消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李堯

（平羅恒創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)院有限公司 寧夏 平羅 753400）

引言

近年來(lái)，養(yǎng)老建筑火災(zāi)事故屢屢發(fā)生，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)及人員生命安全造成巨大損失。以2015年某養(yǎng)老院特大火災(zāi)事故為例：由于建筑物內(nèi)的供電線路老化，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)急照明電源及消防設(shè)備無(wú)法正常啟動(dòng)，建筑內(nèi)燃燒物燃燒過(guò)程產(chǎn)生大量煙霧，導(dǎo)致疏散通道能見(jiàn)度低。給建筑物內(nèi)被困的老人疏散及消防人員的滅火救災(zāi)行動(dòng)增加許多困難。最終導(dǎo)致39人死亡，6人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失2064.5萬(wàn)元。

自本世紀(jì)以來(lái)，建筑物內(nèi)消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)、設(shè)備及應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防設(shè)備電源發(fā)生故障，消防設(shè)備不能正常啟動(dòng)運(yùn)行的事故卻經(jīng)常發(fā)生。因此，為保障消防設(shè)備供電處于正常狀態(tài)，越來(lái)越多的建筑工程裝置使用消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

1 消防設(shè)備電源的定義及作用

消防設(shè)備電源就是為各種消防設(shè)備提供可靠的交流或直流電源，包括主電源和備用電源。消防設(shè)備電源是保障建筑物安全的主要消防設(shè)施，它是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，最大限度降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失發(fā)揮著巨大作用。建筑物內(nèi)的消防設(shè)備是否能正常運(yùn)行，是由消防設(shè)備電源來(lái)保障的，其可靠性直接關(guān)系到建筑物內(nèi)的消防設(shè)備在產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)能否正常發(fā)揮報(bào)警滅火作用。

2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)定義及功能

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是用于監(jiān)控消防設(shè)備電源工作的狀況，在電源發(fā)生過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流等故障時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)的監(jiān)控系統(tǒng)。是由系統(tǒng)主機(jī)、控制模塊、信息傳感器、系統(tǒng)通信電纜等設(shè)備組成。它是集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線于一體的智能化體系設(shè)備。

采用高度靈敏度多種信號(hào)傳感器對(duì)消防設(shè)備的電源進(jìn)行二十四小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)消防設(shè)備的電壓、電流、工作狀態(tài)等有關(guān)設(shè)備信息，將這些信息收集到的電源信息集中統(tǒng)計(jì)，為管理者和工作人員提供查詢、分析和數(shù)據(jù)輸出，來(lái)判別供電設(shè)備是否存在斷路、短路、過(guò)壓、欠壓、錯(cuò)相以及過(guò)流等故障，有利于工作人員及時(shí)維護(hù)，確保消防設(shè)備供電的可靠性。

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)依據(jù)

依據(jù)GB50116-2013規(guī)范第3.4.2條:“消防控制室應(yīng)設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控器，控制室工作人員通過(guò)室內(nèi)圖形顯示裝置,監(jiān)視建筑物內(nèi)的消防設(shè)備電源的運(yùn)行狀況[1]”。

依據(jù)GB25506-2010規(guī)范第5.7條:“消防電源監(jiān)控器可顯示消防設(shè)備電源和備用電源的工作狀態(tài)及故障報(bào)警信息；并能將消防用電設(shè)備的主備電源的運(yùn)行狀況和欠壓報(bào)警信息傳送至消防控制室圖形顯示裝置”。

依據(jù)GB50016-2014(2018版)第8.1.7條規(guī)定：“設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的建筑（群）必須設(shè)置消防控制室”。

以上這些規(guī)范要求對(duì)各類消防系統(tǒng)或消防設(shè)備的電源工作狀況都要在消防控制室進(jìn)行顯示，進(jìn)一步證明消防設(shè)備電源是保障消防設(shè)備工作的基礎(chǔ)。設(shè)置消防控制室的工程必須設(shè)置消防電源監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)橄离娫幢O(jiān)控器應(yīng)能夠顯示消防用電設(shè)備的主、備供電的運(yùn)行狀況。

3.2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且必須獲得國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心出具的產(chǎn)品型式試驗(yàn)報(bào)告。

