AFPM型消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)

1、概述

1.1消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)設置必要性

    現(xiàn)代建筑內(nèi)部，消防報警、防火、滅火系統(tǒng)種類繁多，并分布在建筑內(nèi)的各個角落。當災情發(fā)生的時候，消防設備能否處于正常的工作狀態(tài)，直接關系到人民生命財產(chǎn)安全是否得到及時保全。因設備老化、電力中斷造成監(jiān)控設備與防火設備的工作中斷，延誤了火災的控制，而發(fā)生的悲劇屢見不鮮。因此，針對消防設備電源的監(jiān)測系統(tǒng)便應運而生，對各類消防設備的工作狀態(tài)進行有效監(jiān)控。

    消防控制室既是建筑自動消防設施運行管理的監(jiān)控中心亦是社會單位撲救初期火災的應急指揮中心。關系到能否有效預防火災，以及一旦發(fā)生火災能否有效控制初期火災并把損失降到zui低。確保一旦發(fā)生火災，自動消防設施能夠正常運行，對于保證建筑物內(nèi)的消防安全具有極其重要的作用。建筑物的消防安全很大程度上又取決于消防設備的好壞，而消防控制室內(nèi)的火災報警系統(tǒng)以及相關的消防聯(lián)動設備能否正常工作又取決于消防設備的供電電源能否正常有效的工作。一直以來，因消防設備電源失控造成消防設備失靈，致使火災蔓延的事情屢有發(fā)生，特別是在供電緊張、設備質(zhì)量不佳、安全意識淡薄時，這一問題顯得尤為突出。

    AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)可有效降低消防設備供電電源的故障發(fā)生率，確保消防設備的正常工作，從而為在火災情況下消防設備的正常運行、人員的疏散和營救提供有力的技術保障，AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)將為消防設備“保駕護航”，起到有效保障人民生命和國家財產(chǎn)安全的積極作用。

1.2消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)設計依據(jù)

    GB25506-2010《消防控制室通用技術要求》

    GB28184-2011《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

    GB50116-2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》

1.3 AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)簡介

    AFPM系列消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)能夠對消防設備的電源進行實時監(jiān)控，通過檢測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態(tài)等有關設備電源信息，從而判斷電源設備是否有斷路、短路、過壓、欠壓、缺相、錯相以及過流（過載）等故障信息并實時報警、記錄的監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)具有可靠性、實時性并具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化、自動化和連續(xù)監(jiān)控的特性。實時反映出被監(jiān)控設備電源的狀況，并集中顯示，從而可以有效避免在火災發(fā)生時，消防設備由于電源故障而無法正常工作的危急情況，zui大限度的保障消防聯(lián)動系統(tǒng)的可靠性。

    AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用集中供電方式，通過監(jiān)控器給現(xiàn)場傳感器提供DC24V安全電壓，有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。可廣泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

    AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器（區(qū)域分機）、傳感器、中繼器、系統(tǒng)主機和配套附件組成。

