AFPM100消防設備電源監控系統在東北大學渾南校區能源動力中心中的應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

    摘要 AFPM100消防設備電源狀態監控器是AFPM消防設備電源監控系統的核心，監控設備通過RS485總線與多臺傳感器相連，構成集散式消防設備電源監控系統，實時監控消防設備電源的工作狀態。本文通過對東北大學渾南校區能源動力中心的介紹，重點闡述AFPM100消防設備電源狀態監控器所實現的功能及其重要意義。

    1.前言

    東北大學是國家首批"985"、"211"高校，承擔著人才培養、科學研究、社會服務和文化傳承創新的國家責任。隨著新興學科蓬勃發展，學校辦學空間不足的矛盾越來越突出，土地問題成為制約學校發展的瓶頸問題，擴大校區已成為當務之急。盡快開展新校區建設是學校在"十二五"期間實現跨越式發展的關鍵。2011年，學校抓住歷史性機遇，在渾南購買1300余畝土地建設新校區，這是東北大學躍升發展的重要一環，是學校朝著高水平研究型大學邁進的堅實步伐。

    2014年10月，渾南校區一期將建成入駐。渾南校區建成入駐后，將從根本上解決制約學校發展的瓶頸問題，提升學校辦學空間，改善學校的辦學條件，為廣大師生工作和學習提供優質的現代化的教育資源和生活環境。渾南校區將重點扶持文科與新興學科發展，進一步優化學校的學科布局，促進學校辦學規模、質量、結構、效益協調發展。

    渾南校區力爭建成科學民主的學術校園、信息快捷的數字化校園、高雅優美的文明校園、健康環保的綠色校園、與社會和諧互動的開放校園，將成為推動學校進一步躍升、服務區域經濟社會發展、走好新型工業化道路的強大引擎，成為沈城南部又一道靚麗的風景。

    2.系統需求分析

    探測消防設備電源的過壓、欠壓、缺相、供電中斷度等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化。儲存各種故障和操作試驗信號，顯示系統電源狀態。

    3.參考標準

    近期，國家為了加大消防設備電源監控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關標準規范，加強對消防設備電源的預防。主要有：

    （1）．GB28184-2011《消防設備電源監控系統》。

    （2）．GB25506-2010《消防控制室通用技術要求》。

    4.系統組成

    東北大學渾南校區能源動力中心由消防設備電源狀態監控器、傳感器組成。本項目通訊總線共接入三條通訊總線，總線在各消防配電箱手拉手串接后，接入壁掛式后臺，組成消防設備電源監控系統的大動脈。箱體中傳感器通過主機進行24V直流供電。以上所述組成一套信號穩定，精度可靠的消防設備電源監控系統。本系統組網共分為三層：

    1）站控管理層

    站控管理層針對消防設備電源監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如顯示屏、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，并以文字、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

    監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。

    UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

    后臺監控設備設置在消控室中。

    2）網絡通訊層

    通訊介質：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協議實現現場設備與上位機的實時通訊。

    電源介質：通過阻燃兩芯線由上位機對現場所有傳感器供直流24V電源，從而保證在任何情況下模塊都能夠保持工作狀態。

    3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要為AFPM3-2AV系列傳感器和AFPM-ZJQ消防設備電源中繼器組成。

    系統結構拓撲圖如下：

    5.消防設備電源設備

    5.1、 AFPM100消防設備電源監控后臺：

    主要技術參數

    電源

    (1)主電源：AC220V 50Hz（允許85%－110%范圍內變化）

    (2)備用電源：主電源低電壓或停電時，維持監控設備工作時間≥8h

    (3)監控器為連接的模塊（電壓/電流信號傳感器）提供DC24V電源

    工作制

    24小時工作制

    通訊方式

    Modbus-RTU通信協議，RS485半雙工總線方式，傳輸距離500m（若超過可通過中繼器延長通訊傳輸距離）。

    監控容量

    ≤128點

    操作分級

    (1)日常值班級：實時狀態監視、歷史記錄查詢。

    (2)監控操作級：實時狀態監視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。

    (3)系統管理級：實時狀態監視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位、探測器參數遠程修改、監控設備系統參數設定與修改、操作員添加與刪除。

