AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在東北大學(xué)渾南校區(qū)能源動力中心中的應(yīng)用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

    摘要 AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設(shè)備通過RS485總線與多臺傳感器相連，構(gòu)成集散式消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。本文通過對東北大學(xué)渾南校區(qū)能源動力中心的介紹，重點闡述AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器所實現(xiàn)的功能及其重要意義。

    1.前言

    東北大學(xué)是國家首批"985"、"211"高校，承擔(dān)著人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)和文化傳承創(chuàng)新的國家責(zé)任。隨著新興學(xué)科蓬勃發(fā)展，學(xué)校辦學(xué)空間不足的矛盾越來越突出，土地問題成為制約學(xué)校發(fā)展的瓶頸問題，擴大校區(qū)已成為當(dāng)務(wù)之急。盡快開展新校區(qū)建設(shè)是學(xué)校在"十二五"期間實現(xiàn)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵。2011年，學(xué)校抓住歷史性機遇，在渾南購買1300余畝土地建設(shè)新校區(qū)，這是東北大學(xué)躍升發(fā)展的重要一環(huán)，是學(xué)校朝著高水平研究型大學(xué)邁進的堅實步伐。

    2014年10月，渾南校區(qū)一期將建成入駐。渾南校區(qū)建成入駐后，將從根本上解決制約學(xué)校發(fā)展的瓶頸問題，提升學(xué)校辦學(xué)空間，改善學(xué)校的辦學(xué)條件，為廣大師生工作和學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代化的教育資源和生活環(huán)境。渾南校區(qū)將重點扶持文科與新興學(xué)科發(fā)展，進一步優(yōu)化學(xué)校的學(xué)科布局，促進學(xué)校辦學(xué)規(guī)模、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、效益協(xié)調(diào)發(fā)展。

    渾南校區(qū)力爭建成科學(xué)民主的學(xué)術(shù)校園、信息快捷的數(shù)字化校園、高雅優(yōu)美的文明校園、健康環(huán)保的綠色校園、與社會和諧互動的開放校園，將成為推動學(xué)校進一步躍升、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、走好新型工業(yè)化道路的強大引擎，成為沈城南部又一道靚麗的風(fēng)景。

    2.系統(tǒng)需求分析

    探測消防設(shè)備電源的過壓、欠壓、缺相、供電中斷度等信號，發(fā)出聲光信號報警，準(zhǔn)確報出故障線路地址，監(jiān)視故障點的變化。儲存各種故障和操作試驗信號，顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。

    3.參考標(biāo)準(zhǔn)

    近期，國家為了加大消防設(shè)備電源監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強對消防設(shè)備電源的預(yù)防。主要有：

    （1）．GB28184-2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》。

    （2）．GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》。

    4.系統(tǒng)組成

    東北大學(xué)渾南校區(qū)能源動力中心由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)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(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)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(wěn)定，精度可靠的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：

    1）站控管理層

    站控管理層針對消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如顯示屏、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以文字、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場運情況。

    監(jiān)控主機：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。

    UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設(shè)備的正常運行。

    后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控室中。

    2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機的實時通訊。

    電源介質(zhì)：通過阻燃兩芯線由上位機對現(xiàn)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(tài)。

    3）現(xiàn)場設(shè)備層

    現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為AFPM3-2AV系列傳感器和AFPM-ZJQ消防設(shè)備電源中繼器組成。

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖如下：

    5.消防設(shè)備電源設(shè)備

    5.1、 AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控后臺：

    主要技術(shù)參數(shù)

    電源

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

    (2)備用電源：主電源低電壓或停電時，維持監(jiān)控設(shè)備工作時間≥8h

    (3)監(jiān)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(xié)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(jiān)控容量

    ≤128點

    操作分級

    (1)日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

    (2)監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復(fù)位。

    (3)系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復(fù)位、探測器參數(shù)遠程修改、監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定與修改、操作員添加與刪除。

    使用環(huán)境條件

    (1)工作場所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺并列安裝

    (2)工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

    (3)工作環(huán)境相對濕度：≤95%不結(jié)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(nèi)置遠程智能I/O模塊；

    (3)聲光報警模塊：內(nèi)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(jiān)控模塊）（以下簡稱模塊）能夠采集被監(jiān)控設(shè)備交流電源的電壓值和電流值，并通過 RS485 通訊上傳到監(jiān)控器（監(jiān)控主機）（以下稱監(jiān)控主機），監(jiān)控主機可以判斷被監(jiān)控電源的電壓和電流狀態(tài)，如過壓、欠壓、過流等狀態(tài)，數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機分析處理后可以指示相應(yīng)電源故障類型，并發(fā)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(jiān)控模塊）（以下簡稱模塊）能夠采集被監(jiān)控設(shè)備交流電源的電壓值，并通過 RS485 通訊上傳到監(jiān)控器（監(jiān)控主機）（以下稱監(jiān)控主機），監(jiān)控主機可以判斷被監(jiān)控電源的電壓狀態(tài)，如過壓、欠壓等狀態(tài)，數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機分析處理后可以指示相應(yīng)電源故障類型，并發(fā)出聲光報警信號。

    6. 系統(tǒng)功能

    監(jiān)控報警功能

    (1)被監(jiān)控設(shè)備電源回路開關(guān)狀態(tài)

    (2)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）

    (3)報警響應(yīng)時間：≤100s

    (4)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

    (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(jiān)控設(shè)備的報警繼電器進行遠程遙控操作

    (2)監(jiān)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(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

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

    (3)監(jiān)控器與其分體電源間連接線斷路、短路

    (4)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

    (5)故障報警響應(yīng)時間：≤100s

    (6)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

    (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(shè)備自檢：手動檢查或系統(tǒng)自檢

    (3)自檢耗時：≤60s

    報警記錄功能

    (1)記錄10000條相關(guān)故障報警信息

    (2)報警類型：故障類型、發(fā)生時間、故障描述

    (3)報警事件查詢

    (4)報警記錄打印

    7．結(jié)束語

    隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，人們對安全的意識認識越來越高。公共建筑安裝消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢。消防設(shè)備電源系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)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(shè)備的同等意義。系統(tǒng)投入運行以來，發(fā)現(xiàn)和整改了隱患很多處，為本項目的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)，受到了客戶好評。

    東北大學(xué)渾南校區(qū)能源動力中心消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設(shè)備電源監(jiān)控裝置AFPM100、傳感器AFPM3-2AV、傳感器AFPM3-AVI組成。AFPM100消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是本公司自主研發(fā)的用于接收消防設(shè)備電源傳感器器等現(xiàn)場設(shè)備信號，以實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。

    參考文獻

    [1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)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(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

    作者簡介

    徐霜，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司<