2、AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器

2.1工作電源

   ●主電源：AC220V 50Hz（允許85%~110%范圍內(nèi)變化）,額定輸出功率：180W

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

   ●監(jiān)控器為連接的傳感器提供DC24V電源

2.2工作制和傳輸方式

    24小時工作制，Modbus-RTU通訊協(xié)議，RS485半雙工總線方式，傳輸距離超過500m(可通過中繼器延長通訊傳輸距離)。

2.3主要參數(shù)及組成部件

   AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器為壁掛式安裝方式，其主要功能及組成部件如下：

   ●監(jiān)控容量：≤128點（加中繼器≤256點）

   ●顯示方式：點陣液晶

   ●輸入輸出模塊：內(nèi)置遠程智能I/O模塊

   ●聲光報警模塊：內(nèi)置喇叭，蜂鳴器，LED指示燈

   ●備用電源：DC24V,24Ah

2.4監(jiān)控器面板元件布置及功能說明

圖1 監(jiān)控器面板元件布置及功能說明

2.5軟件監(jiān)控畫面

 圖2 監(jiān)控器軟件監(jiān)控畫面      

2.6接線示意圖

 圖3 監(jiān)控器接線示意圖

3、傳感器

3.1傳感器選型

表1 傳感器選型一覽表

3.2傳感器介紹

3.2.1 單相電源監(jiān)控模塊

3.2.1.1 功能

 ●實時監(jiān)測一路單相交流電壓/電流、一路直流電壓/電流、或兩路單相交流電壓；

 ●具有過壓、欠壓、過流（*具有電流檢測產(chǎn)品）報警；

 ●提供一路或兩路（*監(jiān)控兩路單相交流電壓產(chǎn)品）開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；

 ●提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

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

 ●采用現(xiàn)場總線通訊技術，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；

 ●集成度高，網(wǎng)絡化，智能化程度高，動作特性合理。                                                                                         

3.2.1.2 技術參數(shù)

表2 單相電源監(jiān)控模塊技術參數(shù)

3.2.1.3 外形及安裝尺寸（mm）

圖5 單相電源監(jiān)控模塊外形及安裝尺寸

3.2.1.4 接線端子

圖6 單相電源監(jiān)控模塊接線端子

3.2.2 三相電源監(jiān)控模塊

圖7 三相電源監(jiān)控模塊

3.2.2.1 功能

   ●實時監(jiān)測一路三相交流電壓/電流、或兩路三相電壓；

   ●具有過壓、欠壓、缺相、錯相、過流（*具有電流檢測產(chǎn)品）報警；

   ●提供一路或兩路（*監(jiān)控兩路三相交流電壓產(chǎn)品）開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；

   ●提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

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

   ●采用現(xiàn)場總線通訊技術，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；

   ●集成度高，網(wǎng)絡化，智能化程度高，動作特性合理。

3.2.2.2 技術參數(shù)

表3 三相電源監(jiān)控模塊技術參數(shù)

3.2.2.3 外形及安裝尺寸（mm）

圖8 三相電源監(jiān)控模塊外形及安裝尺寸

3.2.2.4 接線端子

圖9 三相電源監(jiān)控模塊接線端子

3.2.3 開關量模塊

圖10 開關量模塊

3.2.3.1 功能

   ●提供兩路或六路開關量輸入功能，可監(jiān)測開關狀態(tài)；

   ●提供一路或兩路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

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

   ●采用現(xiàn)場總線通訊技術，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過RS485接口，標準Modbus協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；

   ●集成度高，網(wǎng)絡化，智能化程度高，動作特性合理。

3.2.3.2 技術參數(shù)

表4 開關量模塊技術參數(shù)

3.2.3.3 外形及安裝尺寸（mm）

圖11 開關量模塊外形及安裝尺寸

3.2.3.4 接線端子

圖12 開關量模塊接線端子

4、中繼器

圖13 中繼器

4.1工作電源

   ●主電源：AC220V 50Hz（允許85%～110%范圍內(nèi)變化）,額定輸出功率：180W

   ●備用電源：主電源低電壓或停電時，維持中繼器工作時間≥8h

   ●中繼器為連接的電壓/電流信號傳感器提供DC24V電源

4.2工作制和傳輸方式

   24小時工作制，Modbus-RTU通訊協(xié)議，RS485半雙工總線方式。

4.3主要參數(shù)及組成部件

   中繼器為壁掛式安裝方式，其主要功能及組成部件如下：

   ●監(jiān)控容量：≤32點

   ●備用電源：DC24V，7Ah

   ●工作環(huán)境：工作溫度-0℃～+40℃，存儲溫度-20℃～+70℃，相對濕度≤95%,無結露，海拔高度：≤2500m，污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

