一、消防电源监控系统概述

消防电源监控系统主要对消防用电设备的电源进行实时监控,通过检测电压、电流、开关状态等参数,判断消防设备的电源是否处于正常工作状态。一旦出现过压、欠压、过流、缺相等故障,系统便能迅速发出报警信号,实时反映出被监控设备电源的状况,并集中显示,从而有效避免在火灾发生时,消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况,保障消防联动系统的可靠性。

二、系统主要组成

  • 消防设备电源状态监控器 :作为系统的核心部分,它负责在线监控项目内所有消防设备电源的运行、故障、位置等信息,并对采集到的相关数据进行处理、存储、分析及显示,以便工作人员直观了解消防设备电源的状态。监控主机最多可管理上千个监控模块,每个回路可管理多个模块。监控模块一般可分为三大类:M1模块表示电源监控模块,用于监测电源的电压、电流;M2模块表示剩余电流监控模块,用于监测供电回路的剩余电流值;M3模块兼具以上M1和M2的功能,可以同时监测电源的电压、电流及剩余电流。

  • 传感器 :包括电压传感器、电流传感器、电压 / 电流传感器等,用于在现场对消防设备的电源及设备的具体实时运行状态进行监测,并采集相关信息。这些传感器还具备异常情况和电气参数变化的记录存储功能。

  • 中继器 :主要用于增加消防设备电源监控系统的通信距离,同时也为传感器和报警器提供供电,避免因距离远而导致通信信号和电源输出衰减的问题。网络最大通信距离一般不超过500m。当传输距离超过500m时,采用中继器扩展。

三、系统设计与安装要点

规范要点

GB50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》8.1.7 设置火灾自动报警系统和需要联动控制的消防设备的建筑(群)应设置消防控制室。

GB25506-2010《消防控制室通用技术要求》3.1 消防控制室内设置的消防设备应包括火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器等设备,或具有相应功能的组合设备。

GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》13.3.8 设有消防控制室的建筑物应设置消防电源监控系统,其设置应符合下列要求: 
1 消防电源监控器应设置在消防控制室内,用于监控消防电源的工作状态,故障时发出报警信号。 
2 消防设备电源监控点宜设置在下列部位:  

【微分享】消防电源监控系统通识
1)变电所消防设备主电源、备用电源专用母排或消防电源柜内母排;  
2)为重要消防设备如消防控制室、消防泵、消防电梯、防排烟风机、非集中控制型应急照明、防火卷帘门等供电的双电源切换开关的出线端;  
3)无巡检功能的EPS应急电源装置的输出端;  
4)为无巡检功能的消防联动设备供电的直流24V电源的出线端。

在确定是否需要设置消防设备电源监控系统时,可以依据本建筑(群)是否设置消防控制室来确定是否需要设置消防电源监控系统。

GB28184—2011《消防设备电源监控系统》

4.2.1.3 监控器电源应设主电源和备用电源。主电源应采用220V、50Hz交流电源并设置过流保护措施,电源输入端应设接线端子。当交流电网供电电压变动幅度在额定电压220V 的85%~110%范围内,频率偏差不超过标准频率50Hz的±1%时,监控器应能正常工作。

4.2.1.4 监控器的电源部分应具有主电源和备用电源转换功能,并应有主、备电源工作状态指示。当主电源断电时,能自动转换到备用电源;主电源恢复时,能自动转换到主电源;主、备电源的转换不应影响监控器的正常工作。监控器的备用电源在放电至终止电压条件下充电24h所获得的容量应能提供监控器在正常监视状态下至少工作8h。

