1、概述

1.1消防設備電源監控系統設置必要性

    現代建筑內部，消防報警、防火、滅火系統種類(lèi)繁多，并分布在建筑內的各個(gè)角落。當災情發(fā)生的時(shí)候，消防設備能否處于正常的工作狀態(tài)，直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)是否得到及時(shí)保全。因設備老化、電力中斷造成監控設備與防火設備的工作中斷，延誤了火災的控制，而發(fā)生的悲劇屢見(jiàn)不鮮。因此，針對消防設備電源的監測系統便應運而生，對各類(lèi)消防設備的工作狀態(tài)進(jìn)行有效監控。

    消防控制室既是建筑自動(dòng)消防設施運行管理的監控亦是社會(huì )單位撲救初期火災的應急指揮。關(guān)系到能否有效預防火災，以及旦發(fā)生火災能否有效控制初期火災并把損失降到zui低。確保旦發(fā)生火災，自動(dòng)消防設施能夠正常運行，對于保證建筑物內的消防具有極其重要的作用。建筑物的消防很大程度上又取決于消防設備的好壞，而消防控制室內的火災報警系統以及相關(guān)的消防聯(lián)動(dòng)設備能否正常工作又取決于消防設備的供電電源能否正常有效的工作。直以來(lái)，因消防設備電源失控造成消防設備失靈，致使火災蔓延的事情屢有發(fā)生，特別是在供電緊張、設備質(zhì)量不佳、意識淡薄時(shí)，這問(wèn)題顯得尤為突出。

    安科瑞廠(chǎng)家直供樓層應急照明消防電源監控系統可有效降低消防設備供電電源的故障發(fā)生率，確保消防設備的正常工作，從而為在火災情況下消防設備的正常運行、人員的疏散和營(yíng)救提供有力的技術(shù)保障，AFPM消防設備電源監控系統將為消防設備“保駕護航"，起到有效保障人民生命和家財產(chǎn)的積極作用。

1.2安科瑞廠(chǎng)家直供樓層應急照明消防電源監控系統設計依據

    GB25506-2010《消防控制室通用技術(shù)要求》

    GB28184-2011《消防設備電源監控系統》

    GB50116-2013《火災自動(dòng)報警系統設計規范》

1.3 簡(jiǎn)介

    AFPM系列消防設備電源監控系統能夠對消防設備的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，通過(guò)檢測消防設備電源的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等有關(guān)設備電源信息，從而判斷電源設備是否有斷路、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相以及過(guò)流（過(guò)載）等故障信息并實(shí)時(shí)報警、記錄的監控系統。此系統具有可靠性、實(shí)時(shí)性并具有數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、自動(dòng)化和連續監控的特性。實(shí)時(shí)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(fā)生時(shí)，消防設備由于電源故障而無(wú)法正常工作的危急情況，zui大限度的保障消防聯(lián)動(dòng)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(guò)監控器給現場(chǎng)傳感器提供DC24V電壓，有效保證系統的穩定性和性?？蓮V泛應用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

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

2、AFPM100消防設備電源狀態(tài)監控器

2.1工作電源

   ●主電源：AC220V 50Hz（允許85%~110%范圍內變化）,額定輸出功率：180W

   ●備用電源：主電源低電壓或停電時(shí)，維持監控設備工作時(shí)間≥8h

   ●監控器為連接的傳感器提供DC24V電源

2.2工作制和傳輸方式

    24小時(shí)工作制，Modbus-RTU通訊協(xié)議，RS485半雙工總線(xiàn)方式，傳輸距離超過(guò)500m(可通過(guò)中繼器延長(cháng)通訊傳輸距離)。

