摘要：本文介紹了地鐵工程中消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的必要性及規(guī)范要求，分析了監(jiān)控設(shè)計(jì)方案，提出該系統(tǒng)在地鐵工程中的應(yīng)用要求及建議，以供地鐵工程建設(shè)參考。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)消防用電設(shè)備的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過(guò)檢測(cè)電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等有關(guān)參數(shù)，判斷消防設(shè)備的電源是否處于正常工作狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)；一旦火災(zāi)發(fā)生時(shí)，確保消防設(shè)備電源時(shí)刻處于正常狀態(tài)，保證消防設(shè)備可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)；電壓/電流傳感器；監(jiān)控主機(jī)；地鐵工程
1 引言
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，城市建設(shè)越來(lái)越快，進(jìn)入城市的人口越來(lái)越多，城市建設(shè)逐漸向高密集型、智能化方向發(fā)展，隨之而來(lái)的火災(zāi)隱患也在大大增加，現(xiàn)代大體量建筑、公眾集聚場(chǎng)所建筑和一類高層建筑越來(lái)越多，其消防控制中心控制著自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴灑系統(tǒng)、消防事故廣播系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等多個(gè)消防安全系統(tǒng)的操作，是建筑消防安全的關(guān)鍵，而消防控制室的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)以及相關(guān)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備能否正常工作，又取決于消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)。若其電源出現(xiàn)故障，將造成火災(zāi)蔓延，嚴(yán)重威脅生命財(cái)產(chǎn)安全。
地鐵工程構(gòu)造復(fù)雜、人員密集，且設(shè)備眾多，消防安全設(shè)計(jì)一直備受關(guān)注。在火災(zāi)情況下，如果消防設(shè)備電源不能可靠、穩(wěn)定地工作，投入大量資金的消防設(shè)施可能形同虛設(shè)。因此，對(duì)消防設(shè)備電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)排除故障，保障設(shè)備在關(guān)鍵時(shí)刻穩(wěn)定、可靠運(yùn)行至關(guān)重要。
2 地鐵低壓配電系統(tǒng)
地鐵工程低壓用電設(shè)備種類較多，根據(jù)GB 50157-2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，負(fù)荷分一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。消防設(shè)備屬于一級(jí)負(fù)荷，其中消防泵、疏散扶梯、氣滅、應(yīng)急照明、FAS、廢水泵、防火門等由變電所放射式配電，就地設(shè)置雙電源切換配電箱；環(huán)控類消防負(fù)荷如防排煙風(fēng)機(jī)、防火排煙閥，由環(huán)控消防負(fù)荷電控柜配電，設(shè)雙電源切換裝置。
3 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)方案
3.1系統(tǒng)概述
該監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)消防設(shè)備電源狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，由消防電源設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控器（監(jiān)控主機(jī)）、傳感器、通信線等組成。電壓/電流傳感器采集消防電源的電壓、電流信息并上傳至監(jiān)控主機(jī)；監(jiān)控主機(jī)對(duì)電壓、電流進(jìn)行分析，診斷出過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、缺相等故障，顯示并報(bào)警，提示工作人員及時(shí)檢修，避免火災(zāi)情況下消防設(shè)備因電源故障而無(wú)法正常運(yùn)行。
3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
一般監(jiān)控主機(jī)可監(jiān)測(cè)2個(gè)回路，每個(gè)回路可連接64個(gè)傳感器。當(dāng)系統(tǒng)傳輸距離大于500m時(shí)，需增加區(qū)域分機(jī)擴(kuò)展通訊距離。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)備較多的建筑，可分區(qū)域監(jiān)測(cè)。各區(qū)域設(shè)區(qū)域分機(jī)，區(qū)域分機(jī)經(jīng)總線與消防控制室的系統(tǒng)主機(jī)通信，組成大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖1 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.3監(jiān)控原理
