地鐵消防設備電源監控系統的設計

摘要：介紹了地鐵工程中消防設備電源監控系統設置的必要性及規范要求，分析了監控設計方案，提出該系統在地鐵工程中的應用要求及建議，以供地鐵工程建設參考。

關鍵詞:電源監控系統；消防設備;監控主機;傳感器

1、引言

地鐵工程構造復雜、人員密集，且設備眾多，消防安全設計一直備受關注。火災情況下，各消防設備的正常運行對控制火災、疏散人員起著決定性作用，若其電源出現故障,將造成火災蔓延，嚴重威脅生命財產安全。因此，對消防設備電源進行實時監測,及時排除故障，保障設備在關鍵時刻穩定、可靠運行至關重要。

GB50116—2013《火災自動報警系統設計規范》3.4.2條規定，消控室圖形顯示裝置應具有傳輸消防電源狀態信息的功能％GB25506—2010《消防控制室通用技術要求》5.7條規定，監控主機應能顯示消防主電源、備用電源的工作狀態及報警信息，并能將信息傳至圖形顯示裝置。

以上規范為消防設備電源監控系統在地鐵工程推廣應用提供了依據。

2、地鐵低壓配電系統

地鐵工程低壓用電設備種類較多，根據GB50157—2013《地鐵設計規范》要求，負荷分一級負荷、二級負荷、三級負荷。消防設備屬于一級負荷，其中消防泵、疏散扶梯、氣滅、應急照明、FAS、廢水泵、防火門等由變電所放射式配電，就地設置雙電源切換配電箱；環控類消防負荷如防排煙風機、防火排煙閥，由環控消防負荷電控柜配電,設雙電源切換裝置。

3、消防設備電源監控系統方案

3.1系統概述

該監控系統對消防設備電源狀態進行實時監測，由監控主機、傳感器、通信線等組成。電壓、電流傳感器采集消防電源的電壓、電流信息并上傳至監控主機；監控主機對電壓、電流進行分析，診斷出過壓、欠壓、過流、缺相等故障，顯示并報警,提示工作人員及時檢修，避免火災情況下消防設備因電源故障而無法正常運行。

3.2系統結構

一般監控主機*多可監測4個回路，每個回路可連接64個傳感器。當系統傳輸距離大于500m時，需增加中繼器。系統結構如圖1所示。對于現場消防設備較多的建筑,可分區域監測。各區域設區域分機，區域分機經總線與消防控制室的系統主機通信，組成大型監控系統網絡結構。圖1監控系統結構圖

3.3監控原理

根據配電需求、消防配電形式及產品特性，典型三相消防配電電源監測原理如圖2所示。圖2典型三相消防電源監測原理圖

4、地鐵工程應用實例

4.1系統要求及配置

為滿足地鐵運營要求，系統應具備以下性能：（1）穩定性:故障時發出報警并顯示故障位置、故障類別等信息；（2）可擴展性:具有靈活的對外接口形式，并采用通用協議，實現與綜合監控系統互聯互通;（3）可維護性:具備自我診斷、故障隔離功能，以降低故障率、縮小故障范圍。

表1系統配置及安裝要求

4.2監測原則

綜合考慮規范圖集要求、設備投資及運營維護等各方面因素,有選擇地進行電壓、電流傳感器設置。建議地鐵工程消防電源監測項目如表2所示。

表2地鐵消防電源監測項目

4.3與BAS通信

監控系統釆用國際標準通信協議，向BAS傳輸工作狀態及故障信息;BAS可對其進行復位、消音控制并能對上傳信息記錄和查詢。

5、安科瑞消防設備電源監控系統的選型及介紹

 5.1概述

AFPM系列消防設備電源監控系統能夠對消防設備的電源進行實時監控，通過檢測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態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、記錄的監控系統。此系統具有可靠性、實時性并具有數字化、智能化、網絡化、自動化和連續監控的特性。實時反映出被監控設備電源的狀況，并集中顯示，從而可以有效避免在火災發生時，消防設備由于電源故障而無法正常工作的危急情況，保障消防聯動系統的可靠性。

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

AFPM消防設備電源監控系統由消防設備電源狀態監控器（區域分機）、傳感器、中繼器、系統主機和配套附件組成。

5.2應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

5.3系統結構

5.4系統功能

5.4.1壁掛式：AFPM100/B1消防設備電源監控設備

5.4.2壁掛式：AFPM100/B消防設備電源監控設備

5.4.3.軟件畫面

5.5選型方案

5.5.1消防設備電源監控主機

6、施工調試

消防設備電源監控系統的布線應符合國家標準《火災自動報警系統施工與驗收規范》的要求，系統導線的絕緣電阻不應小于20MΩ，系統總線采用NHRVSP2×1.5屏蔽雙絞線，電源線采用NH-BV3×2.5穿SC20管敷設，不同用途的導線選用不同的顏色區分，同一用途的導線采用相同的顏色。掛壁式監控器、中繼器壁掛安裝時，底邊距地高度1.3m~1.5m，柜體式監控器落地安裝時，底邊抬高0.1m~0.2m，監控器設于消防控制室，中繼器設電井內，傳感器可設于配電箱（柜）內，也可以設于其旁單獨的設備盒內。系統調試時首先檢查線路是否出現錯線、開路、短路、虛焊等。對于監控器；首先檢測能否接收傳感器的報警信號，并且自身發出相應的聲光報警；其次檢查監控器是否有故障報警功能，并且對于監控器與傳感器之間的線路故障及其設備本身的電源故障發出與消防設備電源監控報警不一的信號報警；*后監控器能否定時對自身進行功能檢查。對于傳感器，首先檢測當消防設備的電源的電壓或電流信號達到報警值時，傳感器能否發出相應的報警；第二傳感器是否能夠定時自檢并且故障時有相應的聲光報警；第三報警是否能夠保持，直至手動復位。

7、結束語

消防設備電源監控系統可為地鐵工程消防安全科學管理提供有力保障。設計過程中應根據地鐵車站規模、消防設備配電方式及產品特點，綜合考慮功能性、經濟，座，靈活確定監控方案，以充分有效發揮該系統的作用。

【參考文獻】

1. 李啟峰，上海市隧道工程軌道交通設計研究院，地鐵消防設備電源監控系統設計與探討
2. GB50116-2013火災自動報警系統設計規范[S].
3. 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門監控系統/消防設備電源監控系統/電

氣火災監控系統選型手冊.2022.05版

作者簡介：陳芳芳，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為消防設備電源監控系統的研發與應用