   ●外殼防護等級：IP51

4.4功能說明

   AFPM-ZJQ消防設備電源監(jiān)控中繼器（以下簡稱中繼器）適用于監(jiān)控器（主機）和現(xiàn)場傳感器（監(jiān)控模塊）通訊距離較遠的系統(tǒng)。中繼器不但可以增加系統(tǒng)的通訊距離，而且可以為連接的現(xiàn)場傳感器（監(jiān)控模塊）供電，解決由于距離遠而產(chǎn)生的通訊信號和電源輸出的衰減。中繼器通過通訊總線將連接的現(xiàn)場模塊及中繼器的電源信息傳送到監(jiān)控器（主機）。

4.5內(nèi)部端子接線圖

   中繼器接線端子置于主機柜內(nèi)，有8個單排接線端子，其端子接線圖如下圖所示。其中接線端子的接線方式是從上端接線，結合圖示仔細接線。

圖14 中繼器內(nèi)部端子接線圖

各端子的功能如表5所示。

表5 中繼器內(nèi)部各端子功能

5 、系統(tǒng)主機

圖15 系統(tǒng)主機

   主要組成部件如表6所示。

   表6 系統(tǒng)主機主要組成部件

6、配套附件

6.1 AKH-0.66 I型電流互感器

圖16 AKH-0.66I型電流互感器外形及尺寸

6.2 霍爾電流傳感器

圖17 霍爾電流傳感器外形及尺寸

6.3 交流電流互感器及霍爾電流傳感器技術參數(shù)

表7 交流電流互感器及霍爾電流傳感器技術參數(shù)

    注：電流互感器的額定電流等級，應大于或等于配電回路保護電器的整定電流值。實際應用中應確保所有線纜或銅排穿過互感器。

圖18 互感器穿線示意圖

7、系統(tǒng)組網(wǎng)方案

7.1 中小型監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

7.1.1 小型單體建筑（不加中繼器）

圖19 小型單體建筑（不加中繼器）監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

7.1.2 中型單體建筑（加中繼器）

圖20 中型單體建筑（加中繼器）監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

7.2 大型監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

圖21 大型監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

8 、系統(tǒng)的設計與應用

8.1 系統(tǒng)設計目標

    AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)故障報警后，及時排除故障隱患，從而有效監(jiān)測由消防設備電源發(fā)生過壓、欠壓、缺相和錯相等故障引發(fā)的消防設備不工作隱患，保障消防設備供電電源的穩(wěn)定可靠運行；AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設計布局可分為全面分級監(jiān)測或選點覆蓋監(jiān)測兩種方法，全面分級縱深覆蓋保護可取得的監(jiān)測效果。

8.2 系統(tǒng)設計規(guī)程

8.2.1 一般規(guī)定

8.2.1.1 消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品應符合國家標準GB28184-2011《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》的規(guī)定，必須獲得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心出具的產(chǎn)品型式檢驗報告；

8.2.1.2 應根據(jù)電氣線路敷設和消防用電設備具體情況，確定傳感器的形式與規(guī)格；

8.2.1.3 大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場所設置監(jiān)控器，同時將各監(jiān)控器的消防設備電源工作狀態(tài)及欠壓報警信息上傳至主消防控制中心的系統(tǒng)主機，統(tǒng)一管理、監(jiān)測及顯示信息；

8.2.1.4 每臺監(jiān)控器所配接傳感器的地址總數(shù)不應超過128點，特殊情況可加中繼器擴展；其中每條總線回路地址總數(shù)不宜超過32點。

