淺析消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及作用

儲平平

安科瑞電氣股份有限公司  蘇州吳中  215168

0　引言

由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在我國各大城市中發(fā)生的火災(zāi)也頻頻發(fā)生，給國家財產(chǎn)和人員造成了巨大的損失。以北京東方化工廠“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，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)極速網(wǎng)吧發(fā)生特大火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)生時由于現(xiàn)場照明供電中斷，加之燃燒過程中產(chǎn)生的大量高濃度的煙氣積聚室內(nèi)空間，內(nèi)部能見度很低，給被困人員的逃生和消防隊員的滅火救人行動增加了難度，造成25人死亡，12人受傷的嚴(yán)重后果。這些慘痛的教訓(xùn)都說明，在火災(zāi)發(fā)生時，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，各類型消防系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備功能和自動化程度等方面都有了長足的發(fā)展，但即使如此，發(fā)生火災(zāi)后各類消防設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的火災(zāi)案例屢見不鮮，各地消防部門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。無數(shù)經(jīng)驗和教訓(xùn)都證明，火災(zāi)報警是否及時準(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)備正常工作的一個根本性的問題。

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，在最大限度的減少人員傷亡和財產(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。因為消防電源不工作，火場內(nèi)的消防水源無法啟動，致使火場缺水，不能撲救火災(zāi)；因為消防電源不工作，導(dǎo)致防火分區(qū)的防火卷簾和防火門無法到位，無法控制火災(zāi)蔓延；因為消防電源不工作，無法排煙，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，使火場的安全疏散工作無法進(jìn)行，導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)難性后果。如果沒有可靠的消防電源，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產(chǎn)損失。這類典型的火災(zāi)案例數(shù)量不少。

按照國家標(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)分鐘后會斷電，由市電供電的消防設(shè)備的主電中斷，此時應(yīng)該由消防設(shè)備的備電供電，假如平時對備電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)不力、選型設(shè)計不配套等因素導(dǎo)致消防設(shè)備在關(guān)鍵時刻失電，則勢必影響早期報警、安全疏散、自動和手動滅火操作，甚至造成極為嚴(yán)重的人身傷亡和財產(chǎn)損失。長期以來由于消防設(shè)備電源使用概率很低，長時間閑置待用，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)施失去動力，無法發(fā)揮作用。特別是在建筑內(nèi)消防管理不到位，社會供電緊張、設(shè)備質(zhì)量參差不齊、安全意識淡薄的時期，這一問題更顯得尤為突出。

消防設(shè)備電源特點(diǎn)是：使用概率很低，長期閑置待用，一旦使用必須要發(fā)揮作用，應(yīng)始終處于臨戰(zhàn)狀態(tài)；同時屬于可靠性極高、容量相對較小、多種類電源并存、切換自動化、使用時供電時間相對較短且必須配備的設(shè)施。因此，必須重視消防設(shè)備的電能連續(xù)供給問題。

消防設(shè)備的電源是各類型消防系統(tǒng)（設(shè)備）的重要組成部分，在整個建筑消防滅火過程中起著至關(guān)重要的作用。因此消防設(shè)備的電源應(yīng)滿足可靠性、安全性、有效性、穩(wěn)定性的要求，以保證火災(zāi)時消防設(shè)備供電不會中斷，才能保證各類消防設(shè)備正常工作。

顯而易見，如果沒有可靠穩(wěn)定的消防設(shè)備電源，即使安裝最先進(jìn)的消防系統(tǒng)，終端滅火設(shè)施再完善，一旦發(fā)生火警，整個消防系統(tǒng)就成為無米之炊，無法正常運(yùn)行，起不到任何控火滅火作用，不能有效發(fā)揮其作用，勢必影響滅火救援，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)備電源對消防系統(tǒng)及時發(fā)揮高效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)荷在任何時候任何情況下不斷電，切實消除消防安全隱患、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，及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時報警，及時排查，把可能發(fā)生的危險杜絕在萌芽中。

