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浅谈防火门监控系统在建筑消防中的重要性

2020-07-23 10:45:00 来源：安科瑞电子商务

关键词: 防火门常开防火门监控系统常闭防火门监控系统

1 设置防火门监控器的必要性
防火门监控器是火灾自动报警监控系统的重要组成部分，火灾自动报警系统是根据火情自动或手动触发信号进行报警，人员出入通道的常闭和常开防火门的开 / 闭状态不在其监控范围内，不能满足防火门设置“在一定时间范围内，保持防火分隔的耐火灾完整性”的根本要求。基于上述理念，各相关电气规范条文相继出台，并及时配套出版了国家建筑标准标注设计图集 14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》( 以下简称“《图案》”) 。
1.1常闭防火门监测
由于防火门监控器是火灾自动报警系统新的组成部分，许多使用方对此存在疑问，认为建筑内已经安装了手动和自动火灾触发装置，无需再增加防火门监控系统。
对于常闭防火门，使用方担心一旦打开就会造成持续报警或误报警，因而不愿意对其开 / 闭状态实施监测，此种做法虽说是想减少安保工作人员，但同时确实参照GB50016-2014《建筑设计防火规范》( 以下简称“《建规》”) 第 6. 5. 1 节第 2 条，认为只要在常闭防火门就近、明显的位置设“保持防火门关闭”等提示标识即可，且以节约投资和安保执行难度大为由，拒绝执行 GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》( 以下简称“《火规》”)
4. 6. 1 节第 2 条中明确提出“疏散通道上各防火门的开启、关闭及故障状态应反馈至防火门监控器”的要求。
从电气设计师的设计理念出发，由于消防设计直接关系到人员和财产安全，故对于多本现行的相关规范，均应以高要求的规范条文为设计依据，以充分满足建筑的防火控制要求。从另一方面考虑，常闭门不实施监控的做法既不能满足《火规》中“疏散通道上的防火门应具有信号返馈功能”的要求，也不能满足《建规》中“防火门关闭后应具有防烟性能”的要求。如果不对常闭防火门实施监测，安保值班人员就不能实时监测到常闭防火门是否处于关闭状态，更不知道常闭防火门在处于长时间打开状态时的原因是人为用障碍物阻挡、机械部件损坏还是其他因素造成的。
事实证明，火灾发生后人员的伤亡大多是因有毒烟雾引起窒息造成的。如果恰逢常闭防火门处于长期打开时发生火灾，即使防火门仅仅形成闪缝也无法起到隔烟和防火保护的作用，作为防止火势蔓延的防火门将失去其设计的初衷，后果不堪设想。所以对常闭防火门的监测不但不会对安保工作增加负担，相反是安保工作的附加补充。
如何才能避免使用方担心的常闭防火门在人员穿行时引起误报的情况? 从 GB 29364-2012《防火门监控器》中第 4. 3. 4 条可知当常闭防火门上门磁断路时，防火门控制器需在 100s 内发出报警信号，即常闭防火门可在 0 ～ 100s 可调范围内设定自动关门时间。首先，按照《建规》6. 5. 1 节第 1 条: 设置在建筑内经常有人通行处的防火门宜采用常开防火门，其他场所应采用常闭防火门。所以设置常闭防火门的场所应该不是众多人员穿行的场所，少量行人一般都会在 100s 内通过常闭防火门，不会造成频繁报警的现象，除非常闭防火门因内、外故障未全部关闭，而这又与“常闭”功能相矛盾。
1.2常开防火门的监控
防火门应能在火灾时自行关闭，并应具有信号反馈的功能，从《火规》4. 6. 1 节第 1 条可知，常开防火门所在防火分区内的两个独立的火灾探测器或一个火灾探测器与一个手动报警按钮的报警信号为常开防火门关闭的联动触发信号，该信号应通过火灾自动报警控制器或消防联动控制装置发出，由消防联动控制装置或防火门监控器联动控制防火门关或闭。故火灾发生后，火灾探测器的报警信号经过消防控制室 ( 中心) 预先对软件进行编程，对联动信号进行目标性控制，自动联动处于常开状态的防火门关闭及对常闭型防火门状态信号的监测。

