消防设备电源监控系统标书

江苏安科瑞电器制造有限公司

某商场消防设备电源监控系统设计及应用 安科瑞 鲍静君

摘要 ：从系统组网方案设计、系统安装设计和系统现场调试这三个方面介绍了某商场消防设备电源监控系统的设计及具体应用。

关键词：系统组网方案设计；系统安装设计；系统现场调试；消防设备电源状态监控器；传感器

0  引言

    建筑物的消防安全很大程度上取决于消防设备的好坏，而消防设备能否正常工作又取决于供电电源的工作状态。一直以来因消防设备供电电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的事情屡有发生，特别是在社会供电紧张、设备质量不佳、安全意识淡薄的时期，这一问题更显得**。如何从技防手段上实现对消防设备供电电源工作状态的实时监测，一直受到公安消防部门的高度重视。并在2011年7月1日开始贯彻实施的GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》中做出了：“消防控制室应能显示消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信息”的强制性规定[1]。GB 28184-2011《消防设备电源监控系统》也于2011年12月28日颁布，2012年8月1日实施。该标准强制规定了消防设备电源监控系统的基本功能、试验和检验规则等内容[2]。

1  工程概况

    某商场综合楼，地上7层，地下4层，总建筑面积**过11万m2,为一类高层建筑。主要功能为专卖、餐饮、影院、花园、精品店及服务配套，其中地下2～4层为停车库，地下1层和地上1～7层为专卖、餐饮、影院、花园、精品店和服务配套区域,屋顶局部为设备用房。

    根据智能化管理要求，需要对整个商场综合楼的消防设备供电电源的工作状态进行全过程连续监测、集中控制和统一调度。

2  消防设备电源监控系统简介

    AFPM消防设备电源监控系统能够对消防设备电源的工作状态进行实时的监控，通过检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等有关设备电源信息，从而判断电源设备是否有开路、短路、过压、欠压、缺相、错相以及过流（过载）等故障信息并报警、记录的监控系统。此系统具有可靠性、实时性并具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特性。实时反映出被监控设备电源的工作状况，并集中显示，从而可以有效避免在火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，较大限度的**消防联动系统的可靠性。

    AFPM消防设备电源监控系统主要由消防设备电源状态监控器及传感器组成。它采用集中供电方式，通过监控器给现场传感器提供DC24V安全电压，有效保证系统的稳定性和安全性。可广泛应用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融和电信等领域[3]。

3　系统组网方案设计

3.1 系统组网结构

    本商场综合楼项目的传感器主要安装在1#井、2#井、3#井和地下室这四个区域，由于消防设备的供电电源是一路主电源和一路备用电源，因此传感器选用AFPM3-2AV，其中1#井分布19个AFPM3-2AV，2#井分布14个AFPM3-2AV，3#井分布28个AFPM3-2AV，地下室分布38个AFPM3-2AV，总计99个。结合传感器数量及其实际分布情况，消防设备电源监控系统采用小型组网方式即可，即消防设备电源状态监控器+电压传感器的两层结构组网模式如图1所示，从而简化了系统结构设计。整个监控系统功能，安全可靠，探测准确，性价比高，系统内部采用RS485网络通信，对外提供Modbus-RTU通信协议，以满足其它标准系统的连接。

图1 小型消防设备电源监控系统拓扑图

3.2 现场监测设备功能及特点

    AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器用于在现场对各种消防设备的电源及设备运行状态实时监测并进行数据采集，具有过压、欠压、缺相、错相报警，同时具有事件存储功能，报警器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以分析现场情况，为消除故障提供依据；另外，此传感器采用现场总线通信技术，上位机管理软件可以实时监控现场的运行情况，及时发现报警信息。通过RS485接口，标准Modbus协议可以与各种标准系统相连，具有集成度高、网络化、智能化程度高、动作特性合理等优点。

    AFPM100/B消防设备电源状态监控器采用集中式、模块化设计，配接AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器，对所监测的消防设备电源的运行信息、故障信息、位置信息等参数进行跟踪采集、存储、分析，方便用户进行管理和监控；通过人机交互界面，将消防设备电源的工作状态数据汇总显示，具有管理、查看、报警和打印等多项功能。