8.2.1.5 系統(tǒng)的設置不應影響供配電系統(tǒng)的正常工作。

8.2.2 設置場所

    在設有消防控制室的場所，應設置消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

8.2.3 設置范圍

8.2.3.1 消防負荷電源

    建筑物內(nèi)所有為各類消防設備供電的交流或直流電源，包括主電源和備用電源，應設置傳感器；傳感器宜設置在zui末一級配電箱自動切換裝置雙電源進線處。

傳感器監(jiān)測的消防負荷電源應包括但不限于下表：

表8 傳感器監(jiān)測的消防負荷電源

8.2.3.2 正常負荷電源

    特別重要負荷、一級負荷、二級負荷宜設置傳感器；傳感器宜設置在zui末一級配電箱自動切換裝置雙電源進線處。

8.2.4 設置部位

8.2.4.1 系統(tǒng)主機的設置

    a 大型建筑物或建筑群有多個消防控制室時，系統(tǒng)主機應設置在主消防控制室內(nèi)；

    b 系統(tǒng)主機通過通訊模塊可同時管理10臺監(jiān)控器；

    c 系統(tǒng)主機通訊容量為1×10×128=1280臺傳感器；

    d 系統(tǒng)主機與監(jiān)控器采用RS485通訊時距離為1000米，超過1000米時采用光纖通訊。

8.2.4.2 監(jiān)控器的設置

    a 設有消防控制室時，監(jiān)控器應設置在消防控制室內(nèi)；未設置消防控制室時，監(jiān)控器應設置在有人值班的場所；

    b 監(jiān)控器可輸出4個回路，電源線型號為ZR-RVS-2×1.5mm²，每個回路500米內(nèi)可連接32臺傳感器；

    c 監(jiān)控器通訊容量為4×32=128臺傳感器；

8.2.4.3 中繼器的設置

    a 中繼器應設置在強電豎井內(nèi)；

    b 監(jiān)控器至傳感器的供電距離大于500米時，應增設中繼器。

8.2.4.4 傳感器的設置

    傳感器宜設置在zui末一級配電箱自動切換裝置雙電源進線處。

9、典型設計方案

9.1 系統(tǒng)接線示意圖

9.1.1 中小型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構圖

圖22 中小型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構圖

    1.模塊AFPM- 為傳感器。監(jiān)控器能接收并顯示被監(jiān)控消防設備電源的工作狀態(tài)和中繼器的工作狀態(tài)。

    2.傳輸距離大于500m時，需加中繼器，中繼器為現(xiàn)場傳感器提供DC24V電源。中繼器的AC220V電源線采用3*1.5mm²，由現(xiàn)場消防電源或消防監(jiān)控室監(jiān)控器提供。

