淺析消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(guó)各大城市中發(fā)生的火災(zāi)也頻頻發(fā)生，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人員造成了巨大的損失。以北京東方化工廠(chǎng)“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(chǎng)，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(tái)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(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)照明供電中斷，加之燃燒過(guò)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(jiàn)度很低，給被困人員的逃生和消防隊(duì)員的滅火救人行動(dòng)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(shuō)明，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，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(lái)，各類(lèi)型消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備功能和自動(dòng)化程度等方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但即使如此，發(fā)生火災(zāi)后各類(lèi)消防設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的火災(zāi)案例屢見(jiàn)不鮮，各地消防部門(mén)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(wú)數(shù)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)都證明，火災(zāi)報(bào)警是否及時(shí)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(gè)根本性的問(wèn)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(cái)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(huì)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(dòng)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?yàn)橄离娫床还ぷ?，火?chǎng)內(nèi)的消防水源無(wú)法啟動(dòng)，致使火場(chǎng)缺水，不能撲救火災(zāi)；因?yàn)橄离娫床还ぷ?，?dǎo)致防火分區(qū)的防火卷簾和防火門(mén)無(wú)法到位，無(wú)法控制火災(zāi)蔓延；因?yàn)橄离娫床还ぷ?，無(wú)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(chǎng)的安全疏散工作無(wú)法進(jìn)行，導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)難性后果。如果沒(méi)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(cái)產(chǎn)損失。這類(lèi)典型的火災(zāi)案例數(shù)量不少。

按照國(guó)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(huì)斷電，由市電供電的消防設(shè)備的主電中斷，此時(shí)應(yīng)該由消防設(shè)備的備電供電，假如平時(shí)對(duì)備電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)不力、選型設(shè)計(jì)不配套等因素導(dǎo)致消防設(shè)備在關(guān)鍵時(shí)刻失電，則勢(shì)必影響早期報(bào)警、安全疏散、自動(dòng)和手動(dòng)滅火操作，甚至造成為嚴(yán)重的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。長(zhǎng)期以來(lái)由于消防設(shè)備電源使用概率很低，長(zhǎng)時(shí)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(shí)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(dòng)力，無(wú)法發(fā)揮作用。特別是在建筑內(nèi)消防管理不到位，社會(huì)供電緊張、設(shè)備質(zhì)量參差不齊、安全意識(shí)淡薄的時(shí)期，這一問(wèn)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(zhǎng)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(shí)屬于可靠性*、容量相對(duì)較小、多種類(lèi)電源并存、切換自動(dòng)化、使用時(shí)供電時(shí)間相對(duì)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(wèn)題。

消防設(shè)備的電源是各類(lèi)型消防系統(tǒng)（設(shè)備）的重要組成部分，在整個(gè)建筑消防滅火過(guò)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(mǎn)足可靠性、安全性、性、穩(wěn)定性的要求，以保證火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備供電不會(huì)中斷，才能保證各類(lèi)消防設(shè)備正常工作。

顯而易見(jiàn)，如果沒(méi)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(gè)消防系統(tǒng)就成為無(wú)米之炊，無(wú)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(shì)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(duì)消防系統(tǒng)及時(shí)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(shí)候任何情況下不斷電，切實(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)報(bào)警，及時(shí)排查，把可能發(fā)生的危險(xiǎn)杜絕在萌芽中。

綜上所述，消防設(shè)備的電源是各種消防報(bào)警、滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部分，其驅(qū)動(dòng)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(duì)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(shí)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)不用，戰(zhàn)時(shí)可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，而后者是平時(shí)常用，而消防作戰(zhàn)時(shí)可以停用。所以為了確保消防設(shè)備電源時(shí)時(shí)刻刻處于完好狀態(tài)，對(duì)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(duì)消防設(shè)備電源的日常檢查因長(zhǎng)期不使用會(huì)出現(xiàn)麻痹思想。所以單靠人為的措施根本無(wú)法做到確保消防設(shè)備電源時(shí)時(shí)刻刻處于完好狀態(tài)，真正發(fā)生火情時(shí)，消防設(shè)備電源能否可靠持續(xù)性供給無(wú)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(shí)解決。

如何從技防手段上實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備供電電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一直受到*消防部門(mén)的高度重視。中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院組織編制的10CX504《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集于2010年12月1日實(shí)施。在2011年1月10日發(fā)布，2011年7月1日開(kāi)始貫徹實(shí)施的國(guó)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(bào)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(bào)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(guó)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(shí)施， 并于2012年12月1日在成都召開(kāi)的*部消防局第六分委員會(huì)五屆二次會(huì)議會(huì)議上宣貫執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，對(duì)于推動(dòng)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50166 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GB50016《建筑設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)

