某數據中心消防電氣安全綜合解決方案

【摘要】： 消防設備電源監控系統主要針對消防用電設備的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，通過(guò)檢測電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等有關(guān)參數，判斷消防設備的電源是否處于正常工作狀態(tài)的監控系統；一旦火災發(fā)生時(shí)，確保消防設備電源時(shí)刻處于正常狀態(tài)，保證消防設備可靠運行。產(chǎn)品主要適用于新建、擴建和改建的工業(yè)與民用建筑及一般工業(yè)建筑物中。

【關(guān)鍵詞】：消防設備電源；電壓/電流傳感器；數據中心；

0 .前言

隨著(zhù)社會(huì )的快速發(fā)展，現代大體量建筑、公眾集聚場(chǎng)所建筑和一類(lèi)高層建筑越來(lái)越多，其消防控制中心控制著(zhù)自動(dòng)報警系統、自動(dòng)噴灑系統、消防事故廣播系統、防排煙系統、氣體滅火系統、消火栓系統、應急照明系統等多個(gè)消防安全系統的操作，是建筑消防安全的關(guān)鍵，而消防控制室的火災報警系統以及相關(guān)的消防聯(lián)動(dòng)設備能否正常工作，又取決于消防設備電源的工作狀態(tài)。因此，在火災情況下，如果消防設備電源不能可靠、穩定地工作，投入大量資金的消防設施可能形同虛設。近年來(lái)，因消防設備電源失控造成消防設備失靈，致使火災蔓延的事故也一直屢見(jiàn)不鮮。

1.項目介紹

某數據中心一個(gè)三層的改造項目，丙類(lèi)的建筑，改造面積為12764.52m2；現場(chǎng)電箱比較少，現場(chǎng)設計的圖紙如下圖。

2.產(chǎn)品方案

需要設置電源監控的消防設備一般有：

1.    消火栓、自動(dòng)噴水、水噴霧、消防水炮等消防水系統的消防水泵；

2.    泡沫滅火系統的消防水泵、泡沫液泵；

3.    氣體滅火系統、干粉滅火系統的現場(chǎng)控制器（或控制主機）；

4.    防煙和排煙系統的風(fēng)機；

5.    防火卷簾控制器；

6.    應急照明和疏散指示系統的控制箱（或現場(chǎng)控制主機、電源箱）；

7.    消防電梯；

8.   各類(lèi)外設消防電源以及各類(lèi)需要現場(chǎng)供電的消防設施。

消防設備電源監控傳感器一般安裝在下述部位：

1.    建筑內為消防設備供電的主電源和消防電源的配電柜輸出端；

2.    消防電氣控制裝置（包括水泵控制器、風(fēng)機控制器等）的雙路電源輸入端；

3.    設置在各防火分區內的消防設備電源裝置（給各消防設備供電的直流電源）的輸出端；

4.    為消防設備供電配電箱的輸出端；

5.    消防設備應急電源的輸入端；

6.    應急照明配電箱的輸入端；

7.   多路主電源供電的設備應監控其各主供電回路輸入端。

如上所示的項目設計圖紙可見(jiàn)，在此項目應用中，是對雙電源進(jìn)線(xiàn)處的兩個(gè)回路以及出線(xiàn)回路進(jìn)行電壓、電流監控。

2.1設計依據

首先講講消防設備電源監控系統設置的依據：

民用建筑電氣設計標準 GB 51348-2019

13.3.8  設有消防控制室的建筑物應設置消防電源監控系統，其設置應符合下列要求：

1  消防電源監控器應設置在消防控制室內，用于監控消防電源的工作狀態(tài)，故障時(shí)發(fā)出報警信號。

2  消防設備電源監控點(diǎn)宜設置在下列部位：

1)變電所消防設備主電源、備用電源專(zhuān)用母排或消防電源柜內母排；

2)為重要消防設備如消防控制室、消防泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機、非集中控制型應急照明、防火卷簾門(mén)等供電的雙電源切換開(kāi)關(guān)的出線(xiàn)端；

3)無(wú)巡檢功能的EPS應急電源裝置的輸出端；

4)為無(wú)巡檢功能的消防聯(lián)動(dòng)設備供電的直流24V電源的出線(xiàn)端。

2.2系統構成

消防設備電源監控系統一般是由上位機、消防設備電源監控主機、區域分機、電壓傳感器、電流傳感器、電壓/

電流傳感器、通信及電源線(xiàn)路、應用軟件等組成，系統組網(wǎng)如下圖所示。

2.3產(chǎn)品選型

1）電壓傳感器、電壓電流傳感器

傳感器實(shí)時(shí)監測三相交流電壓/電流，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流報警功能；提供兩路開(kāi)關(guān)量輸入功能，可監測開(kāi)關(guān)狀態(tài)；提供一路繼電器輸出，可連接報警控制回路；具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以分析現場(chǎng)情況，為解除故障提供依據；采用現場(chǎng)二總線(xiàn)通訊技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息；集成度高，網(wǎng)格化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。

