摘要：介绍了消防设备供电监控系统的基本结构和功能，分析了工业建筑消防设备供电状态监控主机与监控传感器采用二层结构组网方式的优势。以某卷烟厂建设实例为基础，总结了消防供电监控系统的作用，实现了对消防设备供电状态的及时有效监控，从而保障消防安全。火灾发生时最大程度的扑救联动系统。
关键词：消防设备供电监控系统；监控主机；监控传感器
一、项目概况
某卷烟厂正在异地进行技术升级改造。拟建设新厂区约120,000m 2 、新建联合生产车间49,000m 2 、动力中心7,500m 2 、香精香料库720m 2 、卷烟醇化库22,500支m 2 ，生产指挥中心7 910m 2 ，工业垃圾站、污水处理站、大门等零星建筑1 440m 2 。其中监听监视设备，联合生产车间为主生产车间，生产指挥中心为主办公楼，全厂消防控制室在生产指挥中心内，其他建筑物为公用工程配套设施。
根据设计要求，需要对全厂消防电气设备的供电状态进行连续监测、集中控制和统一调度。
2、系统组网设计
消防设备供电监控系统（基本结构框图见图1）由系统主机、监控传感器和众多消防电气设备等组成。整个系统功能全面，检测准确，性价比高。
图1 某卷烟厂消防动力设备监控系统拓扑图
考虑到卷烟厂占地面积大、建筑物功能划分明确、距离远，消防电气设备主要集中在联合车间、动力中心、生产指挥中心。全厂消防控制室设在生产指挥中心，设置消防电力监控设备两台主机。消防电力监控设备主机A为联合车间、动力中心等生产车间的消防电气设备服务，消防电力监控设备主机B为消防电气设备服务在消防控制室和生产指挥中心等办公区域，
根据某卷烟厂消防电源监控系统拓扑图（图2），一台监控主机可以通过不同类型的现场传感器监控不同消防设备的电源状态。根据不同消防设备的供电和监控要求选择相应的监控传感器。
由于消防设备供电为双路供电（一个工作电源和一个备用电源），结合各建筑物内分布的监控传感器，本消防设备供电监控系统项目可采用小型组网方式，即消防设备电源状态监测器加电压传感器的双层结构组网方式，简化了系统结构设计。
图2 中小型监控系统网络拓扑图
本系统单台标准主机有2/4/6环路，单环路通讯有效传输距离理论值为2km。每个回路可连接128个不同类型的监测传感器。监控传感器采用直流24V集中供电。在卷烟厂的生产区，当传感器与电源距离≥500m时，需要安装电源继电器盒。每个监控传感器都可以通过其内置的软件设置与监控主机的通讯地址。
本系统通讯传输采用CAN总线，总线电缆采用NH-RVS2×1。5 毫米 2 电缆。监控主机或电源继电器盒采用220V交流电源供电，电源线为NH-RVR3×2。5mm 2 电缆，由消防控制室消防电源提供。监控主机或电源继电器盒为监控传感器提供直流24V电源，电源线采用NH-BV2×2. 5mm 2电缆。消防电力监控设备通过CAN/RS-485总线将各点的监控信息上传至生产指挥中心消防控制室内的综合消防图像显示装置，通讯线采用NH-RVS2×1. 5mm 2电缆。
监控传感器的设置应保证整个厂区消防系统电源的工作状态能实时显示在监控器上或消防控制室内。常见的安装位置包括建筑物内消防设备主电源和消防电源配电柜输出，双电源输入和输出端子，消防设备电源输出端子（每台消防设备）各防火分区、消防设备电源配电箱输出端子、消防设备应急电源输入输出端子、
对于安装在消防控制室外的独立供电的消防设备，如果火灾报警控制器或消防联动控制器上不显示工作状态，则应在其电源输出端安装电压传感器或电流传感器，如电气火灾监控设备、可燃气体控制器、防火卷帘控制器、气体灭火控制器、线性光纤温度传感器、吸气式感烟传感器、传输设备等。
监控主机设置在有人值守的消防控制室内，通过通讯总线和电源总线与下位监控传感器相连。监控传感器安装在各消防设备的末端配电箱内。通常，消防设备的电源是主电源和备用电源。传感器监测时，电压信号取自双电源开关的上端，电流信号取自开关的下端。需要注意电气设计的安全性，监控传感器需要有保险丝保护功能。监控图如图3所示。
图3 中小型监控系统监控示意图
监控传感器采集各消防设备末端配电箱的信号，经过处理后，传输到消防控制室的监控主机集中处理显示。
三、消防设备电源监控系统的特点
消防设备供电监控系统具有功能多样、可靠性高、简单实用等特点。监控主机采用CAN总线数据传输方式，与单相直流监控传感器、单相交流监控传感器、三相交流消防电力监控传感器相连，组成大型电力监控系统，适用于各种场所的消防电源监控。
监测传感器的系统电路主要由电源电路、主机电路、通信接口电路和显示电路组成。电源电路主要由主电源电路和备用电源电路组成。主电路正常工作时，可对备用电源充电（电池欠压时），电源可自检主备电源状态，如主电源欠压，备用电源同时响欠压、后备电源断开、后备电源短路等灯光报警；主机电路由单片机、程序存储器、数据存储器和接口电路组成。抗干扰能力强；通讯接口电路由CAN通讯专用接口芯片实现，通过CAN总线与监控传感器进行信息传输，监控主机根据地址循环巡视总线上的所有监控传感器，检测其分析处理的工作状态；显示电路由液晶显示电路联动电路和打印机组成，通过它可以进行命令输入和报警输出等操作。