4.2.1.5 监控器应能接收并显示其监控的所有消防设备的主电源和备用电源的实时工作状态信息。

施工安装要点

  1. 消防设备电源监控系统主机安装在消防控制室,主机内置DC24V电源装置,主机专用电源由消防电源提供AC220V。在各区域根据消防设备的性质和用途设置监控模块,用于监视相应区域消防设备的电源信息,监控模块间采用专用通信网络连接。
  2. 所有监控模块宜安装在被监测消防设备供电电源附近的专用柜(箱)内,特殊情况下可安装在所监测的消防设备供电电源的配电箱内。
  3. 设备安装前,需进行外观检查和开机试验:将监控设备从包装箱内取出,检查外观及机内紧固件是否有松动,各接插件连接是否可靠。同时,依据产品说明确定一个监控主机回路数及最多配接模块数量。
  4. 若监控设备与现场最远模块间距离超500m,应在监控主机通信端口与最远监控模块主板上通信端口的总线间并接匹配电阻,以保障通信质量。
  5. 系统中主机、模块、金属模块箱、通信线路屏蔽层应做等电位联结并接地。
  • 监控器安装位置 :应安置在消防控制室内,且在人流比较密集的地方设置监控器,以便于工作人员对建筑内的消防设备电源状态进行有效的监控、统一的管理和信息收集反馈。
  • 传感器安装位置 :建筑内为消防设备供电的主电源和消防电源的配电柜输出端;消防电气控制装置的双路电源输入端;各防火分区内消防设备电源装置的输出端;为消防设备供电配电箱的输出端;消防设备应急电源的输入端;应急照明配电箱的输入端;多路主电源供电设备的各主供电回路输入端等。
  • 布线要求 :传感器、报警器与中继器之间的电源线路距离不应超过 500m,截面积的选择不小于 1.5 平方毫米的阻燃耐火双绞线。同时,电源监控器每一总线回路连接设备总数不宜过多,以方便以后的系统扩展。

调试要点

  1. 先检查接入监控设备的连线规格是否满足要求,连线间有无短路现象。
  2. 完成接地绝缘电阻测试,确保绝缘电阻大于50MΩ。
  3. 确认布线符合要求后,先给模块通电,待模块稳定并开始信号采集后,进行模块回路信息、额定报警值设置,以及模块功能测试。
  4. 将模块通信线和电源线接入监控设备,打开主电,用万用表测量各线路电压是否正常。
  5. 进行模块地址、监控设备时钟设置,复位监控设备后,开展监控设备基本功能、报警及联动功能试验。

四、常见故障及处理

  • 过压故障 :当电压超过额定电压的 110%(220*110%=242V)时,系统报过压故障。此时应检查电源电压是否过高,以及相关线路是否存在故障。
  • 欠压故障 :电源低于额定电压的 85%(220*80%=176V)时,系统报欠压故障。需排查电源供电是否正常,线路是否存在接触不良等问题。
  • 过流故障 :由于每台设备工作电流不一和其他因素,可显示监测实时电流。若出现过流情况,可能是设备过载或线路短路等原因导致。
  • 断路故障 :主电或备电有一路 ABC 三相都没有电压,系统则显示断路故障。应检查断路位置,修复线路连接。
  • 缺相故障 :ABC 三相电其中一相或者两相无电压,系统会显示相应电压缺相。需检查缺相原因,如熔断器故障、线路接触不良等,并及时处理。

六、检测与维护

  • 外观检测 :检查监控器和传感器的外观是否完好,文字、符号和标志是否清晰齐全,表面有无腐蚀、涂覆层脱落和起泡现象,以及有无明显划伤裂痕、毛刺等机械损伤。
  • 安装位置检查 :确认监控器是否设置在消防控制室或有人值班的场所,传感器安装是否牢固,是否采取了防潮、防腐蚀等措施。
  • 主备电源转换功能检测 :操作断开主电源,观察备用电源转换情况,以及主电源恢复时能否自动转换到主电源,并确保主、备电源的转换不影响监控器的正常工作。
  • 故障报警功能检测 :切断任一非故障部位传感器监控设备的电源,监控器应在 100s 内发出故障声、光信号,显示并记录故障的部位、类型和时间。
  • 显示功能检测 :对照设计文件,检查监控器是否能接收并显示其监控的所有消防设备的主电源和备用电源的实时工作状态信息。
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