上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

 劉丹

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：安科瑞消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設(shè)備通過RS485總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。本文通過對合肥香格里拉大酒店的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的介紹，闡述AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器所實(shí)現(xiàn)的功能及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 消防設(shè)備電源；電源監(jiān)控模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；AFPM100；醫(yī)院。

0 概述

  安科瑞消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、醫(yī)院等領(lǐng)域。

  AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，AFPM100監(jiān)控器通過RS485總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防設(shè)備主、備電源的工作狀態(tài)。

  監(jiān)控器采用集中式、模塊化設(shè)計(jì)，配接傳感器，通過監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等運(yùn)行相關(guān)信息、報(bào)警信息、故障信息等，并存儲、分析、統(tǒng)計(jì)，方便用戶進(jìn)行監(jiān)控和管理；通過人機(jī)交互界面，將消防設(shè)備電源的數(shù)據(jù)匯總顯示，具有管理、查看、報(bào)警、打印等功能。

  本項(xiàng)目位于上海嘉定，現(xiàn)場共分布AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊165只，分別安裝于2棟樓內(nèi)消防配電箱。現(xiàn)場消防電源監(jiān)控模塊采用總線方式接至區(qū)域采集器，采集器通過光纖連接至消控中心的AFPM100壁掛式消防電源監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、可靠性高、功能較強(qiáng)、維護(hù)方便、性價(jià)比高，系統(tǒng)界面友好、易學(xué)易用。

1 參考標(biāo)準(zhǔn)

 本設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》及GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》。

2 設(shè)計(jì)原則

該項(xiàng)目消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)其設(shè)計(jì)遵循下列原則：

1）消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)組成及要求：

 1 系統(tǒng)應(yīng)由下列部分或全部監(jiān)控裝置組成： 監(jiān)控器、電壓傳感器。

 2 系統(tǒng)形式與選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

　  2.1 對于單體建筑且監(jiān)控點(diǎn)數(shù)小于220點(diǎn)的系統(tǒng)至少應(yīng)由一臺監(jiān)控器及若干臺傳感器等設(shè)備組成，系統(tǒng)中的監(jiān)控器不應(yīng)超過兩臺；

　  2.2  大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結(jié)合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場所設(shè)置監(jiān)控器，將各消防設(shè)備電源狀態(tài)及報(bào)警信息傳回至控制中心的中央監(jiān)控器，管理、監(jiān)控、顯示信息。

 3 任一臺監(jiān)控器所連接的傳感器的地址總數(shù)不應(yīng)超過128點(diǎn)。其中每一總線回路連結(jié)設(shè)備的地址總數(shù)宜留有不少于地址總數(shù)額定容量10％的余量，且每回路地址總數(shù)不宜超過56點(diǎn)(有中繼器的情況下）。

 4 在有消防控制室的場所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。在無消防控制室的場所，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置在有人值班的場所。

 5傳感器的設(shè)置應(yīng)采用末端設(shè)置；

2）《消防控制室通用技術(shù)要求》GB25506-2010    

 5.7 消防電源監(jiān)控器應(yīng)符合下列要求：

  a)應(yīng)能顯示消防用電設(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。

  b)應(yīng)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。

3 系統(tǒng)組成

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成。各消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機(jī)。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1）站控管理層

站控管理層針對消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)控系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場運(yùn)情況。

監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控中心。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM3-2AV消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊。

現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。消防設(shè)備電源監(jiān)控模塊擔(dān)負(fù)著基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控主機(jī)。便于運(yùn)行人員監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警等情況。

AFPM3-2AV消防電源監(jiān)控模塊：

1、實(shí)時(shí)監(jiān)測兩路三相電壓；

2、具有過壓、欠壓、缺相、錯相報(bào)警；

3、提供兩路開關(guān)量輸入功能，可監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)；

4、提供一路繼電器輸出，可連接報(bào)警控制回路；

5、具有事件存儲功能，報(bào)警器能夠記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、類型、參數(shù)，根據(jù)報(bào)警記錄可以分析現(xiàn)場情況，為消除故障提供依據(jù)；

6、采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，上位機(jī)管理軟件可以時(shí)刻監(jiān)控現(xiàn)場的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警信息。通過RS485接口，標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議可以與各種標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相連；

7、集成度高，網(wǎng)絡(luò)化，智能化程度高，動作特性合理；

4 系統(tǒng)介紹

 AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報(bào)警、管理于一體的計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)，本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

4.1 基本功能

4.1.1消防設(shè)備電源故障報(bào)警

? 監(jiān)測消防設(shè)備電源開關(guān)狀態(tài)

? 監(jiān)測消防設(shè)備電源的電壓或電壓與電流

? 消防設(shè)備電源異常時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，響應(yīng)時(shí)間≤30s

? 報(bào)警時(shí)，報(bào)警聲信號可手動消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號輸入時(shí)，能再次啟動

? 報(bào)警時(shí)，報(bào)警光信號LED紅色指示燈常亮，當(dāng)報(bào)警消除后，方能手動復(fù)歸掉

4.1.2控制輸出功能

? 對個(gè)別或全部消防設(shè)備電源監(jiān)測模塊的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作

? 對消防設(shè)備電源監(jiān)控器的繼電器輸出進(jìn)行遠(yuǎn)程遙

4.1.3故障報(bào)警功能

? 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%主電源額定電壓）或過壓（≥110%主電源額定電壓）

? 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(shí)，能發(fā)出與監(jiān)控報(bào)警信號有明顯區(qū)別的聲光故障報(bào)警信號

? 故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s

? 故障報(bào)警聲信號：手動消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號輸入時(shí)，能再次啟動

? 故障報(bào)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

4.1.4自檢功能

? 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(shí)：≤60s

4.1.5報(bào)警記錄功能

記錄999條相關(guān)故障報(bào)警信息

報(bào)警類型：故障類型、發(fā)生時(shí)間、故障描述

? 報(bào)警事件查詢 

? 報(bào)警記錄打印

4.2主要技術(shù)參數(shù)

4.2.1電源

主電源：AC 220V 50Hz（允許80%~110%范圍內(nèi)變化）

備用電源：主電源低電壓或停電時(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間≥8h

監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC 24V電源

4.2.2工作制

24小時(shí)工作制

1.1通訊方式

Modbus-RTU通信協(xié)議，RS485半雙工總線方式，傳輸距離500m（若超過可通過中繼器延長通訊傳輸距離）。

4.2.3監(jiān)控容量

≤128點(diǎn)，用中繼器擴(kuò)展時(shí)可到達(dá)256點(diǎn)

4.2.4操作分級

①值班員級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

②操作員級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位。

③管理員級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測器參數(shù)遠(yuǎn)程修改、監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定與修改、操作員添加與刪除。

4.2.5使用環(huán)境條件

① 工作場所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺并列安裝

② 工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

③ 工作環(huán)境相對濕度：≤95%無凝露

④海拔高度：≤2500m

⑤污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

⑥外殼防護(hù)等級：IP51

4.3主要組成部件

① 顯示方式：320*240點(diǎn)陣液晶；

② 輸入輸出模塊：內(nèi)置遠(yuǎn)程智能I/O模塊；

③ 聲光報(bào)警模塊：內(nèi)置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

④ 備用電源：DC24V，24Ah

4.3.1面板元件布置及功能說明

該系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行良好，在預(yù)防電氣火災(zāi)方面發(fā)揮了重要作用，獲得了客戶對產(chǎn)品和公司的認(rèn)可與信賴。

作者簡介：

劉丹，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電