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(tái)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(shí)時(shí)監(jiān)控消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。本文通過對(duì)東北大學(xué)渾南校區(qū)能源動(dòng)力中心的介紹，重點(diǎn)闡述AFPM100消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器所實(shí)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(huì)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(kuò)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(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵。2011年，學(xué)校抓住歷史性機(jī)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(jìn)的堅(jiān)實(shí)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(diǎn)扶持文科與新興學(xué)科發(fā)展，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)校的學(xué)科布局，促進(jìn)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(zhēng)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(huì)和諧互動(dòng)的開放校園，將成為推動(dòng)學(xué)校進(jìn)一步躍升、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、走好新型工業(yè)化道路的強(qiáng)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(cè)消防設(shè)備電源的過壓、欠壓、缺相、供電中斷度等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，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(qiáng)對(duì)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(dòng)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(xiàng)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(tái)，組成消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的大動(dòng)脈。箱體中傳感器通過主機(jī)進(jìn)行24V直流供電。以上所述組成一套信號(hào)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(duì)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)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(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)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(chǎng)運(yùn)情況。

    監(jiān)控主機(jī)：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(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

    UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

    后臺(tái)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(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

    電源介質(zhì)：通過阻燃兩芯線由上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)設(shè)備層

    現(xiàn)場(chǎng)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?fù)鋱D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(tái)：

    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(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間≥8h

    (3)監(jiān)控器為連接的模塊（電壓/電流信號(hào)傳感器）提供DC24V電源

    工作制

    24小時(shí)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(diǎn)

    操作分級(jí)

    (1)日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

    (2)監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位。

    (3)系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測(cè)器參數(shù)遠(yuǎn)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(chǎng)所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺(tái)并列安裝

    (2)工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

    (3)工作環(huán)境相對(duì)濕度：≤95%不結(jié)露

    (4)海拔高度：≤2500m

    (5)污染等級(jí)：Ⅲ級(jí)，安裝類別：Ⅲ級(jí)

    主要組成部件

    (1)顯示方式：320*240點(diǎn)陣液晶；

    (2)輸入輸出模塊：內(nèi)置遠(yuǎn)程智能I/O模塊；

    (3)聲光報(bào)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(jī)）（以下稱監(jiān)控主機(jī)），監(jiān)控主機(jī)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(jī)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(bào)警信號(hào)。

    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(jī)）（以下稱監(jiān)控主機(jī)），監(jiān)控主機(jī)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(jī)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(bào)警信號(hào)。

    6. 系統(tǒng)功能

    監(jiān)控報(bào)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(bào)警狀態(tài)信息）

    (3)報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s

    (4)報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

    (5)報(bào)警光信號(hào)：紅色LED指示燈常亮 

    控制輸出功能

    (1)對(duì)個(gè)別或全部被監(jiān)控設(shè)備的報(bào)警繼電器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作

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

    故障報(bào)警功能

    (1)監(jiān)控器與模塊（電壓/電流信號(hào)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(shí)，能發(fā)出與監(jiān)控報(bào)警信號(hào)有明顯區(qū)別的聲光故障報(bào)警信號(hào)

    (5)故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s

    (6)故障報(bào)警聲信號(hào)：手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

    (7)故障報(bào)警光信號(hào)：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(dòng)檢查或系統(tǒng)自檢

    (3)自檢耗時(shí)：≤60s

    報(bào)警記錄功能

    (1)記錄10000條相關(guān)故障報(bào)警信息

    (2)報(bào)警類型：故障類型、發(fā)生時(shí)間、故障描述

    (3)報(bào)警事件查詢

    (4)報(bào)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(duì)安全的意識(shí)認(rèn)識(shí)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(shì)。消防設(shè)備電源系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)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(yùn)行以來，發(fā)現(xiàn)和整改了隱患很多處，為本項(xiàng)目的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)，受到了客戶好評(píng)。

    東北大學(xué)渾南校區(qū)能源動(dòng)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(chǎng)設(shè)備信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、管理的運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的工業(yè)級(jí)硬件/軟件系統(tǒng)。

    參考文獻(xiàn)

    [1].任致程 周中. 電力電測(cè)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(xiàng)計(jì)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<