    使用環境條件

    (1)工作場所：消防控制室內，或與消防控制臺并列安裝

    (2)工作環境溫度：-10℃～+55℃

    (3)工作環境相對濕度：≤95%不結露

    (4)海拔高度：≤2500m

    (5)污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級

    主要組成部件

    (1)顯示方式：320*240點陣液晶；

    (2)輸入輸出模塊：內置遠程智能I/O模塊；

    (3)聲光報警模塊：內置喇叭、蜂鳴器和LED指示燈；

    (4)備用電源：DC24V，24Ah

    5.2、AFPM3-AVI傳感器

    AFPM3-AVI三相交流電源電壓電流傳感器（監控模塊）（以下簡稱模塊）能夠采集被監控設備交流電源的電壓值和電流值，并通過 RS485 通訊上傳到監控器（監控主機）（以下稱監控主機），監控主機可以判斷被監控電源的電壓和電流狀態，如過壓、欠壓、過流等狀態，數據經監控主機分析處理后可以指示相應電源故障類型，并發出聲光報警信號。

    5.3、AFPM3-2AV傳感器

    AFPM3-2AV三相交流雙電源電壓傳感器（監控模塊）（以下簡稱模塊）能夠采集被監控設備交流電源的電壓值，并通過 RS485 通訊上傳到監控器（監控主機）（以下稱監控主機），監控主機可以判斷被監控電源的電壓狀態，如過壓、欠壓等狀態，數據經監控主機分析處理后可以指示相應電源故障類型，并發出聲光報警信號。

    6. 系統功能

    監控報警功能

    (1)被監控設備電源回路開關狀態

    (2)被監控設備電源的工作狀態（電壓、電流及報警狀態信息）

    (3)報警響應時間：≤100s

    (4)報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

    (5)報警光信號：紅色LED指示燈常亮 

    控制輸出功能

    (1)對個別或全部被監控設備的報警繼電器進行遠程遙控操作

    (2)監控器控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

    故障報警功能

    (1)監控器與模塊（電壓/電流信號傳感器）之間的連接線斷路、短路

    (2)監控器主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）

    (3)監控器與其分體電源間連接線斷路、短路

    (4)當監控器出現以上故障時，能發出與監控報警信號有明顯區別的聲光故障報警信號

    (5)故障報警響應時間：≤100s

    (6)故障報警聲信號：手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

    (7)故障報警光信號：黃色LED指示燈常亮

    (8)故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

    自檢功能

    (1)連接檢查：通信線路及分體電源線路的斷路、短路

    (2)設備自檢：手動檢查或系統自檢

    (3)自檢耗時：≤60s

    報警記錄功能

    (1)記錄10000條相關故障報警信息

    (2)報警類型：故障類型、發生時間、故障描述

    (3)報警事件查詢

    (4)報警記錄打印

    7．結束語

    隨著智能建筑的發展及電力的廣泛應用，人們對安全的意識認識越來越高。公共建筑安裝消防設備電源監控系統是智能化建設的必然趨勢。消防設備電源系統有利于發現安全隱患，及時處理安全隱患，其具有消防通道、消防栓、滅火器等設備的同等意義。系統投入運行以來，發現和整改了隱患很多處，為本項目的消防管理提供了科學的依據，受到了客戶好評。

    東北大學渾南校區能源動力中心消防設備電源監控系統由消防設備電源監控裝置AFPM100、傳感器AFPM3-2AV、傳感器AFPM3-AVI組成。AFPM100消防設備電源監控系統是本公司自主研發的用于接收消防設備電源傳感器器等現場設備信號，以實現對被保護電氣線路的報警、監視、管理的運行于計算機的工業級硬件/軟件系統。

    參考文獻

    [1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

    [2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6

    作者簡介

    徐霜，女，本科。任職單位：現任職于安科瑞電氣股份有限公司<