4  系统安装设计

4.1 系统布线设计

    本商场综合楼项目的消防设备电源监控系统的布线设计应遵循以下准则：

1.系统的布线，应符合GB 50303《建筑电气装置工程施工质量验收规范》的要求。

2.在管内或线槽内的穿线，应在建筑抹灰及地面工程结束后进行。在穿线前，应将管内或线槽内的积水及杂物清除干净。

3.系统应单独布线，系统内不同电压等级、不同电流类别的线路，不应布在同一管内或线槽的同一槽孔内。

4.导线在管内或线槽内，不应有接头或扭结。导线的接头，应在接线盒内焊接或用端子连接。

5.敷设在多尘或潮湿场所管路的管口和管子连接处，均应作密封处理。

6.系统导线敷设后，应对每回路的导线用500V的兆欧表测量绝缘电阻，其对地绝缘电阻应不小于50MΩ。

7.同一工程中的导线，应根据不同用途选择不同颜色加以区分，相同用途的导线颜色应一致。电源线正极应为红色，负极应为蓝色或黑色。

8.AFPM100/B消防设备电源状态监控器与AFPM3-2AV传感器之间的线路距离不应**过500m,应尽可能的不要在强电及环境复杂的区域布线。监控器与传感器之间的通讯线规格：ZR-RVSP-2×1.0mm2，电源线规格：ZR-RVS-2×1.5mm2，以上规格规格为较低要求。线路穿线管宜采用金属管。

4.2 监控器安装设计

    《消防控制室通用技术要求》中指出：“消防控制室内设置的消防设备应包括火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器等设备，或具有相应功能的组合设备。”即国标中明确规定了消防设备电源状态监控器应安装在消防控制室内。倘若没有消防控制室，则应安装在有人值班的场所。

    本商场综合楼项目的消防设备电源状态监控器安装在变电所值班室内，监控器的安装应遵循以下准则：

1.监控器在墙上安装时，其底边距地（楼）面高度宜为1.3m～1.5m，其靠近门轴的侧面距离不应小于0.5m,正面操作距离不应小于1.2m。

2.落地安装时，其底边宜高出地（楼）面0.1m～0.2m。

3.监控器应安装牢固，不得倾斜。安装在轻质墙上时，应采取加固措施。

4.监控器每一总线回路连接设备的总数不宜过多，宜应留有不少于回路额定容量10%的余量，方便以后系统扩展。

5.监控器的交流电源应使用消防电源。

    根据现场情况，本项目的消防设备电源状态监控器挂墙安装，其底边距地面高度为1.4m。

4.3 传感器安装设计

    本商场综合楼项目的AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器安装于断路器或隔离开关的输出端和双电源切换装置的输入端之间，主电源电压信号接1,2,3,4这四个端子，备用电源电压信号接5,6,7,8这四个端子，以位于地下室区域的消火栓泵配电箱双电压监控为例，传感器AFPM3-2AV安装位置示意图如图2所示，实物安装位置图如图3所示,电压信号接线示意图如图4所示。

图2 AFPM3-2AV安装位置示意图

图3 AFPM3-2AV实物安装位置图

图4 AFPM3-2AV电压信号接线示意图

    传感器的安装应遵循以下准则：

1.禁止在不切断电源的情况下安装传感器。

2.传感器应独立支撑或固定，安装牢固，并应采取防潮、防腐蚀等措施。

3.当不具备单独安装条件时，传感器可安装在配电箱内，但不能对供电主回路产生影响。应尽量保持一定距离，并有明显标志。

4.传感器的安装不应破坏被监控线路的完整性，不应增加线路接点。

5.AFPM3-2AV传感器安装设计时，采集电压信号时需在相线串接规格为1A额定电流的熔断器，总计需要6个。

6.AFPM3-2AV传感器的供电电源不能从其它地方取得,必须由消防设备电源状态监控器提供,供电电压为DC24V。

5  系统现场调试

    系统现场调试流程如下：

1.监控系统接入电源，主机与传感器之间的连接安装完成，之后检查各种连线规格是否满足要求，连线是否有短路、松动现象。

2. 在施工方已完成接地绝缘电阻测试，并确定绝缘电阻满足施工要求的前提下，用万用表测量，接入线对大地的绝缘电阻应不小于50MΩ。

3. 首先将传感器通电，待其稳定，报警器进行信号采集后，设置传感器的通讯地址码，电压报警值等，并对传感器的各项功能进行测试。

4.打开监控系统主电，用万用表测量各条线上的电压是否正常，之后配置监控主机的系统参数（包括通讯端口、传感器的通讯地址码等）。检查通讯是否连通，如通讯不能连通应检查通讯地址码及通讯线，直至正常通讯。对监控系统基本功能、报警、控制输出等功能进行试验。