4.消防设备供电监控系统功能
4.1 监控报警
主要功能包括： (1)被监控设备供电电路的开关状态；(2)被监控设备电源的工作状态(电压、电流及告警状态信息)；(3)报警响应时间≤30s；(4) 报警声音信号 可手动取消，再次输入报警信号时可重新开始；(5)报警灯信号：红色LED指示灯常亮。
4.2 故障报警
主要功能包括：（1）监控主机与监控传感器（电压/电流监控传感器）之间的开路和短路；(2) 监测主机主电源欠压（≤80%主电源电压）或过压（≥110%主电源电压）；(3)监控主机与其分体电源之间开路或短路；(4) 故障报警响应时间≤100s；(5) 故障报警声音信号：手动消除，当有报警信号再次输入时 (6) 故障报警灯信号：黄色LED指示灯常亮；(7) 非故障电路在故障期间不受影响。
4.3 控制输出
主要功能包括： (1) 远程操作单个或全部被监控设备的报警继电器；(2)监控主机报警控制输出：常开无源触点，容量：AC 220V 1A或DC 30V 1A；(3)监控主机输出控制：常开无源触点容量：AC 220V或DC 30V 1A。
4.4 自检
主要功能包括： (1) 连接检查：通讯线、分路电源线的断线、短路；(2)设备自检：人工自检或系统自检；(3)自检时间≤60s。
4.5 报警记录
主要功能包括： （1）记录10000条相关故障报警信息；(2) 告警类型：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，可设置是否立即打印报警事件及时间、故障及时间。
4.6 操作分类
主要功能包括： （1）日常操作层：可进入软件界面查看实时监控情况、消除报警声音、查询报警记录；(2) 监控操作层：您可以进行除系统本身信息维护以外的其他操作；(3)系统管理层：操作系统的任何功能模块。
4.7 网络
主要功能包括：内置RS485接口，可与上位机进行信息交换。
5、消防设备电力监控系统系统调试
系统现场调试过程主要分为以下几个步骤。
(1)监控系统主机接好电源监听监视设备，主机与监控传感器之间的连线装好，然后检查各种连接规格是否符合要求，连接是否短路、松动.
(2)在施工方已完成接地绝缘电阻测试并确认绝缘电阻符合施工要求的前提下，用万用表测量，进线对地绝缘电阻应≥50MΩ。
(3)首先给监控传感器上电，待其稳定，报警主机进行信号采集后，设置传感器的通讯地址码，电压报警值等，测试传感器的各项功能传感器。
（4）打开监控系统的主电源，用万用表测量各线路电压是否正常，然后配置监控主机的系统参数（包括通讯接口、传感器的通讯地址码、 ETC。）。检查通讯是否连通。如果通讯不通，检查通讯地址和通讯线路，直至通讯正常。对监控系统的基本功能、报警、控制输出等功能进行测试。
(5)全部调试完成后，进行为期3天的试运行。系统验收合格后方可投入正常运行。
6、安科瑞消防设备电源监控系统
6.1 概述
AFPM系列消防设备供电监控系统可实时监控消防设备供电情况，通过检测电压、电流、消防设备电源开关状态等相关设备电源信息，缺相、错相及过流（过载）等故障信息实时报警，记录监控系统。该系统可靠、实时，具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监测的特点。被监控设备供电状态实时反映并集中显示，
AFPM消防设备电源监控系统采用集中供电方式，通过监控器为现场传感器提供DC24V安全电压，有效保证系统的稳定性和安全性。可广泛应用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商务楼宇、工矿企业、国家重点消防单位、石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。
AFPM消防设备电源监控系统由消防设备电源状态监控器（区域分机）、传感器、中继器、系统主机及配套附件组成。
6.2 应用
适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商务楼宇、工矿企业、国家重点消防单位、石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。
6.3 系统结构
6.4 系统功能
6.4.1 壁挂式：AFPM100/B1消防设备电源监控设备
6.4.2 壁挂式：AFPM100/B消防设备电源监控设备
6.4.3 软件画面
6.5 选型方案
6.5.1消防设备电源监控主机
6.5.2消防设备电源监控模块
七、结论
消防设备供电监控系统作为一种预警系统，广泛应用于工业厂房的设计中。实时监控，实时反映消防电气设备电源和备用电源的技术要求，确保消防联动系统的安全。该系统对保障工业建筑消防设备正常运行，提高单位消防安全管理水平起到了非常重要的作用。同时，及时发现消防设备故障，达到预防和减少火灾事故的目的，为工厂安全运行和人民生命财产安全保驾护航。