2.3主要參數及組成部件

   AFPM100消防設備電源狀態(tài)監控器為壁掛式安裝方式，其主要功能及組成部件如下：

   ●監控容量：≤128點(diǎn)（加中繼器≤256點(diǎn)）

   ●顯示方式：點(diǎn)陣液晶

   ●輸入輸出模塊：內置遠程智能I/O模塊

   ●聲光報警模塊：內置喇叭，蜂鳴器，LED指示燈

   ●備用電源：DC24V,24Ah

2.4監控器面板元件布置及功能說(shuō)明

圖1 監控器面板元件布置及功能說(shuō)明

2.5軟件監控畫(huà)面

 圖2 監控器軟件監控畫(huà)面      

2.6接線(xiàn)示意圖

 圖3 監控器接線(xiàn)示意圖

3、傳感器

3.1傳感器選型

表1 傳感器選型覽表

3.2傳感器介紹

3.2.1 單相電源監控模塊

3.2.1.1 功能

 ●實(shí)時(shí)監測路單相交流電壓/電流、路直流電壓/電流、或兩路單相交流電壓；

 ●具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流（僅限具有電流檢測產(chǎn)品）報警；

 ●提供路或兩路（僅限監控兩路單相交流電壓產(chǎn)品）開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監測開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

 ●提供路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

 ●具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以分析現場(chǎng)情況，為故障提供依據；

 ●采用現場(chǎng)總線(xiàn)通訊技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息。通過(guò)RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統相連；

 ●集成度高，網(wǎng)絡(luò )化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。                                                                                         

3.2.1.2 技術(shù)參數

表2 單相電源監控模塊技術(shù)參數

3.2.1.3 外形及安裝尺寸（mm）

圖5 單相電源監控模塊外形及安裝尺寸

3.2.1.4 接線(xiàn)端子

圖6 單相電源監控模塊接線(xiàn)端子

3.2.2 三相電源監控模塊

圖7 三相電源監控模塊

3.2.2.1 功能

   ●實(shí)時(shí)監測路三相交流電壓/電流、或兩路三相電壓；

   ●具有過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相、過(guò)流（僅限具有電流檢測產(chǎn)品）報警；

   ●提供路或兩路（僅限監控兩路三相交流電壓產(chǎn)品）開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監測開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

   ●提供路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

   ●具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以分析現場(chǎng)情況，為故障提供依據；

   ●采用現場(chǎng)總線(xiàn)通訊技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息。通過(guò)RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統相連；

   ●集成度高，網(wǎng)絡(luò )化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。

3.2.2.2 技術(shù)參數

表3 三相電源監控模塊技術(shù)參數

3.2.2.3 外形及安裝尺寸（mm）

圖8 三相電源監控模塊外形及安裝尺寸

3.2.2.4 接線(xiàn)端子

圖9 三相電源監控模塊接線(xiàn)端子

3.2.3 開(kāi)關(guān)量模塊

圖10 開(kāi)關(guān)量模塊

3.2.3.1 功能

   ●提供兩路或六路開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監測開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

   ●提供路或兩路繼電器輸出，可連接報警控制回路；

   ●具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以分析現場(chǎng)情況，為故障提供依據；

   ●采用現場(chǎng)總線(xiàn)通訊技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息。通過(guò)RS485接口，標準Modbus協(xié)議可以與各種標準系統相連；

   ●集成度高，網(wǎng)絡(luò )化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。

3.2.3.2 技術(shù)參數

表4 開(kāi)關(guān)量模塊技術(shù)參數

3.2.3.3 外形及安裝尺寸（mm）

圖11 開(kāi)關(guān)量模塊外形及安裝尺寸

3.2.3.4 接線(xiàn)端子

圖12 開(kāi)關(guān)量模塊接線(xiàn)端子

4、中繼器

圖13 中繼器

4.1工作電源

   ●主電源：AC220V 50Hz（允許85%～110%范圍內變化）,額定輸出功率：180W

   ●備用電源：主電源低電壓或停電時(shí)，維持中繼器工作時(shí)間≥8h

   ●中繼器為連接的電壓/電流信號傳感器提供DC24V電源

4.2工作制和傳輸方式

   24小時(shí)工作制，Modbus-RTU通訊協(xié)議，RS485半雙工總線(xiàn)方式。

4.3主要參數及組成部件

   中繼器為壁掛式安裝方式，其主要功能及組成部件如下：

   ●監控容量：≤32點(diǎn)