    3.傳輸方式為RS485總線，圖中以A/B表示，其電纜屏蔽層應與監(jiān)控器的保護接地可靠連接。

    4.每一種傳感器通過撥碼開關設定與監(jiān)控器的通訊地址。

    5.根據(jù)工程需要在通訊線上zui遠端傳感器處宜連接120Ω-10KΩ/1W匹配電阻，提高通訊穩(wěn)定性。

    6.一般電源監(jiān)控器有4個輸出回路，每個回路zui多可直接連接32個傳感器。特殊情況下可擴展連接更多傳感器。

9.1.2 大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構圖

圖23 大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構圖

    1.系統(tǒng)主機zui多可連接10個區(qū)域監(jiān)控器，特殊情況可擴展。

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

    3.每個區(qū)域監(jiān)控器可直接連接128個傳感器，特殊情況可擴展。

    4.監(jiān)控器供電主電源AC220V，備用電源可自帶，也可現(xiàn)場提供。

9.2 監(jiān)控系統(tǒng)圖

9.2.1 消防電梯電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

圖24 消防電梯電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

9.2.2 排風兼排煙風機電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

圖25 排風兼排煙風機電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

9.2.3 消防泵房低壓配電系統(tǒng)圖

圖26 消防泵房低壓配電系統(tǒng)圖

9.2.4 消防排水（污）泵電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

圖27 消防排水（污）泵電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

9.2.6 樓層應急照明、防火卷簾電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

圖28 樓層應急照明、防火卷簾電源監(jiān)控系統(tǒng)圖

9.3 監(jiān)控電路圖

9.3.1 三相四線制雙電源電壓監(jiān)控電路圖

圖39 三相四線制雙電源電壓監(jiān)控電路圖

9.3.2 三相四線制電壓電流監(jiān)控電路圖

圖30 三相四線制電壓電流監(jiān)控電路圖

9.4 消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

圖31 消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

10 系統(tǒng)施工、安裝與調(diào)試

    系統(tǒng)的施工，應按照批準的工程設計文件和施工技術方案進行，不得隨意變更；確需變更設計時，應由原設計單位負責更改并經(jīng)審圖機構審核批準。

10.1 布線

10.1.1 系統(tǒng)的布線，應符合現(xiàn)行國家標準GB50116《火災自動報警系統(tǒng)施工與驗收規(guī)范》的要求；

10.1.2 系統(tǒng)總線敷設后，應對每條回路的導線用500V的兆歐表測量絕緣電阻，其對地絕緣電阻不應小于20MΩ；

10.1.3 同一工程中的導線，應根據(jù)不同用途選擇不同顏色加以區(qū)分，相同用途的導線顏色應*，電源線正極應為紅色，負極應為藍色或黑色；

10.1.4 系統(tǒng)總線采用通訊線ZR-RVSP-2×1.0mm²+電源線ZR-RVS-2×1.5mm²穿SC20同管敷設。

10.2 監(jiān)控器/中繼器的安裝

10.2.1 監(jiān)控器/中繼器壁掛安裝時，其底邊距地面高度宜為1.3m～1.5m,其靠近門軸的側面距墻不應小于1.2m；落地安裝時，其底邊宜高出地面0.1m～0.2m；

10.2.2 引入監(jiān)控器/中繼器的電纜或導線，電纜芯線和所配導線的端部均應標明編號，并與圖紙*，字跡清晰不易褪色；

10.2.3 監(jiān)控器和系統(tǒng)主機安裝在消防控制室內(nèi)；中繼器安裝在強電豎井內(nèi)。

10.3 傳感器的安裝

10.3.1 所有傳感器均由配電柜成套廠家安裝于相應被監(jiān)測電源的配電柜（箱）內(nèi)；

10.3.2 傳感器的安裝不應破壞被監(jiān)測線路的完整性；

10.3.3 傳感器采用35mm標準導軌安裝。

10.4 調(diào)試

10.4.1 系統(tǒng)的調(diào)試，應由建設（監(jiān)理）單位組織，施工單位具體實施，應在施工安裝結束并在質(zhì)量驗收合格后進行；

10.4.2 調(diào)試前應具備下列技術文件

10.4.2.1 系統(tǒng)圖，平面圖；

10.4.2.2 設備安裝技術文件；

10.4.2.3 變更設計部分的實施施工圖，變更設計的證明文件；

10.4.2.4 施工過程檢查記錄，調(diào)試記錄；

10.4.2.5 設備的使用說明、產(chǎn)品檢驗報告、合格證及相關材料。

10.4.3 調(diào)試負責人必須由專業(yè)技術人員擔任；

10.4.4 調(diào)試時首先應做以下工作

10.4.4.1 對設備的規(guī)格、型號、數(shù)量、備品備件等按設計要求查驗；

10.4.4.2 對于系統(tǒng)線路出現(xiàn)錯線、開路、虛焊、短路、絕緣電阻小于20MΩ等問題，應采取相應的處理措施；

10.4.5 系統(tǒng)調(diào)試，應先分別對傳感器和監(jiān)控器等逐個進行通電檢查，確認*報警、自檢通過后方可進行系統(tǒng)調(diào)試；

10.4.6 將所有經(jīng)過調(diào)試合格的各項設備按系統(tǒng)設計連接組成完整的消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)，觀察并記錄所監(jiān)控電源的實時工作狀態(tài)信息；

10.4.7 系統(tǒng)在調(diào)試*后，開始系統(tǒng)的試運行。