距離大于500m時，需加中繼器，1合中繼器占用1個傳感器（監(jiān)控模塊）地址，中繼器的AC220V電源線采用3*1.5mm^2，由現(xiàn)場消防電源或消防監(jiān)控室監(jiān)控器（主機(jī)）提供。
    傳輸方式為RS485總線，圖中以A/B表示，其電纜屏蔽層應(yīng)與監(jiān)控器（主機(jī)）的保護(hù)接地可靠連接。
    每一種傳感器（監(jiān)控模塊）通過編碼開關(guān)設(shè)定與監(jiān)控器（主機(jī)）的通信地址。
    根據(jù)工程需要在通信線上zui遠(yuǎn)端傳感器（監(jiān)控模塊）處宜連接120Ω-10KΩ/1W匹配電阻，提高通信穩(wěn)定性。
    一般電源監(jiān)控器（主機(jī)）有4個輸出回路，每個回路可連接32個傳感器（監(jiān)控模塊）。特殊情況下可擴(kuò)展更多回路。

    （2）大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

    此系統(tǒng)用于建筑群或現(xiàn)場設(shè)備較多，需要分為多個區(qū)域的情況。

    每個區(qū)域監(jiān)控器（主機(jī)）可采集128個傳感器（監(jiān)控模塊），特殊情況可擴(kuò)展。
    監(jiān)控器（主機(jī)）供電主要電器AC220V，備用電源可自帶，也可現(xiàn)場提供。

    4　設(shè)備清單

    序號	名稱	型號、規(guī)格	單位	備注
    1	電力儀表
    	AFPM電源監(jiān)控模塊	AFPM3-2AV	臺	安科瑞
    	AFPM電源監(jiān)控模塊	AFPM1-AV	臺	安科瑞
    合計
    2	監(jiān)控中心值班室
    	消防電源監(jiān)控設(shè)備	Acrel-AFPM 壁掛式	套	安科瑞
    	消防電源監(jiān)控設(shè)備主要元器件
    	顯示板	AFPM100	塊	安科瑞
    	控制板	AFPM100-P	塊	安科瑞
    	松下UPS電池	12V24Ah（165*125*175）	節(jié)	松下
    	熱敏打印機(jī)	RD-E32-485-24V（帶中文字庫）	臺
    	開關(guān)電源	TPC-H180SBAT	只
    	輔材		套
    合計
    3	工程材料
    	通訊線纜	ZR-RVSP 2*1.0	千米
    	電源線	ZR-RVV 3*1.5	米
    	工程輔材	拖線板、轉(zhuǎn)換線、線管、標(biāo)牌等	套
    合計
    4	工程施工及調(diào)試
    	通訊線纜鋪設(shè)		米
    	儀表通訊線連接		只
    	儀表通訊調(diào)試		只
    	綜合調(diào)試		人/天
    	設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)用		項
    	培訓(xùn)費(fèi)用		項

    5　結(jié)束語
    　　安裝使用AFPM型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，保證了消防設(shè)備電源的健康運(yùn)行，也就保證了消防設(shè)備的健康運(yùn)行。隨著AFPM型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑物中的設(shè)計、安裝及使用，可提高消防設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性及備戰(zhàn)能力，讓消防設(shè)備做到真正意義上的“防消結(jié)合、預(yù)防為主”。采用AFPM型消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)降低消防設(shè)備供電電源的故障發(fā)生率，確保消防設(shè)備的正常工作，對保障人民生命和國家財產(chǎn)安全產(chǎn)生意義深遠(yuǎn)的積作用。

    相信通過《GB25506-2010消防控制室通用技術(shù)要求》和《GB28184-2011消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》國家標(biāo)準(zhǔn)的實施，我國對消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的使用會有一個巨大的發(fā)展，從而為在火災(zāi)情況下消防設(shè)備的正常運(yùn)行、人員的疏散和營救提供有力的技術(shù)保障，成為消防設(shè)備的“守護(hù)神”。

    參考文獻(xiàn)：

    [1]廣西南寧中消恒安安全技術(shù)有限公司產(chǎn)品選型手冊.

    [2]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.1版.

     

    作者簡介：

    徐霜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災(zāi)監(jiān)控及消防設(shè)備電源監(jiān)控的設(shè)計，:   :