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消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)在東北大學渾南校區(qū)能源動力中心中的應用

更新時間:2015-12-10   點擊次數(shù):1301次

安科瑞 於曉玨

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

摘要 

    AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器是AFPM消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心,監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)控消防設備電源的工作狀態(tài)。本文通過對東北大學渾南校區(qū)能源動力中心的介紹,闡述AFPM100消防設備電源狀態(tài)監(jiān)控器所實現(xiàn)的功能及其重要意義。

關鍵詞:消防設備電源   監(jiān)控    東北大學   安科瑞

1.前言

    東北大學是*批"985"、"211"高校,承擔著人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務和文化傳承創(chuàng)新的國家責任。隨著新興學科蓬勃發(fā)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(fā)展的瓶頸問題,擴大校區(qū)已成為當務之急。盡快開展新校區(qū)建設是學校在"十二五"期間實現(xiàn)跨越式發(fā)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(qū),這是東北大學躍升發(fā)展的重要一環(huán),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(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校發(fā)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的現(xiàn)代化的教育資源和生活環(huán)境。渾南校區(qū)將扶持文科與新興學科發(fā)展,進一步優(yōu)化學校的學科布局,促進學校辦學規(guī)模、質量、結構、效益協(xié)調發(fā)展。

    渾南校區(qū)力爭建成科學民主的學術校園、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,將成為推動學校進一步躍升、服務區(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景。

2.系統(tǒng)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(fā)出聲光信號報警,準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)。

3.參考標準

    近期,國家為了加大消防設備電源監(jiān)控防范的力度,相繼制訂或修改了一批相關標準規(guī)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(jiān)控系統(tǒng)》。

(2).GB25506-2010《消防控制室通用技術要求》。

4.系統(tǒng)組成

     東北大學渾南校區(qū)能源動力中心由消防設備電源狀態(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)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備,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)轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數(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,保證站控管理層設備的正常運行。

后臺監(jiān)控設備設置在消控室中。
2)網(wǎng)絡通訊層

     通訊介質: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(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)場設備層

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

     系統(tǒng)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(jiān)控后臺:

主要技術參數(shù)

電源

主電源:AC220V 50Hz(允許85%-110%范圍內變化)

備用電源:主電源低電壓或停電時,維持監(jiān)控設備工作時間≥8h

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

日常值班級:實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

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

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

使用環(huán)境條件

工作場所:消防控制室內,或與消防控制臺并列安裝

工作環(huán)境溫度:-10℃~+55℃

工作環(huán)境相對濕度:≤95%不結露

海拔高度:≤2500m

污染等級:Ⅲ級,安裝類別:Ⅲ級

主要組成部件

顯示方式:320*240點陣液晶;

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、蜂鳴器和LED指示燈;

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

被監(jiān)控設備電源回路開關狀態(tài)

被監(jiān)控設備電源的工作狀態(tài)(電壓、電流及報警狀態(tài)信息)

報警響應時間:≤100s

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

報警光信號:紅色LED指示燈常亮

控制輸出功能

對個別或全部被監(jiān)控設備的報警繼電器進行遠程遙控操作

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

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

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

監(jiān)控器與其分體電源間連接線斷路、短路

當監(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

故障報警響應時間:≤100s

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

故障報警光信號:黃色LED指示燈常亮

故障期間,非故障回路的正常工作不受影響

自檢功能

連接檢查:通信線路及分體電源線路的斷路、短路

設備自檢:手動檢查或系統(tǒng)自檢

自檢耗時:≤60s

報警記錄功能

記錄10000條相關故障報警信息

報警類型:故障類型、發(fā)生時間、故障描述

報警事件查詢 

報警記錄打印

7.結束語

    隨著智能建筑的發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)是智能化建設的必然趨勢。消防設備電源系統(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的依據(jù),受到了客戶好評。

    東北大學渾南校區(qū)能源動力中心消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設備電源監(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)的用于接收消防設備電源傳感器器等現(xiàn)場設備信號,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(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

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