   ●備用電源：DC24V，7Ah

   ●工作環(huán)境：工作溫度-0℃～+40℃，存儲溫度-20℃～+70℃，相對濕度≤95%,無(wú)結露，海拔高度：≤2500m，污染等級：Ⅲ級，安裝類(lèi)別：Ⅲ級

   ●外殼防護等級：IP51

4.4功能說(shuō)明

   AFPM-ZJQ消防設備電源監控中繼器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中繼器）適用于監控器（主機）和現場(chǎng)傳感器（監控模塊）通訊距離較遠的系統。中繼器不但可以增加系統的通訊距離，而且可以為連接的現場(chǎng)傳感器（監控模塊）供電，解決由于距離遠而產(chǎn)生的通訊信號和電源輸出的衰減。中繼器通過(guò)通訊總線(xiàn)將連接的現場(chǎng)模塊及中繼器的電源信息傳送到監控器（主機）。

4.5內部端子接線(xiàn)圖

   中繼器接線(xiàn)端子置于主機柜內，有8個(gè)單排接線(xiàn)端子，其端子接線(xiàn)圖如下圖所示。其中接線(xiàn)端子的接線(xiàn)方式是從上端接線(xiàn)，結合圖示仔細接線(xiàn)。

圖14 中繼器內部端子接線(xiàn)圖

各端子的功能如表5所示。

表5 中繼器內部各端子功能

5 、系統主機

圖15 系統主機

   主要組成部件如表6所示。

   表6 系統主機主要組成部件

6、配套附件

6.1 AKH-0.66 I型電流互感器

圖16 AKH-0.66I型電流互感器外形及尺寸

6.2 霍爾電流傳感器

圖17 霍爾電流傳感器外形及尺寸

6.3 交流電流互感器及霍爾電流傳感器技術(shù)參數

表7 交流電流互感器及霍爾電流傳感器技術(shù)參數

    注：電流互感器的額定電流等級，應大于或等于配電回路保護電器的整定電流值。實(shí)際應用中應確保所有線(xiàn)纜或銅排穿過(guò)互感器。

圖18 互感器穿線(xiàn)示意圖

7、系統組網(wǎng)方案

7.1 中小型監控系統組網(wǎng)

7.1.1 小型單體建筑（不加中繼器）

圖19 小型單體建筑（不加中繼器）監控系統組網(wǎng)

7.1.2 中型單體建筑（加中繼器）

圖20 中型單體建筑（加中繼器）監控系統組網(wǎng)

7.2 大型監控系統組網(wǎng)

圖21 大型監控系統組網(wǎng)

8 、系統的設計與應用

8.1 系統設計目標

    AFPM消防設備電源監控系統故障報警后，及時(shí)排除故障隱患，從而有效監測由消防設備電源發(fā)生過(guò)壓、欠壓、缺相和錯相等故障引發(fā)的消防設備不工作隱患，保障消防設備供電電源的穩定可靠運行；AFPM消防設備電源監控系統的設計布局可分為分級監測或選點(diǎn)覆蓋監測兩種方法，分級縱深覆蓋保護可取得的監測效果。

8.2 系統設計規程

8.2.1 般規定

8.2.1.1 消防設備電源監控系統產(chǎn)品應符合家標準GB28184-2011《消防設備電源監控系統》的規定，必須獲得家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗出具的產(chǎn)品型式檢驗報告；

8.2.1.2 應根據電氣線(xiàn)路敷設和消防用電設備具體情況，確定傳感器的形式與規格；

8.2.1.3 大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場(chǎng)所設置監控器，同時(shí)將各監控器的消防設備電源工作狀態(tài)及欠壓報警信息上傳至主消防控制的系統主機，統管理、監測及顯示信息；

8.2.1.4 每臺監控器所配接傳感器的地址總數不應超過(guò)128點(diǎn)，特殊情況可加中繼器擴展；其中每條總線(xiàn)回路地址總數不宜超過(guò)32點(diǎn)。

8.2.1.5 系統的設置不應影響供配電系統的正常工作。

8.2.2 設置場(chǎng)所

    在設有消防控制室的場(chǎng)所，應設置消防設備電源監控系統。

8.2.3 設置范圍

8.2.3.1 消防負荷電源

    建筑物內所有為各類(lèi)消防設備供電的交流或直流電源，包括主電源和備用電源，應設置傳感器；傳感器宜設置在zui末級配電箱自動(dòng)切換裝置雙電源進(jìn)線(xiàn)處。

