王蒙蒙

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定

1.前言

    东北大学是国家首批"985"、"211"高校，承担着人才培养、科学研究、社会服务和文化传承创新的国家责任。随着新兴学科蓬勃发展，学校办学空间不足的矛盾越来越突出，土地问题成为制约学校发展的瓶颈问题，扩大校区已成为当务之急。尽快开展新校区建设是学校在"十二五"期间实现跨越式发展的关键。2011年，学校抓住历史性机遇，在浑南购买1300余亩土地建设新校区，这是东北大学跃升发展的重要一环，是学校朝着高水平研究型大学迈进的坚实步伐。

    2014年10月，浑南校区一期将建成入驻。浑南校区建成入驻后，将从根本上解决制约学校发展的瓶颈问题，提升学校办学空间，改善学校的办学条件，为广大师生工作和学习提供优质的现代化的教育资源和生活环境。浑南校区将重点扶持文科与新兴学科发展，进一步优化学校的学科布局，促进学校办学规模、质量、结构、效益协调发展。

    浑南校区力争建成科学民主的学术校园、信息快捷的数字化校园、高雅优美的文明校园、健康环保的绿色校园、与社会和谐互动的开放校园，将成为推动学校进一步跃升、服务区域经济社会发展、走好新型工业化道路的强大引擎，成为沈城南部又一道靓丽的风景。

2.系统需求分析

    探测消防设备电源的过压、欠压、缺相、供电中断度等信号，发出声光信号报警，准确报出故障线路地址，监视故障点的变化。储存各种故障和操作试验信号，显示系统电源状态。

3.参考标准

    近期，国家为了加大消防设备电源监控防范的力度，相继制订或修改了一批相关标准规范，加强对消防设备电源的预防。主要有：

（1）．GB28184-2011《消防设备电源监控系统》。

（2）．GB25506-2010《消防控制室通用技术要求》。

4.系统组成

    东北大学浑南校区能源动力中心由消防设备电源状态监控器、传感器组成。本项目通讯总线共接入三条通讯总线，总线在各消防配电箱手拉手串接后，接入壁挂式后台，组成消防设备电源监控系统的大动脉。箱体中传感器通过主机进行24V直流供电。以上所述组成一套信号稳定，精度可靠的消防设备电源监控系统。本系统组网共分为三层：

1）站控管理层

     站控管理层针对消防设备电源监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的*上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如显示屏、UPS电源等组成。监测系统软件对现场各类数据信息计算、分析、处理，并以文字、数显、声音、指示灯等方式反应现场运情况。

     监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行系统管理、维护和分析工作。

     UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层设备的正常运行。

     后台监控设备设置在消控室中。
2）网络通讯层

     通讯介质：系统主要采用阻燃屏蔽双绞线，以RS485接口，MODBUS通讯协议实现现场设备与上位机的实时通讯。

     电源介质：通过阻燃两芯线由上位机对现场所有传感器供直流24V电源，从而保证在任何情况下模块都能够保持工作状态。

3）现场设备层

     现场设备层是数据采集终端，主要为AFPM3-2AV系列传感器和AFPM-ZJQ消防设备电源中继器组成。

    系统结构拓扑图如下：

5.消防设备电源设备

5.1、 AFPM100消防设备电源监控后台：

主要技术参数

电源

    (1)主电源：AC220V 50Hz（允许85%－110%范围内变化）

    (2)备用电源：主电源低电压或停电时，维持监控设备工作时间≥8h

    (3)监控器为连接的模块（电压/电流信号传感器）提供DC24V电源

工作制

    24小时工作制

通讯方式

    Modbus-RTU通信协议，RS485半双工总线方式，传输距离500m（若超过可通过中继器延长通讯传输距离）。

监控容量

    ≤128点

操作分级

   (1)日常值班级：实时状态监视、历史记录查询。

     (2)监控操作级：实时状态监视、历史记录查询、探测器远程复位。

     (3)系统管理级：实时状态监视、历史记录查询、探测器远程复位、探测器参数远程修改、监控设备系统参数设定与修改、操作员添加与删除。

使用环境条件

     (1)工作场所：消防控制室内，或与消防控制台并列安装

     (2)工作环境温度：-10℃～+55℃

     (3)工作环境相对湿度：≤95%不结露

     (4)海拔高度：≤2500m

     (5)污染等级：Ⅲ级，安装类别：Ⅲ级

主要组成部件

     (1)显示方式：320*240点阵液晶；

     (2)输入输出模块：内置远程智能I/O模块；

     (3)声光报警模块：内置喇叭、蜂鸣器和LED指示灯；

     (4)备用电源：DC24V，24Ah

5.2、AFPM3-AVI传感器

    AFPM3-AVI三相交流电源电压电流传感器（监控模块）（以下简称模块）能够采集被监控设备交流电源的电压值和电流值，并通过 RS485 通讯上传到监控器（监控主机）（以下称监控主机），监控主机可以判断被监控电源的电压和电流状态，如过压、欠压、过流等状态，数据经监控主机分析处理后可以指示相应电源故障类型，并发出声光报警信号。

5.3、AFPM3-2AV传感器

    AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器（监控模块）（以下简称模块）能够采集被监控设备交流电源的电压值，并通过 RS485 通讯上传到监控器（监控主机）（以下称监控主机），监控主机可以判断被监控电源的电压状态，如过压、欠压等状态，数据经监控主机分析处理后可以指示相应电源故障类型，并发出声光报警信号。

6. 系统功能

监控报警功能

    (1)被监控设备电源回路开关状态

    (2)被监控设备电源的工作状态（电压、电流及报警状态信息）

    (3)报警响应时间：≤100s

    (4)报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

    (5)报警光信号：红色LED指示灯常亮

控制输出功能

    (1)对个别或全部被监控设备的报警继电器进行远程遥控操作

    (2)监控器控制输出：常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

故障报警功能

    (1)监控器与模块（电压/电流信号传感器）之间的连接线断路、短路

    (2)监控器主电源欠压（≤80%主电源电压）或过压（≥110%主电源电压）

    (3)监控器与其分体电源间连接线断路、短路

    (4)当监控器出现以上故障时，能发出与监控报警信号有明显区别的声光故障报警信号

    (5)故障报警响应时间：≤100s

    (6)故障报警声信号：手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

    (7)故障报警光信号：黄色LED指示灯常亮

    (8)故障期间，非故障回路的正常工作不受影响

自检功能

    (1)连接检查：通信线路及分体电源线路的断路、短路

    (2)设备自检：手动检查或系统自检

    (3)自检耗时：≤60s

报警记录功能

    (1)记录10000条相关故障报警信息

    (2)报警类型：故障类型、发生时间、故障描述

    (3)报警事件查询

    (4)报警记录打印

7．结束语

    随着智能建筑的发展及电力的广泛应用，人们对安全的意识认识越来越高。公共建筑安装消防设备电源监控系统是智能化建设的必然趋势。消防设备电源系统有利于发现安全隐患，及时处理安全隐患，其具有消防通道、消防栓、灭火器等设备的同等意义。系统投入运行以来，发现和整改了隐患很多处，为本项目的消防管理提供了科学的依据，受到了客户好评。

    东北大学浑南校区能源动力中心消防设备电源监控系统由消防设备电源监控装置AFPM100、传感器AFPM3-2AV、传感器AFPM3-AVI组成。AFPM100消防设备电源监控系统是本公司自主研发的用于接收消防设备电源传感器器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路的报警、监视、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

作者简介

王蒙蒙，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司