浅谈地铁消防设备电源监控系统设计与产品选型

安科瑞 彭海生
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图1监控系统结构图图2典型三相消防电源监测原理图

摘要：介绍了地铁工程中消防设备电源监控系统设置的必要性及规范要求，分析了监控设计方案，提出该系统在地铁工程中的应用要求及建议，以供地铁工程建设参考。

关键词:电源监控系统；消防设备;监控主机;传感器

1、引言

地铁工程构造复杂、人员密集，且设备众多，消防安全设计一直备受关注。火灾情况下，各消防设备的正常运行对控制火灾、疏散人员起着决定性作用，若其电源出现故障,将造成火灾蔓延，严重威胁生命财产安全。因此，对消防设备电源进行实时监测,及时排除故障，保障设备在关键时刻稳定、可靠运行至关重要。

GB50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》3.4.2条规定，消控室图形显示装置应具有传输消防电源状态信息的功能％GB25506—2010《消防控制室通用技术要求》5.7条规定，监控主机应能显示消防主电源、备用电源的工作状态及报警信息，并能将信息传至图形显示装置。

以上规范为消防设备电源监控系统在地铁工程推广应用提供了依据。

2、地铁低压配电系统

地铁工程低压用电设备种类较多，根据GB50157—2013《地铁设计规范》要求，负荷分一级负荷、二级负荷、三级负荷。消防设备属于一级负荷，其中消防泵、疏散扶梯、气灭、应急照明、FAS、废水泵、防火门等由变电所放射式配电，就地设置双电源切换配电箱；环控类消防负荷如防排烟风机、防火排烟阀，由环控消防负荷电控柜配电,设双电源切换装置。

3、消防设备电源监控系统方案

3.1系统概述

该监控系统对消防设备电源状态进行实时监测，由监控主机、传感器、通信线等组成。电压、电流传感器采集消防电源的电压、电流信息并上传至监控主机；监控主机对电压、电流进行分析，诊断出过压、欠压、过流、缺相等故障，显示并报警,提示工作人员及时检修，避免火灾情况下消防设备因电源故障而无法正常运行。

3.2系统结构

一般监控主机*多可监测4个回路，每个回路可连接64个传感器。当系统传输距离大于500m时，需增加中继器。系统结构如图1所示。对于现场消防设备较多的建筑,可分区域监测。各区域设区域分机，区域分机经总线与消防控制室的系统主机通信，组成大型监控系统网络结构。

3.3监控原理

根据配电需求、消防配电形式及产品特性，典型三相消防配电电源监测原理如图2所示。

4、地铁工程应用实例

4.1系统要求及配置

为满足地铁运营要求，系统应具备以下性能：（1）稳定性:故障时发出报警并显示故障位置、故障类别等信息；（2）可扩展性:具有灵活的对外接口形式，并采用通用协议，实现与综合监控系统互联互通;（3）可维护性:具备自我诊断、故障隔离功能，以降低故障率、缩小故障范围。

表1系统配置及安装要求

设备

配置要求

安装位置

监控主机

（1）具备显示、报警、存储接受多台传感器的电压、电流信号，线路中发生过压、欠压、过流、错相等故障时，发出声光报警，二总线通讯，支持128点接入，可扩展展

车站控制室

信号传感器

（1）可监测单相、三相交流电压及电流；（2）具备总线通信接口；（3）具有抗电磁干扰能力

配电箱、配电柜内

中继器

（1）具备信号放大功能，可靠通信距离不少于1200m;（2）具有总线通信接口、总线故障隔离功能；（3）适用于换乘车站、场段、控制中心及区间联络通道

4.2监测原则

综合考虑规范图集要求、设备投资及运营维护等各方面因素,有选择地进行电压、电流传感器设置。建议地铁工程消防电源监测项目如表2所示。

表2地铁消防电源监测项目

消防设备

监测项目

消防泵、疏散扶梯、气灭、EPS、FAS、防火门、废水泵、防排烟风机风阀

配电箱、环控消防负荷电控柜ATS装置主、备用电源输入端及输出端电压；电流可选

4.3与BAS通信

监控系统釆用国际标准通信协议，向BAS传输工作状态及故障信息;BAS可对其进行复位、消音控制并能对上传信息记录和查询。

5、安科瑞消防设备电源监控系统的选型及介绍

5.1概述

AFPM系列消防设备电源监控系统能够对消防设备的电源进行实时监控，通过检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等有关设备电源信息，从而判断电源设备是否有断路、短路、过压、欠压、缺相、错相以及过流（过载）等故障信息并实时报警、记录的监控系统。此系统具有可靠性、实时性并具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特性。实时反映出被监控设备电源的状况，并集中显示，从而可以有效避免在火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，保障消防联动系统的可靠性。

AFPM消防设备电源监控系统采用集中供电方式，通过监控器给现场传感器提供DC24V安全电压，有效保证系统的稳定性和安全性。可广泛应用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

AFPM消防设备电源监控系统由消防设备电源状态监控器（区域分机）、传感器、中继器、系统主机和配套附件组成。

5.2应用场合

适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

5.3系统结构

5.4系统功能

5.4.1壁挂式：AFPM100/B1消防设备电源监控设备

5.4.2壁挂式：AFPM100/B消防设备电源监控设备

5.4.3.软件画面

5.5选型方案

5.5.1消防设备电源监控主机

6、施工调试

消防设备电源监控系统的布线应符合国家标准《火灾自动报警系统施工与验收规范》的要求，系统导线的绝缘电阻不应小于20MΩ，系统总线采用NHRVSP2×1.5屏蔽双绞线，电源线采用NH-BV3×2.5穿SC20管敷设，不同用途的导线选用不同的颜色区分，同一用途的导线采用相同的颜色。挂壁式监控器、中继器壁挂安装时，底边距地高度1.3m~1.5m，柜体式监控器落地安装时，底边抬高0.1m~0.2m，监控器设于消防控制室，中继器设电井内，传感器可设于配电箱（柜）内，也可以设于其旁单独的设备盒内。系统调试时首先检查线路是否出现错线、开路、短路、虚焊等。对于监控器；首先检测能否接收传感器的报警信号，并且自身发出相应的声光报警；其次检查监控器是否有故障报警功能，并且对于监控器与传感器之间的线路故障及其设备本身的电源故障发出与消防设备电源监控报警不一的信号报警；*后监控器能否定时对自身进行功能检查。对于传感器，首先检测当消防设备的电源的电压或电流信号达到报警值时，传感器能否发出相应的报警；第二传感器是否能够定时自检并且故障时有相应的声光报警；第三报警是否能够保持，直至手动复位。

7、结束语

消防设备电源监控系统可为地铁工程消防安全科学管理提供有力保障。设计过程中应根据地铁车站规模、消防设备配电方式及产品特点，综合考虑功能性、经济，座，灵活确定监控方案，以充分有效发挥该系统的作用。

【参考文献】

1. 李启峰，上海市隧道工程轨道交通设计研究院，地铁消防设备电源监控系统设计与探讨
2. GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范[S].
3. 安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电

气火灾监控系统选型手册.2022.05版