 5.全部调试完毕，试运行3天。系统验收后方能投入正常运行。

    本商场综合楼项目的消防设备电源监控画面如图5所示。

图5 消防设备电源监控画面

6  结语

    本文主要从系统组网方案设计、系统安装设计和系统现场调试三个方面介绍了某商场消防设备电源监控系统的设计及应用。消防设备电源监控系统目前还是个新生事物，相关的标准及应用机制还不够健全。随着该系统相关产品在实际场合的具体应用，相关问题和不足都将得到应有的处理和解决。消防设备电源监控系统作为一种预警系统，随着现场的实际投入使用，商场的消防设备运行可靠性必将得到良好的保证，从而为商场的正常运行和人民生命财产安全保航护驾[4]。

文章来源：《智能建筑电气技术》2015年1期

参考文献

[1] 公安部沈阳消防研究所，辽宁省公安消防总队，浙江省公安消防总队，等. GB 25506-2010 消防控制室通用技术要求[S]. 北京：中国标准出版社，2011.

[2] 公安部沈阳消防研究所，北京恒业世纪科技股份有限公司，北京原杰电子有限责任公司. GB 28184-2011 消防设备电源监控系统[S]. 北京：中国标准出版社，2012.

[3] 周中. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京：机械工业出版社，2011.

[4] 公安部沈阳消防研究所. GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2014.

消防设备电源监控系统设计及应用简析 安科瑞鲍静君

摘 要：介绍消防设备电源监控系统的基本原理、组成、功能及特点，消防设备电源状态监控器及消防设备电源传感器的设计与安装，及其在实际应用中的一些注意事项。

关键词：消防设备；电源监控；消防控制室；消防设备电源状态监控器；消防设备电源传感器；应用安装；注意事项；设计案例

0 引言

    随着我国城市建设的不断加快，大量的高层建筑及大型公共建筑拔地而起。为了保证建筑物的消防安全，设置了大量的消防设备，如：消火栓系统、自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、防排烟系统、防火门和卷帘门系统、消防电梯、消防应急照明和疏散指示系统等。当火灾发生时，能否及时灭火、快速疏散人群、隔离火灾区域，很大程度上取决于这些消防设备能否正常运行。因此，公安部消防部门高度关注如何用技防手段实现对消防设备供电电源的实时监测。在2011年7月1日开始执行的强制性国家标准GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》中5.3.14条提出：“消防控制室应能显示消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信息。”从而在国家标准层面上规定了消控室中需装设消防设备电源监控系统，作为消防系统中的一种预警系统。而另一个关于该系统的产品标准GB 28184-2011《消防设备电源监控系统》也应运而生，使得消防设备电源监控系统有了相应的产品检测依据。

1 消防设备电源监控系统介绍

    消防设备电源监控系统作为一种预警报警系统，主要检测消防设备电源的相关电气参数，在电源发生过压、欠压、过流、缺相、错相等故障及异常时，相关电气参数不在设定值要求范围内时应能发出报警信号，并在系统中指示出具体报警部位，记录并保存报警信息，以便及早维护，保证消防设备的供电可靠性，避免火灾发生时因消防设备不能正常使用而导致火灾灾情不能有效控制，减少火灾损失。

    AFPM100型消防设备电源监控系统由安科瑞电气股份有限公司*和生产，主要由消防设备电源状态监控器及传感器组成。该监控系统是由安科瑞电气股份有限公司依据GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》及GB 28184-2011《消防设备电源监控系统》的标准要求，结合多年电气产品的设计经验研发设计。此监控系统具有可靠性、实时性，并具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特性，实时反映出被监控设备电源的状况，并集中显示，从而有效避免火灾发生时消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，较大限度地**消防联动系统的可靠性。