傳感器監測的消防負荷電源應包括但不限于下表：

表8 傳感器監測的消防負荷電源

8.2.3.2 正常負荷電源

    特別重要負荷、級負荷、二級負荷宜設置傳感器；傳感器宜設置在zui末級配電箱自動(dòng)切換裝置雙電源進(jìn)線(xiàn)處。

8.2.4 設置部位

8.2.4.1 系統主機的設置

    a 大型建筑物或建筑群有多個(gè)消防控制室時(shí)，系統主機應設置在主消防控制室內；

    b 系統主機通過(guò)通訊模塊可同時(shí)管理10臺監控器；

    c 系統主機通訊容量為1×10×128=1280臺傳感器；

    d 系統主機與監控器采用RS485通訊時(shí)距離為1000米，超過(guò)1000米時(shí)采用光纖通訊。

8.2.4.2 監控器的設置

    a 設有消防控制室時(shí)，監控器應設置在消防控制室內；未設置消防控制室時(shí)，監控器應設置在有人值班的場(chǎng)所；

    b 監控器可輸出4個(gè)回路，電源線(xiàn)型號為ZR-RVS-2×1.5mm2，每個(gè)回路500米內可連接32臺傳感器；

    c 監控器通訊容量為4×32=128臺傳感器；

8.2.4.3 中繼器的設置

    a 中繼器應設置在強電豎井內；

    b 監控器至傳感器的供電距離大于500米時(shí)，應增設中繼器。

8.2.4.4 傳感器的設置

    傳感器宜設置在zui末級配電箱自動(dòng)切換裝置雙電源進(jìn)線(xiàn)處。

9、典型設計方案

9.1 系統接線(xiàn)示意圖

9.1.1 中小型監控系統網(wǎng)絡(luò )拓撲結構圖

圖22 中小型監控系統網(wǎng)絡(luò )拓撲結構圖

    1.模塊AFPM- 為傳感器。監控器能接收并顯示被監控消防設備電源的工作狀態(tài)和中繼器的工作狀態(tài)。

    2.傳輸距離大于500m時(shí)，需加中繼器，中繼器為現場(chǎng)傳感器提供DC24V電源。中繼器的AC220V電源線(xiàn)采用3*1.5mm?，由現場(chǎng)消防電源或消防監控室監控器提供。