3.1設(shè)計(jì)使用依據(jù)

中華人民共和國(guó)國(guó)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(guó)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集10CX504《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》（2010.12.01實(shí)行）

中華人民共和國(guó)國(guó)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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（報(bào)批稿）

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50116《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（報(bào)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(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)功能全面，安全可靠，探測(cè)準(zhǔn)確，性?xún)r(jià)比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對(duì)外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿(mǎn)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(bào)警

（2）故障報(bào)警

（3）控制輸出

（4）自檢

（5）報(bào)警記錄

（6）操作分級(jí)

• • 被監(jiān)控設(shè)備電源回路開(kāi)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(bào)警狀態(tài)信息）
  • 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤30s
  • 報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
  • 報(bào)警光信號(hào)：紅色LED指示燈常亮
  • 監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號(hào)傳感器）之間的連接線(xiàn)斷路、短路
  • 監(jiān)控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源電壓）
  • 監(jiān)控器與其分體電源間連接線(xiàn)斷路、短路
  • 當(dāng)監(jiān)控器出現(xiàn)以上故障時(shí)，能發(fā)出與監(jiān)控報(bào)警信號(hào)有明顯區(qū)別的聲光故障報(bào)警信號(hào)
  • 故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s
  • 故障報(bào)警聲信號(hào)：手動(dòng)，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
  • 故障報(bào)警光信號(hào)：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(duì)個(gè)別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作
  • 監(jiān)控器報(bào)警控制輸出：常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
  • 監(jiān)控器控制輸出：常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
  • 連接檢查：通信線(xiàn)路及分體電源線(xiàn)路的斷路、短路
  • 設(shè)備自檢：手動(dòng)檢查或系統(tǒng)自檢
  • 自檢耗時(shí)：≤60s
  • 記錄1000條相關(guān)故障報(bào)警信息
  • 報(bào)警類(lèi)型：故障類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、故障描述
  • 報(bào)警事件查詢(xún)
  • 報(bào)警記錄打印
  • 日常值班級(jí)：可進(jìn)入軟件界面查看實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況、報(bào)警聲音和查詢(xún)報(bào)警記錄
  • 監(jiān)控操作級(jí)：可操作除針對(duì)系統(tǒng)本身的信息維護(hù)外的其他操作
  • 系統(tǒng)管理級(jí)：可操作系統(tǒng)的任何一個(gè)功能模塊

    3.4設(shè)計(jì)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(shí)，需加中繼器，1合中繼器占用1個(gè)傳感器（監(jiān)控模塊）地址，中繼器的AC220V電源線(xiàn)采用3*1.5mm^2，由現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)，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(guò)編碼開(kāi)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(xiàn)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(gè)輸出回路，每個(gè)回路可連接32個(gè)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(chǎng)設(shè)備較多，需要分為多個(gè)區(qū)域的情況。

    每個(gè)區(qū)域監(jiān)控器（主機(jī)）可采集128個(gè)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(chǎng)提供。

    4　設(shè)備清單

    序號(hào)	名稱(chēng)	型號(hào)、規(guī)格	單位	備注
    1	電力儀表
    	AFPM電源監(jiān)控模塊	AFPM3-2AV	臺(tái)	安科瑞
    	AFPM電源監(jiān)控模塊	AFPM1-AV	臺(tái)	安科瑞
    合計(jì)
    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(kù)）	臺(tái)
    	開(kāi)關(guān)電源	TPC-H180SBAT	只
    	輔材		套
    合計(jì)
    3	工程材料
    	通訊線(xiàn)纜	ZR-RVSP 2*1.0	千米
    	電源線(xiàn)	ZR-RVV 3*1.5	米
    	工程輔材	拖線(xiàn)板、轉(zhuǎn)換線(xiàn)、線(xiàn)管、標(biāo)牌等	套
    合計(jì)
    4	工程施工及調(diào)試
    	通訊線(xiàn)纜鋪設(shè)		米
    	儀表通訊線(xiàn)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(xiàng)
    	培訓(xùn)費(fèi)用		項(xiàng)

    5　結(jié)束語(yǔ)
    　　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(jì)、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(shí)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(duì)保障人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生意義深遠(yuǎn)的積作用。

    相信通過(guò)《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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，我國(guó)對(duì)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的使用會(huì)有一個(gè)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(yíng)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(cè).

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

     

    作者簡(jiǎn)介：

    徐霜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)殡姎饣馂?zāi)監(jiān)控及消防設(shè)備電源監(jiān)控的設(shè)計(jì)，:   :