1．1基本原理

    AFPM100型消防设备电源监控系统能够对消防设备的电源进行实时的监控，通过检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等相关信息，从而判断消防设备电源是否有断路、短路、过压、欠压、缺相、错相以及过流（过负荷）等故障信息并报警、记录。该监控系统具有RS485通信接口，与现场的电压/电流传感器进行数据交换；采用Modbus-RTU通讯协议，可与其它标准系统相连接；通过友好的人机交互界面，实时反映出被监控设备电源的状况，并集中显示。

1．2基本组成

    《消防设备电源监控系统》中给出了消防设备电源监控系统相关的定义及基本组成。AFPM100型消防设备监控系统由消防设备电源状态监控器、电压传感器、电流传感器、电压/电流传感器等部分或全部设备组成。其中消防设备电源为交流或直流电源，包括主电源和备用电源。

国家建筑标准设计图集10CX504《消防设备电源监控系统》中，根据工程项目的大小不同，给出了适用于各类不同的系统解决方案，以达到更优、更好的目标。一般分为两类：小型消防设备电源监控系统（如图1所示）；大型消防设备电源监控系统（如图2所示）。   

  图1 小型消防设备电源监控系统拓扑图        图2 大型消防设备电源监控系统拓扑图

1．3基本功能及特点

    传感器用于在现场对各种消防设备的电源及设备运行状态实时监测并进行信息采集，同时具有事件存储功能，报警器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以分析现场情况，为消除故障提供依据；另外，传感器采用现场总线通信技术，上位机管理软件。可以时刻监控现场的运行情况，及时发现报警信息。通过RS485接口、标准Modbus协议可以与各种标准系统相连，具有集成度高、网络化和智能化程度高、动作特性合理等优点。实际应用中可通过选择功能不同的传感器实现对不同消防设备电源的监控要求。主要将传感器分为3大类：AFPM1表示单相电源传感器，用于监测电源的交流/直流电压、电流；AFPM3表示三相电源传感器，用于监测三相电源的电压、电流；AFPM5为开入开出传感器，可监测开关状态，并可以连接报警控制回路。模块采用标准模块化设计，导轨安装，方便现场使用。采用高性能单片机嵌入数据采集和通信程序，以实现可靠的数据采集和传输。中继器适用于监控器和现场传感器距离较远的系统。

    中继器不但可以增加系统的通信距离，而且可以为连接的现场传感器供电，解决由于距离远而产生的通信信号和电源输出的衰减。中继器通过通信总线将连接的现场模块及中继器的电源信息传送到监控器。监控器集中显示消防设备电源的运行信息、故障信息和位置信息等参数，并在发现消防设备电源故障时能有提示性的声光报警信号。

2 消防设备监控系统的设计及安装

    《消防控制室通用技术要求》中3.1条指出：“消防控制室内设置的消防设备应包括火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器等设备，或具有相应功能的组合设备。”

    标准中明确提出控制室内应安装消防电源监控器。

2．1 消防设备电源状态监控器的设计及安装

    消防设备电源状态监控器（即系统主机）应装设在消防控制室内，在无消防控制室的场所，监控器应设置在有人值班的场所。对于大型建筑或建筑群宜采用分散与集中相结合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班场所设置监控器，将各消防设备电源状态及报警信息传回至控制中心的*监控器，统一管理、监控和显示信息。

    监控器并没有具体的规范指出其安装设置要求，但作为消防类的监控系统，可以参照GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中对火灾报警控制器的有关要求。

2．2 消防设备电源传感器的设计及安装

    目前在国家标准中并未明确指出传感器的装设位置，《消防控制室通用技术要求》仅简单地提到需监控各消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和故障报警信息。整个系统的设计程度在很大程度上掌握在设计人员的手中。

    以《山西省消防设备电源监控系统技术规程》为例，宜设置在下述部位：建筑内为消防设备供电的主电源和消防电源的配电柜输出端；消防电气控制装置（包括水泵控制器、风机控制器等）的双路电源输入端与输出端；各防火分区内的消防设备电源装置（给各消防设备供电的直流电源）的输出端；为消防设备供电配电箱的输出端；消防设备应急电源的输入端与输出端；应急照明配电箱的输出端；集中电源型消防应急灯具**应急电源的输入端与输出端；多路主电源供电的设备应监控其各主供电回路输入端。就目前大多数项目来看，如果对所有消防配电箱的出线回路都进行监测，整个项目的造价及成本都将非常高。所以在传感器设置位置上应有的考虑，针对不同的消防用电设备设计安装不同类型的传感器。