3.2.1 設(shè)置場(chǎng)所

當(dāng)建筑物設(shè)有消防控制室時(shí)，其室內(nèi)必須設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

3.2.2 設(shè)置范圍

在建筑物內(nèi)用直流或交流電源的供電各類消防設(shè)備，包括主電源和備用電源，均設(shè)置傳感器，且安裝位置在最末端一級(jí)配電箱ATSE切換開(kāi)關(guān)雙供電回路的進(jìn)線處設(shè)置[2]。

3.2.3 設(shè)置位置

(1)系統(tǒng)主機(jī)設(shè)置

A大型建筑物或建筑群有多個(gè)消防控制室時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)設(shè)在主消防控制室內(nèi)；

B系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)通訊模塊可同時(shí)管理32個(gè)臺(tái)監(jiān)控器；

C采用CAN通訊時(shí),系統(tǒng)主機(jī)與監(jiān)控器距離為1000米；CAN通訊線型為NH-RVSP-2*1.5mm2。

(2)監(jiān)控器設(shè)置

A如果有消防控制室時(shí)，應(yīng)在消防控制室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控器。如果沒(méi)有設(shè)置消防控制室時(shí)，監(jiān)控器應(yīng)設(shè)置有人值班的地方；

B監(jiān)控器可輸出兩路，兩總線線型為NH-RVSP-2*1.5mm2，每個(gè)回路500米可連接128臺(tái)傳感器；

C監(jiān)控器通訊容量2*128=256臺(tái)傳感器。

(3)區(qū)域分機(jī)的設(shè)置

A區(qū)域分機(jī)應(yīng)設(shè)置在強(qiáng)電豎井；

B監(jiān)控器至傳感器的供電距離大于500米時(shí)，應(yīng)增設(shè)區(qū)域分機(jī)。

(4)傳感器設(shè)置

A建筑物內(nèi)消防設(shè)備供電的主電源箱和備用電源箱的輸出端子。

B消防電氣（風(fēng)機(jī)、水泵、電梯等）的雙電源供電路回路的輸入或輸出。

C應(yīng)急照明配電箱雙電源的輸入端或輸出端。

D消防設(shè)備應(yīng)急電源、集中電源型消防應(yīng)急專用電源的輸入端子。

E各種消防設(shè)備直流電源的輸出端子。

3.2.4 系統(tǒng)接線

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)接線應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。同時(shí)，在同一工程的導(dǎo)線布置應(yīng)根據(jù)不同用途分為不同顏色。同一用途電源導(dǎo)線顏色應(yīng)相同，電源線正極為紅色，負(fù)極為藍(lán)色或黑色。系統(tǒng)總線采用兩總線NH-RVSP-2*1.5mm2穿SC20同管敷設(shè)。

4 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例

4.1 工程簡(jiǎn)介

平羅縣中心敬老院養(yǎng)護(hù)樓項(xiàng)目位于平羅縣賀蘭山路與民族北街交叉處西北角。新建養(yǎng)護(hù)樓建筑面積為6000m2，地上五層，地下一層（消防水池）?？蚣芙Y(jié)構(gòu)，建筑高度為18.5m。該工程的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用集中控制報(bào)警系統(tǒng)，消防控制室在養(yǎng)護(hù)樓一層門(mén)廳處。

4.2 系統(tǒng)組成

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是有消防設(shè)備電源狀況監(jiān)控器、電壓信號(hào)傳感器、上位機(jī)、通信及電源線路組成；上位機(jī)設(shè)在消防控制室內(nèi)；上位機(jī)選用的是工控機(jī)，可對(duì)16臺(tái)消防設(shè)備電源監(jiān)控器進(jìn)行管理，而本工程為小型公共服務(wù)建筑，只需要一臺(tái)消防設(shè)備電源監(jiān)控器可以滿足本工程消防設(shè)備電源監(jiān)控的需求[3]。

消防設(shè)備電源監(jiān)控器專用于消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，獨(dú)立裝置在消防控制室內(nèi)。采用RS485通信方式，向外界單向傳遞信息；實(shí)時(shí)監(jiān)控所有消防設(shè)備主備用電源的運(yùn)行狀況。