綜上所述，消防設(shè)備的電源是各種消防報警、滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部分，其驅(qū)動電源的可靠持續(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，同時驅(qū)動電源的可靠持續(xù)性供給與日常維護(hù)管理又存在著緊密的關(guān)系。實際上消防設(shè)備電源與非消防設(shè)備電源比較，最大的不同之處就在于前者平時不用，戰(zhàn)時必須可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，而后者是平時常用，而消防作戰(zhàn)時可以停用。所以為了確保消防設(shè)備電源時時刻刻處于完好狀態(tài)，對消防設(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，人們對消防設(shè)備電源的日常檢查因長期不使用會出現(xiàn)麻痹思想。所以單靠人為的措施根本無法做到確保消防設(shè)備電源時時刻刻處于完好狀態(tài)，真正發(fā)生火情時，消防設(shè)備電源能否可靠持續(xù)性供給無法得到有效的保障。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)并促進(jìn)及時解決。

如何從技防手段上實現(xiàn)對消防設(shè)備供電電源的實時監(jiān)測，一直受到公安消防部門的高度重視。中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院組織編制的10CX504《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集于2010年12月1日實施。在2011年1月10日發(fā)布，2011年7月1日開始貫徹實施的國家標(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日實施， 并于2012年12月1日在成都召開的公安部消防局第六分委員會五屆二次會議會議上宣貫執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，對于推動消防設(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)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB50166 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》、GB50016《建筑設(shè)計防火規(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

3.1設(shè)計使用依據(jù)

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》

中華人民共和國國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集10CX504《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》（2010.12.01實行）

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（報批稿）

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50116《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（報批稿）

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，從而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。整個監(jiān)控系統(tǒng)功能全面，安全可靠，探測準(zhǔn)確，性價比高，系統(tǒng)內(nèi)部采用RS485網(wǎng)絡(luò)通信，對外提供Modbus-RTU通信協(xié)議，以滿足其他標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的連接。

3.3　系統(tǒng)功能

（1）監(jiān)控報警

• 被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài)
• 被監(jiān)控設(shè)備電源的工作狀態(tài)（電壓、電流及報警狀態(tài)信息）
• 報警響應(yīng)時間：≤30s
• 報警聲信號：可手動消除，當(dāng)再次有報警信號輸入時，能再次啟動
• 報警光信號：紅色LED指示燈常亮

（2）故障報警

• 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%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）
• 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，能發(fā)出與監(jiān)控報警信號有明顯區(qū)別的聲光故障報警信號
• 故障報警響應(yīng)時間：≤100s
• 故障報警聲信號：手動消除，當(dāng)再次有報警信號輸入時，能再次啟動
• 故障報警光信號：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

（3）控制輸出

• 對個別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作
• 監(jiān)控器報警控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
• 監(jiān)控器控制輸出：常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

（4）自檢

• 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：≤60s

（5）報警記錄

• 記錄1000條相關(guān)故障報警信息
• 報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述
• 報警事件查詢
• 報警記錄打印

（6）操作分級

• 日常值班級：可進(jìn)入軟件界面查看實時監(jiān)測情況、消除報警聲音和查詢報警記錄
• 監(jiān)控操作級：可操作除針對系統(tǒng)本身的信息維護(hù)外的其他操作
• 系統(tǒng)管理級：可操作系統(tǒng)的任何一個功能模塊

3.4設(shè)計方案

（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，需加中繼器，1合中繼器占用1個傳感器（監(jiān)控模塊）地址，中繼器的AC220V電源線采用3*1.5mm^2，由現(xiàn)場消防電源或消防監(jiān)控室監(jiān)控器（主機(jī)）提供。
傳輸方式為RS485總線，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）通過編碼開關(guān)設(shè)定與監(jiān)控器（主機(jī)）的通信地址。
根據(jù)工程需要在通信線上最遠(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個輸出回路，每個回路可連接32個傳感器（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)場設(shè)備較多，需要分為多個區(qū)域的情況。

每個區(qū)域監(jiān)控器（主機(jī)）可采集128個傳感器（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)場提供。

4　設(shè)備清單

5　結(jié)束語
　　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、安裝及使用，可顯著提高消防設(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)可實現(xiàn)有效降低消防設(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，對有效保障人民生命和國家財產(chǎn)安全產(chǎn)生意義深遠(yuǎn)的積極作用。

相信通過《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)》國家標(biāo)準(zhǔn)的實施，我國對消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的使用會有一個巨大的發(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.

[2]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.1版.

作者簡介：

儲平平，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災(zāi)監(jiān)控及消防設(shè)備電源監(jiān)控的設(shè)計