    可以按不同的消防设备在配电箱配置不同的传感器，例如：消防水泵、消防电梯、防排烟风机等重要的灭火设备需要电压、电流监控；防火卷帘、应急照明等火灾初期短时工作的系统和不宜出现过负荷、短路等负荷可只监测电源，简化系统，降低造价。

    下面给出几个比较典型的消防设备中的传感器设计案例（以安科瑞电气股份有限公司产品为例）：

    a.消防泵房低压配电系统图（如图3所示）。在进线处对双电源电压进行检测，选用AFPM3-2AV型三相双电压传感器。出线回路宜选用AFPM3-AVI型电压电流传感器，这样可以对各消防泵的电源及工作状态进行监测。

图3 消防泵房低压配电系统图

    b.消防动力回路配电系统图，以消防排风兼排烟风机为例（如图4所示）。动力回路在进线处对双电源电压进行检测，选用AFPM3-2AV型三相双电压传感器。出线回路宜选用AFPM3-AVI型电压电流传感器，这样可以对各消防动力设备的电源及工作状态进行监测。

图4 消防排风兼排烟风机配电系统图

    c.防火卷帘及应急照明配电系统图（如图5所示）。在配电箱进线处对双电源电压进行检测，选用AFPM3-2AV型三相双电压传感器。

图5 消防卷帘及应急照明配电系统图

3 安装运行时的注意事项

     a.传感器安装设计时，电压电流信号的采集不能破坏被监测回路的线路。故电压信号采集时需在相线或正极串联一个1A的熔断器，电流信号应用互感器方式采集。

     b. 传感器的供电电源必须由消防设备电源监控系统提供，即监控器（或中继器）提供，不能从其他系统中取得。

    c. 传感器与监控器（或中继器）之间的线路距离不应**过500m，布线时应尽量避开强电及环境复杂的区域。传感器的电源线应采用截面不小于1.5mm2的阻燃耐火双绞线，通讯线应采用截面不小于1.0mm2的阻燃耐火双绞线，截面除应满足电流强度需要外，还应考虑满足机械强度要求，选用的线材应满足消防要求，条件允许的情况下宜采用屏蔽线，线路穿线管宜选用金属线管。

    d.监控器（或中继器）每一总线回路连接设备的总数不宜过多，且应留有不少于回路额定容量10％的裕量，方便以后系统扩展。

    e.监控器（或中继器）的交流电源应使用消防电源。

4 结语

    本文主要从设计及安装方面介绍了消防设备的电源监控系统，总体来说消防设备电源监控系统目前还处于起步阶段，相关的标准及应用都还比较匮乏。相信随着消防设备的电源监控系统产品在项目中的不断应用，这些问题和不足都将得到标准化的处理和改善。该系统作为一种预警系统，随着系统的投入使用，可以提高消防设备的运行可靠性，减少不必要的损失，更好地为社会经济发展和人民生命财产安全保驾**。

文章来源：《建筑电气》2014年9期

参考文献

[1] 公安部沈阳消防研究所，辽宁省公安消防总队，浙江省公安消防总队，等.GB 25506—2010消防控制室通用技术要求[S]. 北京：中国标准出版社，2011.

[2] 公安部沈阳消防研究所，北京恒业世纪科技股份有限公司，北京原杰电子有限责任公司.GB  28184—2011消防设备电源监控系统[S].北京：中国标准出版社，2012.

[3] 公安部沈阳消防研究所. GB 50116—2013火灾自动报警系统设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2014.

[4] 中国建筑标准设计研究院，北京恒业世纪科技股份有限公司.10CX504消防设备电源监控系统[S].北京：中国建筑标准设计研究院，2010.

[5] 山西省公安消防总队.DBJ04-295-2012山西省消防设备电源监控系统技术规程[S]. 2012.

[6] 周中.智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M].北京：机械工业出版社，2011.