根據(jù)配電需求、消防配電形式及產(chǎn)品特性，典型三相消防配電電源監(jiān)測(cè)原理如圖2所示。
圖2 典型三相消防電源監(jiān)測(cè)原理圖
4 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)方案
4.1系統(tǒng)要求及配置
為滿足地鐵運(yùn)營(yíng)要求，系統(tǒng)應(yīng)具備以下性能：
（1）穩(wěn)定性：故障時(shí)發(fā)出報(bào)警并準(zhǔn)確顯示故障位置、故障類別等信息；
（2）可擴(kuò)展性：具有靈活的對(duì)外接口形式，并采用通用協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)互通；
（3）可維護(hù)性：具備自我診斷、故障隔離功能，以降低故障率、縮小故障范圍。
系統(tǒng)的主要設(shè)備配置及安裝要求如表1、表2所示。
表1 系統(tǒng)配置及安裝要求
設(shè)備 | 配置要求 | 安裝位置 |
監(jiān)控主機(jī) | （1）具備顯示、報(bào)警、存儲(chǔ)功能； （2）與傳感器采用二總線通信，與區(qū)域分機(jī)采用CAN總線通信，并可擴(kuò)展 | 車站控制室 |
信號(hào)傳感器 | （1）可監(jiān)測(cè)單相、三相交流電壓及電流； （2）具備總線通信接口； （3）具有抗電磁干擾能力 | 配電箱、配電柜內(nèi) |
區(qū)域分機(jī) | （1）具備增加通訊點(diǎn)位，擴(kuò)展通訊距離； （2）具有總線通信接口、總線故障隔離功能； （3）適用于換乘車站、場(chǎng)段、控制中心及區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道 | 配電間、電纜井、區(qū)間隧道壁 |
4.2監(jiān)測(cè)原則
綜合考慮規(guī)范圖集要求、設(shè)備投資及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各方面因素，有選擇地進(jìn)行電壓、電流傳感器設(shè)置，選型表如表2所示。 建議地鐵工程消防電源監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如表3所示。
表2 傳感器選型表
| 消防設(shè)備電源監(jiān)控主模塊 | AFPM3-2AVM | 監(jiān)測(cè)2路三相交流電壓，二總線通訊 |
AFPM3-AVIM | 監(jiān)測(cè)1路三相交流電壓及電流，二總線通訊 |
AFPM3-2AVML | 監(jiān)測(cè)2路三相交流電壓，二總線通訊，液晶顯示 |
AFPM3-AVIML | 監(jiān)測(cè)1路三相交流電壓及電流，二總線通訊，液晶顯示 |
AFPM3-2AVIM | 監(jiān)測(cè)2路三相交流電壓和1路三相交流電流，二總線通訊，不可擴(kuò)展從模塊 |
AFPM3-3AVIM | 監(jiān)測(cè)3路三相交流電壓，二總線通訊，不可擴(kuò)展從模塊 |
| 消防設(shè)備電源單相監(jiān)控從模塊 | AFPM/D-3AV | 監(jiān)測(cè)3路單相交流電壓，與主模塊配合使用 |
AFPM/D-6AV | 監(jiān)測(cè)6路單相交流電壓，與主模塊配合使用 |
AFPM/D-3AI | 監(jiān)測(cè)3路單相交流電流，與主模塊配合使用 |
AFPM/D-3AVI | 監(jiān)測(cè)3路單相交流電壓及電流，與主模塊配合使用 |
AFPM/D-6AI | 監(jiān)測(cè)6路單相交流電流，與主模塊配合使用 |
消防設(shè)備電源三相監(jiān)控從模塊 | AFPM/T-AV | 監(jiān)測(cè)1路三相交流電壓，與主模塊配合使用 |
AFPM/T-2AV | 監(jiān)測(cè)2路三相交流電壓，與主模塊配合使用 |
AFPM/T-2AI | 監(jiān)測(cè)2路三相交流電流，與主模塊配合使用 |
AFPM/T-AI | 監(jiān)測(cè)1路三相交流電流，與主模塊配合使用 |
AFPM/T-AVI | 監(jiān)測(cè)1路三相交流電壓及電流，與主模塊配合使用 |
表3 地鐵消防電源監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
消防設(shè)備 | 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 |
消防泵、疏散扶梯、氣滅、EPS、FAS、防火門、廢水泵、防排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)閥 | 配電箱、環(huán)控消防負(fù)荷電控柜ATS裝置主備用電源輸入端及輸出端電壓；電流可選 |
5 結(jié)束語(yǔ)
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)可為地鐵工程消防安全科學(xué)管理提供有力保障，顯著提高消防設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性及備戰(zhàn)能力，讓消防設(shè)備做到“防消結(jié)合、預(yù)防為主"。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)地鐵站規(guī)模、消防設(shè)備配電方式及產(chǎn)品特點(diǎn)，綜合考慮功能性、經(jīng)濟(jì)性，靈活確定監(jiān)控方案，以充分發(fā)揮該系統(tǒng)的作用。