2 防火门监控器的主要功能
2.1 系统报警功能
防火门监控器可接收来自火灾自动报警主机的报警信息，也能反馈防火门的动作信号，且同时发出声光报警信号，显示屏上显示报警区域，提供被控目标的报警时间及报警信息，直至监控器手动复位; 复位后，若报警信号未消除，报警状态会再次启动报警状态。当防火门监控器接收到火灾自动报警系统发出的火灾信息时，可联动控制输出继电器关闭常开防火门，并将动作信息上传至消防控制室( 中心) 。
2.2 系统自检功能
系统自行检查功能可检测所有状态指示灯、显示屏、扬声等装置是否正常。
2.3 系统故障报警功能
2.4 信息存储与信息查询功能
根据现场环境的不同，监控器的动作时间还可在0 ～ 100s 内实行调整，超出设定的时间，防火门异常状态信息将以声光报警的方式上传至主机，满足了不同人流场景对防火门敞开时间的不同定义要求。监控器设备本身的故障报警信号与防火门的监控报警信号须有明显不同的声光频效应。
防火门监控器主机能记录与其相连接的终端防火门状态信息( 包括防火门地址、开 / 闭和故障状态及相应的时间等) ，记录信息量≥10 000 条，并具有将上述信息上传至系统的通信功能。
2.5 远程控制功能
末端防火门可进行实时远程监控。当监控距离较远时，可采用区域分机延长通讯距离和供电距离，并将监控信息上传至监控器，监控器可对监控终端进行远程监控和远程复位。

3 工程案例系统组成
3.1 项目概况
上海某数据中心园区项目面积166 593m2( 约 250 亩) ，用地为一长向矩形，南北长约 817m，东西宽约 240m，分 2 期设计建设。一期设计建设阶段包括 3 栋数据中心厂房、2 栋柴油发电机房、2 栋维护支撑办公用房、1 栋国际海缆登陆传输机房、2栋变电站; 二期设计建设阶段包括 7 栋数据中心厂房、4 栋柴油发电机房。园区终期建设共计 20 栋建筑，系统包含 2 扇双开常开防火门、284 扇双开常闭防火门。园区建筑总图详见图 1。

图1 园区建筑总图

3.2 项目系统架构
按照《火规》和《图集》可知，防火门监控器属于火灾自动报警控制系统的一部分，包括防火门监控器( 主机、分机) 、门磁开关、电磁释放器、机械闭门器。每台防火门监控器可显示所监控辖区内的全部防火门的实时状态，并可接收来自火灾自动报警系统的火灾报警信号，当发生火灾时，防火门监控器可对常开防火门实施关闭控制，起到分隔防火分区的作用。监控器还可以通过图形化显示装置，显示各个防火门所处的状态。
由于本项目用地为南北长约 817m 的长向矩形，距离狭长，故为便于发生事故时能段时间处理，在位于园区东部的 1#维护支撑办公用房一层设置24h 有人值班的监控中心，并针对整个园区的控制权限，可对园区内所有防火门实施监控; 在位于园区西部的 5#数据中心一层设置 24h 有人值班的消防控制室，对西部范围内 7 栋数据中心的全部防火门实施监控，为二级控制权限，同时将信息上传至一控制中心。园区内除柴油发电机房外的其他建筑内一层分别设置无人值守的弱电设备间，用于放置每栋单体建筑的防火门监控器，为三级控制权限，仅对本建筑的防火门实施监控; 西区各弱电间的防火门状态监控信息分别经二级控制室上传至消防控制中心，东区各弱电间的防火门状态监控信息分别直接上传至园区的消防控制中心。园区弱电系统架构图详见图 2。

图2 园区弱点系统架构图
每栋单体建筑的现场末端采集装置采用二总线通信方式接至本建筑位于一层的防火门监控主（分）机，在发生异常情况时发出声光报警，信号经防火门主机接入本区域的火灾自动报警器，及时提示相关值班人员消除相应隐患，确保在发生火灾时所有防火门处于关闭状态，以隔开烟雾和高温，保护疏散人群的生命安全。
3.3 园区防火门监控器系统组成
系统由防火门监控主机、防火门监控器、监控模块、门磁开关等部分组成。每栋单体建筑采用二总线连接现场终端控制电磁释放器均由防火门主机通过二总线提供工作电源。本系统组网共分为两层。
1）主机层
监控主机设置在消防控制中心 ( 室) 和弱电设备间。主机自带后备电源( 蓄电池) ，当市电发生故障后，后备电源为主机和现场终端控制设备提供正常的工作电源。通过主机采集到的终端防火门信息，可实时反馈防火门的状态、网络通讯和网络设备故障信息，并在发生火灾时控制相关常开防火门关闭及疏散通道的常闭防火门的状态信息，避免或延缓烟火的窜燃。
2）现场设备层
现场设备层是数据采集终端，主要为防火门控制器、门磁开关和电磁释放器。防火门控制器通过采集门磁状态、控制电磁释放器吸合状态，将信号通过二总线传输至防火门主机; 门磁开关通过磁感应反馈防火门的状态; 电磁释放器通过电磁吸合控制防火门的开 / 关状态。
3）园区各建筑防火门监控器系统框架拓扑逻辑关系详见图 3。