電壓信號(hào)傳感器用于監(jiān)測(cè)消防設(shè)備主電源的工作狀況，并通過(guò)直接壓接方法采集電壓信號(hào)。除了電壓/電流傳感器的上述功能外，還增加了被監(jiān)測(cè)供電回路的電流信號(hào)，來(lái)判斷消防設(shè)備運(yùn)行狀況。

4.3 消防設(shè)備電源末端監(jiān)控設(shè)計(jì)

在現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（G50116-2013）和（GB28184-2011）兩本規(guī)范中，消防設(shè)備電源監(jiān)控器的安裝設(shè)置都未作詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)本人對(duì)規(guī)范的了解和使用，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)不同的消防設(shè)備具有不同的監(jiān)控位置和監(jiān)控內(nèi)容，下面介紹幾個(gè)典型的消防設(shè)備電源監(jiān)控設(shè)計(jì)。

4.3.1 應(yīng)急照明電源監(jiān)控

應(yīng)急照明電源選用雙電源供電，為專用供電回路。設(shè)計(jì)過(guò)程中僅對(duì)雙電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，消防電梯等消防設(shè)備電源監(jiān)控設(shè)置與應(yīng)急照明相同。

4.3.2 防排煙風(fēng)機(jī)電源監(jiān)控

本工程在屋面層設(shè)置消防排煙風(fēng)機(jī)房，風(fēng)機(jī)房的雙電源回路在單臺(tái)防排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)線處實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，選用三相雙電壓/電流傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)的工作狀況。

4.3.3 消火栓泵、噴淋泵及穩(wěn)壓泵等消防設(shè)備電源監(jiān)控

本工程在地下一層消防水泵房和屋面高位水箱間設(shè)置消防設(shè)備，在消防設(shè)備電源進(jìn)線處對(duì)雙電源供電回路的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，出線回采用三相雙電壓傳感器、電壓/電流傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)控各消防泵的供電及工作狀態(tài)[4]。

4.4 注意事項(xiàng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)還要注意以下問(wèn)題：

（1）消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)滿足GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》的相關(guān)規(guī)定，具有國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心出具的檢測(cè)證明。

（2）由于消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是獨(dú)立或?qū)Ｓ玫模辉撆c其他消防系統(tǒng)共用。

（3）現(xiàn)場(chǎng)傳感器的電源電壓宜采用消防電源監(jiān)控器提供的24V直流電源，現(xiàn)場(chǎng)傳感器應(yīng)有自己的總線隔離器。

4.5 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與應(yīng)用

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該由配電箱廠家裝置在被監(jiān)控的配電箱或配電柜內(nèi)，箱體制造商應(yīng)考慮在配電箱內(nèi)或配電柜內(nèi)設(shè)置固定傳感器。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在施工圖設(shè)計(jì)文件明確提出裝置要求，避免因裝置消防設(shè)備電源監(jiān)控引起箱、柜二次改裝。

基于現(xiàn)代建筑理念，建筑火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以加快智能監(jiān)控的效率，促進(jìn)維護(hù)的進(jìn)步。通過(guò)使用智能傳感器，加強(qiáng)對(duì)電源節(jié)點(diǎn)連接的檢查，可以智能地確認(rèn)總線的工作狀態(tài)，確保智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠在故障發(fā)生時(shí)第一次發(fā)出預(yù)警，為安全維護(hù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控供配電系統(tǒng)的電源信號(hào)，它與配電系統(tǒng)結(jié)合的比較緊密，在裝置過(guò)程中是離不開(kāi)配電系統(tǒng)，因?yàn)橄涝O(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)具有自身的獨(dú)立性。因此，在工程實(shí)施過(guò)程中，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)一般都?xì)w結(jié)為配電系統(tǒng)的裝置和施工。這樣可以消減配合，便于工程協(xié)調(diào)，保證工程質(zhì)量。但是，有些工程還將把消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)納入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行施工，效果往往卻不佳[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)消防設(shè)備電源實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》和《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

消防設(shè)備正常運(yùn)行取決于消防設(shè)備供電的可靠性，它可有效降低消防設(shè)備和建筑火災(zāi)隱患的發(fā)生率，保護(hù)人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全，起到積極的作用。因此，在現(xiàn)代建筑物中合理的設(shè)計(jì)、安裝及使用消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，可以提高消防設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性及戰(zhàn)備性，使消防設(shè)備做到真正意義上的“預(yù)防為主，防消結(jié)合”。