    3.傳輸方式為RS485總線(xiàn)，圖中以A/B表示，其電纜屏蔽層應與監控器的保護接地可靠連接。

    4.每種傳感器通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設定與監控器的通訊地址。

    5.根據工程需要在通訊線(xiàn)上zui遠端傳感器處宜連接120Ω-10KΩ/1W匹配電阻，提高通訊穩定性。

    6.般電源監控器有4個(gè)輸出回路，每個(gè)回路zui多可直接連接32個(gè)傳感器。特殊情況下可擴展連接更多傳感器。

9.1.2 大型監控系統網(wǎng)絡(luò )拓撲結構圖

圖23 大型監控系統網(wǎng)絡(luò )拓撲結構圖

    1.系統主機zui多可連接10個(gè)區域監控器，特殊情況可擴展。

    2.此系統用于建筑群或現場(chǎng)設備較多，需要分為多個(gè)區域的情況。

    3.每個(gè)區域監控器可直接連接128個(gè)傳感器，特殊情況可擴展。

    4.監控器供電主電源AC220V，備用電源可自帶，也可現場(chǎng)提供。

9.2 監控系統圖

9.2.1 消防電梯電源監控系統圖

圖24 消防電梯電源監控系統圖

9.2.2 排風(fēng)兼排煙風(fēng)機電源監控系統圖

圖25 排風(fēng)兼排煙風(fēng)機電源監控系統圖

9.2.3 消防泵房低壓配電系統圖

圖26 消防泵房低壓配電系統圖

9.2.4 消防排水（污）泵電源監控系統圖

圖27 消防排水（污）泵電源監控系統圖

9.2.6 樓層應急照明、防火卷簾電源監控系統圖

圖28 樓層應急照明、防火卷簾電源監控系統圖

9.3 監控電路圖

9.3.1 三相四線(xiàn)制雙電源電壓監控電路圖

圖39 三相四線(xiàn)制雙電源電壓監控電路圖

9.3.2 三相四線(xiàn)制電壓電流監控電路圖

圖30 三相四線(xiàn)制電壓電流監控電路圖

9.4 消防設備電源監控系統示意圖

圖31 消防設備電源監控系統示意圖

10 系統施工、安裝與調試

    系統的施工，應按照批準的工程設計文件和施工技術(shù)方案進(jìn)行，不得隨意變更；確需變更設計時(shí)，應由原設計單位負責更改并經(jīng)審圖機構審核批準。

10.1 布線(xiàn)

10.1.1 系統的布線(xiàn)，應符合現行家標準GB50116《火災自動(dòng)報警系統施工與驗收規范》的要求；

10.1.2 系統總線(xiàn)敷設后，應對每條回路的導線(xiàn)用500V的兆歐表測量絕緣電阻，其對地絕緣電阻不應小于20MΩ；

10.1.3 同工程中的導線(xiàn)，應根據不同用途選擇不同顏色加以區分，相同用途的導線(xiàn)顏色應*，電源線(xiàn)正極應為紅色，負極應為藍色或黑色；

10.1.4 系統總線(xiàn)采用通訊線(xiàn)ZR-RVSP-2×1.0mm2+電源線(xiàn)ZR-RVS-2×1.5mm2穿SC20同管敷設。

10.2 監控器/中繼器的安裝

10.2.1 監控器/中繼器壁掛安裝時(shí)，其底邊距地面高度宜為1.3m～1.5m,其靠近門(mén)軸的側面距墻不應小于1.2m；落地安裝時(shí)，其底邊宜高出地面0.1m～0.2m；

10.2.2 引入監控器/中繼器的電纜或導線(xiàn)，電纜芯線(xiàn)和所配導線(xiàn)的端部均應標明編號，并與圖紙*，字跡清晰不易褪色；

10.2.3 監控器和系統主機安裝在消防控制室內；中繼器安裝在強電豎井內。

10.3 傳感器的安裝

10.3.1 所有傳感器均由配電柜成套廠(chǎng)家安裝于相應被監測電源的配電柜（箱）內；

10.3.2 傳感器的安裝不應破壞被監測線(xiàn)路的完整性；

10.3.3 傳感器采用35mm標準導軌安裝。

10.4 調試

10.4.1 系統的調試，應由建設（監理）單位組織，施工單位具體實(shí)施，應在施工安裝結束并在質(zhì)量驗收合格后進(jìn)行；

10.4.2 調試前應具備下列技術(shù)文件

10.4.2.1 系統圖，平面圖；

10.4.2.2 設備安裝技術(shù)文件；

10.4.2.3 變更設計部分的實(shí)施施工圖，變更設計的證明文件；

10.4.2.4 施工過(guò)程檢查記錄，調試記錄；

10.4.2.5 設備的使用說(shuō)明、產(chǎn)品檢驗報告、合格證及相關(guān)材料。

10.4.3 調試負責人必須由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員擔任；

10.4.4 調試時(shí)先應做以下工作

10.4.4.1 對設備的規格、型號、數量、備品備件等按設計要求查驗；

10.4.4.2 對于系統線(xiàn)路出現錯線(xiàn)、開(kāi)路、虛焊、短路、絕緣電阻小于20MΩ等問(wèn)題，應采取相應的處理措施；

10.4.5 系統調試，應先分別對傳感器和監控器等逐個(gè)進(jìn)行通電檢查，確認*報警、自檢通過(guò)后方可進(jìn)行系統調試；

10.4.6 將所有經(jīng)過(guò)調試合格的各項設備按系統設計連接組成完整的消防設備電源監控系統，觀(guān)察并記錄所監控電源的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)信息；

10.4.7 系統在調試*后，開(kāi)始系統的試運行。

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