图3 防火门监控系统图

4 安科瑞防火门监控系统及产品选型
4.1 防火门监控系统概述
AFRD防火门监控系统集中控制其各终端设备即电动闭门器、电磁释放器的工作状态，实时监测疏散通道防火门的开启、关闭及故障状态，显示终端设备开路、短路等故障信号。系统采用消防二总线将具有通信功能的监控模块相互连接起来，当终端设备发生短路、断路等故障时，防火门监控器能发出报警信号，能指示报警部位并保存报警信息，保障了电气安全的可靠性。
4.2 应用场所
▲办公建筑（商务办公、国家机关办公建筑等）
▲商业建筑（商场、金融机构建筑等）
▲旅游建筑（宾馆饭店、娱乐场所等）
▲科教文卫建筑（文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑等）
▲通信建筑（邮电、通信、广播、电视、数据中心等）
▲交通运输建筑（机场、车站、码头建筑等）
4.3 结构
AFRD100防火门监控系统采用AFPM100/B防火门监控器（主机）+区域分机+防火门监控模块三层结构组网模式，使用范围广，满足及各种环境的现场，便于区域化管理，监控模块与监控器之间采用二总线通讯，监控器与分机之间采用CAN总线通讯，满足了通讯实时性高的要求。
4.4 功能

4.5 设备选型
4.5.1 消防设备电源状态监控器

外形	名称	规格	功能
	AFRD100/B2 防火门监控器	≤128点	能接收防火门监控模块传达指令，并在接收指令后将处于打开状态的防火门关闭，并将其状态信息反馈至防火门监控器
	AFRD100/B 防火门监控器防火门监控器	≤256点（可扩展）	实时接收、检测并显示各路防火门装置的工作状态信息，并能在在分析、整合后，发出指令控制常开防火门的关闭

4.5.2 区域分机

外形	名称	规格	功能
	AF-QYFJ-250W-12Ah 区域分机	≤256点	对局部分区内的装置实行有效监控，将自身的状态信息上传至监控器，延长通讯距离，扩展系统容量。
	AF-QYFJ-50W-7Ah 区域分机	≤128点	对局部分区内的装置实行有效监控，将自身的状态信息上传至监控器，延长通讯距离，扩展系统容量。

4.5.3 监控模块

应用场景	型号	主要功能
常开单门	AFRD-CK1	接收常开单扇防火门的状态信息并将其反馈至监控器，同时将监控器的指令传递给电动闭门器、电磁释放器
常开双门	AFRD-CK2	接收常开双扇防火门的状态信息并将其反馈至监控器，同时将监控器的指令传递给电动闭门器、电磁释放器
常闭单门	AFRD-CB1	接收常闭单门防火门的状态信息并将其反馈至监控器
常闭双门	AFRD-CB2	接收常闭单双门防火门的状态信息并将其反馈至监控器

5 结语
防火门监控主机是防火门监控系统的核心，现场监控设备通过二总线与监控主机相连，当终端设备和主机距离比较远时，可通过防火门监控分机延长通讯距离和供电距离，构成集散式防火门监控系统，实时监控防火门开 / 关状态。控制器采用集中式、模块化设计，配合电磁释放器、机械闭门器或者电动闭门器，对所监测的防火门状态信息、故障信息等参数进行跟踪采集、存储、分析，并对防火门进行应急控制; 通过人机交互界面，将防火门系统的数据汇总显示，具有管理、查看、报警、打印等多项功能。

【参考文献】
[1] GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2014.
[2] 王新芳、王申、范帅.防火门监控器在建筑中的重要性.
[3] 安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电气火灾监控系统选型手册.2019.7.
作者简介：
王蒙蒙，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为防火门监控系统的研发与应用。

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