劉曉巖

(中鐵地產(chǎn)集團(tuán)武漢有限公司，湖北武漢 430000)

1 概論

近年來，各類型消防系統(tǒng)的設(shè)計、功能和自動化程度等方面都有了長足的發(fā)展，但即使如此，發(fā)生火災(zāi)后各類消防設(shè)備不能正常運(yùn)行的火災(zāi)案例屢見不鮮，各地消防部門在日常防火檢查中發(fā)現(xiàn)消防設(shè)備形同虛設(shè)的情況也比比皆是。無數(shù)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)都證明，初期火災(zāi)的撲救成功與否和火災(zāi)報警是否及時準(zhǔn)確，重要的必備條件之一就是消防設(shè)備能否起作用，而消防設(shè)備電源就是保證消防設(shè)備正常工作的一個根本性因素。為了保證消防設(shè)備電源始終保持在一個完好的工作狀態(tài)，有必要設(shè)計安裝消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

2 消防電源的作用和類型

2.1 消防電源的類型

發(fā)生火災(zāi)后，為了防止火災(zāi)引起電路著火就要斷開市電，平時由交流市電供電的消防設(shè)備轉(zhuǎn)為由備用電源供電，以維持這些消防設(shè)備的運(yùn)行。目前，消防電源主要有三種類型:

①供電系統(tǒng)中獨(dú)立于其他供電系統(tǒng)的消防專用供電線路;

②用電單位的自備柴油發(fā)電機(jī)組;

③由蓄電池組組成的交、直流供電電源，由蓄電池組作為備用電源的應(yīng)急電源(靜態(tài)EPS)，可分為直流輸出和交流輸出兩種。

消防專用供電線路在發(fā)生火災(zāi)時不能保證長時間的供電，所以不能作為可靠備用電源來考慮。

2.2 EPS應(yīng)急電源

EPS電源由電池組、逆變器、控制電路、充電電路和主備電轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成，見圖1。

圖1 EPS組成

由EPS的組成可以看出，除了充電電路、控制電路和逆變電路外，關(guān)鍵部分就是電池組。電池組不同于電子電路，它是把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來，一旦需要就把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出。這樣存在兩個問題:一是電池組的壽命較短，較好的日常維護(hù)可以使電池組正常工作3～4年;另一個問題是電池組由多個電池組成，一旦有某個電池出現(xiàn)了問題，就會影響整個電池組的工作狀態(tài)。除了電池組以外，充電電路及其他幾個電路都可能產(chǎn)生故障，使EPS不能正常工作。在EPS長時間的待命工作狀態(tài)下，如何監(jiān)控EPS是否存在故障，是否能在主電斷電的情況下及時進(jìn)入工作狀態(tài)是一個需要解決的重要問題。

2.3 柴油發(fā)電機(jī)

柴油發(fā)電機(jī)是一種常用的消防設(shè)備應(yīng)急電源裝置，由控制和充電電路、電池組、啟動馬達(dá)、柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和穩(wěn)壓裝置組成，見圖2。

圖2 柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急電源

通過圖2可以看出，在柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急電源中，影響其工作狀態(tài)的電池組故障和壽命是一個重要因素，其次是啟動馬達(dá)、柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制電路和穩(wěn)壓電路的狀態(tài)是否正常。還需要注意燃油是否充足，如果燃油不足，應(yīng)該及時補(bǔ)充。和EPS相同的是，在需要應(yīng)急電源工作的時候，電池組能否完美地啟動發(fā)動機(jī)是應(yīng)急電源正常工作的關(guān)鍵。

綜上所述，在涉及到的應(yīng)急電源中，EPS和柴油發(fā)電機(jī)是經(jīng)常選用的，為了保證這些消防應(yīng)急電源處于正常的工作狀態(tài)，就要對其進(jìn)行常備不懈的監(jiān)測和測試，以便及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時排除，保持這些應(yīng)急電源的完好狀態(tài)。