方案一：選用監測3路三相電壓的主模塊。

方案二：選用監測2路三相電壓的主模塊，配合監測1路三相電壓的從模塊。

方案一優(yōu)點(diǎn)是節約成本，缺點(diǎn)是無(wú)法擴展；方案二優(yōu)點(diǎn)是方便擴展，缺點(diǎn)是比方案一成本略高。為方便后期改造，綜合考慮，傳感器選擇主從模塊組合方式：

2）消防設備電源監控器（主機）

消防設備電源監控器外形尺寸為： 550*450*200（H*L*W）mm，安裝尺寸為415×370（H*W）。

消防設備電源監控器至傳感器的通信距離≥500m，可通過(guò)區域分機延長(cháng)通訊距離，至多可監控256個(gè)監控單元（傳感器）。監控器采用集中式、模塊化設計，配接傳感器，通過(guò)對消防設備電源的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等運行信息、故障報警信息等進(jìn)行監測并存儲、分析、統計，方便用戶(hù)進(jìn)行監控和管理；通過(guò)人機交互界面，將消防設備電源的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等功能。

在[狀態(tài)界面]中，操作員可以直觀(guān)的看到所有傳感器的狀態(tài)，傳感器的狀態(tài)以顏色進(jìn)行區分，綠色表示正常，橙色表示通訊中斷，紅色表示報警，灰色表示線(xiàn)路故障。用戶(hù)通過(guò)點(diǎn)擊傳感器的圖標來(lái)查詢(xún)該傳感器的信息，被點(diǎn)擊的傳感器圖標會(huì )以黑色線(xiàn)框包圍，此時(shí)該傳感器的信息在頁(yè)面底部以網(wǎng)格的形式顯示，主要內容包括：傳感器的ID、型號、所在的監控區域。

根據用戶(hù)的需求，還可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺或者火災自動(dòng)報警系統進(jìn)行數據交換及共享，整個(gè)系統設計方案如下圖：

2.4現場(chǎng)安裝

  在本項目的設計中，按需選用了消防設備電源監控器（主機）、電壓傳感器、電壓/

電流傳感器。采用二總線(xiàn)通訊方式，布線(xiàn)方便。

?   消防設備電源監控器安裝

主機專(zhuān)用于消防設備電源監控系統，獨立安裝在消防控制室，壁掛安裝，如圖所示。用膨脹螺釘將主機四個(gè)安裝腳固定。膨脹螺釘的安裝使用方法：

    1. 確定膨脹螺釘安裝的具體位置，把膨脹螺釘打到墻面上的安裝孔一定距離后用錘子將膨脹釘打入孔中6～7mm，之后用扳手擰緊膨脹螺栓上的螺母,螺栓往外走,而外面的金屬套卻不動(dòng)。于是螺栓底下的大頭就把金屬套漲開(kāi),使其漲滿(mǎn)整個(gè)孔。此時(shí)膨脹螺栓就抽不出來(lái)了；

    2. 打好4個(gè)孔后，將監控系統對應掛于膨脹螺釘上，然后用配套的螺母固定，并使其牢固不可移動(dòng)，此時(shí)便已經(jīng)安裝好了，且手動(dòng)不可拆卸。

?   傳感器安裝

傳感器采用標準35mm導軌安裝，由配電箱成套廠(chǎng)家安裝于被監測配電箱、柜內，配電箱成套廠(chǎng)考慮在箱、柜內適當位置固定傳感器。在設計中應明確提出要求，給出產(chǎn)品相應安裝尺寸，由配電箱成套廠(chǎng)考慮預留傳感器的位置，現場(chǎng)安裝如圖所示。

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3. 結束語(yǔ)

電氣安全隱患的整治與防控是一個(gè)系統性的工程，消防設備電源監控系統在現代建筑物中的設計、安裝及使用，可顯著(zhù)提高消防設備的可靠性、穩定性及備戰能力，讓消防設備做到“防消結合、預防為主"。我國對消防設備電源監控系統的使用會(huì )有一個(gè)巨大的發(fā)展，從而為在火災情況下消防設備的正常運行、人員的疏散和營(yíng)救提供有力的技術(shù)保障。

參考文獻

[1].朱炯.消防設備電源監控系統設計簡(jiǎn)析[J].建筑電氣.2015.(4).

[2].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版

[3].GB50116-2014 建筑設計防火規范[S].

[4].GB51348-2019 民用建筑電氣設計標準.