3 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

在一般情況下，消防設(shè)備電源由市電提供，為了保證消防設(shè)備的正常工作，根據(jù)GB25506—2010國家標(biāo)準(zhǔn)“消防控制室通用技術(shù)要求”中5.7的內(nèi)容，消防電源監(jiān)控器應(yīng)符合下列要求:第一，應(yīng)能顯示消防用電設(shè)備供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和故障報警信息;第二，應(yīng)能將消防用電設(shè)備供電電源和備用電源的工作狀態(tài)和欠壓報警信息傳輸給消防控制室圖形顯示器。在設(shè)有消防控制室的場所，應(yīng)設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng);建筑物內(nèi)所有的為各類消防設(shè)備供電的交流或直流電源，包括主電源和備用電源，應(yīng)設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)傳感器，傳感器的設(shè)置應(yīng)采用末端設(shè)置為原則。

傳感器宜設(shè)置在以下部位:

①建筑物內(nèi)為消防設(shè)備供電的主電源和消防電源的配電箱、柜輸出端;

②消防設(shè)備應(yīng)急電源的輸入端與輸出端;

③消防電氣控制裝置(包括水泵控制器、風(fēng)機(jī)控制器等)雙路電源輸入端與輸出端;

④為消防設(shè)備供電配電箱的輸出端;

⑤集中電源型消防應(yīng)急燈具專用應(yīng)急電源的輸入端與輸出端;

⑥應(yīng)急照明配電箱的主、備電源輸入端與輸出端;

⑦設(shè)置在各防火分區(qū)內(nèi)的消防設(shè)備電源裝置(為各消防設(shè)備供電的直流電源)輸出端;

⑧多路主電源供電的消防設(shè)備應(yīng)監(jiān)控其各主供電回路輸入端。

傳感器設(shè)置范圍見表1。

表1 傳感器設(shè)置范圍

4 設(shè)計安裝消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

為了保證建筑物內(nèi)消防用電負(fù)荷和重要用電負(fù)荷在任何時候任何情況下不斷電，切實(shí)消除消防安全隱患，保障消防安全，設(shè)計安裝消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是必要的。為了確保消防設(shè)備電源時時刻刻處于完好狀態(tài)，對消防設(shè)備電源的管理及日常檢查就顯得尤為重要。由于消防設(shè)備電源的特殊性，長時間閑置，容易使人們產(chǎn)生麻痹思想，同時對于EPS發(fā)生的某些故障認(rèn)識不足或是不能覺察存在的故障。在這種情況下，一旦需要EPS投入使用時，就會發(fā)生不能啟動的嚴(yán)重問題。對于柴油發(fā)電機(jī)也存在同樣的問題，所以消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)無論從哪個角度來看都是十分必要的。

ZXHA消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是集工業(yè)計算機(jī)技術(shù)、通訊、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)及工業(yè)現(xiàn)場總線于一體的智能化系統(tǒng)，采用高靈敏度的多種信號傳感器，對監(jiān)測的消防設(shè)備電源進(jìn)行24 h實(shí)時自動巡檢、監(jiān)測。通過監(jiān)測消防設(shè)備電源的電流、電壓、工作狀態(tài)，從而判斷消防設(shè)備電源是否存在中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺相等故障，并進(jìn)行聲光報警、記錄的監(jiān)控系統(tǒng)。消防設(shè)備電源的工作狀態(tài)，均在消防控制室內(nèi)的消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器上集中顯示，故障報警后可及時進(jìn)行處理，排除故障隱患，使消防設(shè)備電源始終處于正常工作狀態(tài)，從而有效避免火災(zāi)發(fā)生時，消防設(shè)備由于電源故障而無法正常工作的危機(jī)情況，最大限度地保障消防設(shè)備的可靠運(yùn)行。

［1］ GB25506—2010 消防控制室通用技術(shù)要求［S］

［2］ GB28184—2011 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)［S］

［3］ GB50116—98 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］

［4］ 周中，等．智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011