地鐵消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與探討

李啟峰

（上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院，上海200235）

1 引言

地鐵工程構(gòu)造復(fù)雜、人員密集，且設(shè)備眾多，消防安全設(shè)計(jì)一直備受關(guān)注。火災(zāi)情況下，各消防設(shè)備的正常運(yùn)行對控制火災(zāi)、疏散人員起著決定性作用，若其電源出現(xiàn)故障，將造成火災(zāi)蔓延，嚴(yán)重威脅生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，對消防設(shè)備電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)排除故障，保障設(shè)備在關(guān)鍵時(shí)刻穩(wěn)定、可靠運(yùn)行至關(guān)重要。

GB 50116—2013《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.4.2 條規(guī)定，消控室圖形顯示裝置應(yīng)具有傳輸消防電源狀態(tài)信息的功能[1]。

GB 25506—2010《消防控制室通用技術(shù)要求》5.7 條規(guī)定，監(jiān)控主機(jī)應(yīng)能顯示消防主電源、備用電源的工作狀態(tài)及報(bào)警信息，并能將信息傳至圖形顯示裝置[2]。

以上規(guī)范為消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵工程推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。

2 地鐵低壓配電系統(tǒng)

地鐵工程低壓用電設(shè)備種類較多，根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，負(fù)荷分一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。消防設(shè)備屬于一級負(fù)荷，其中消防泵、疏散扶梯、氣滅、應(yīng)急照明、FAS、廢水泵、防火門等由變電所放射式配電，就地設(shè)置雙電源切換配電箱；環(huán)控類消防負(fù)荷如防排煙風(fēng)機(jī)、防火排煙閥，由環(huán)控消防負(fù)荷電控柜配電，設(shè)雙電源切換裝置。

3 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)方案

3.1 系統(tǒng)概述

該監(jiān)控系統(tǒng)對消防設(shè)備電源狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，由監(jiān)控主機(jī)、傳感器、通信線等組成。電壓、電流傳感器采集消防電源的電壓、電流信息并上傳至監(jiān)控主機(jī)；監(jiān)控主機(jī)對電壓、電流進(jìn)行分析，診斷出過壓、欠壓、過流、缺相等故障，顯示并報(bào)警，提示工作人員及時(shí)檢修，避免火災(zāi)情況下消防設(shè)備因電源故障而無法正常運(yùn)行[3]。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般監(jiān)控主機(jī)最多可監(jiān)測4 個(gè)回路，每個(gè)回路可連接64 個(gè)傳感器。當(dāng)系統(tǒng)傳輸距離大于500m 時(shí)，需增加中繼器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。對于現(xiàn)場消防設(shè)備較多的建筑，可分區(qū)域監(jiān)測。各區(qū)域設(shè)區(qū)域分機(jī)，區(qū)域分機(jī)經(jīng)總線與消防控制室的系統(tǒng)主機(jī)通信，組成大型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.3 監(jiān)控原理

根據(jù)配電需求、消防配電形式及產(chǎn)品特性，典型三相消防配電電源監(jiān)測原理如圖2 所示。

圖2 典型三相消防電源監(jiān)測原理圖

4 地鐵工程應(yīng)用實(shí)例

4.1 系統(tǒng)要求及配置

為滿足地鐵運(yùn)營要求，系統(tǒng)應(yīng)具備以下性能：（1）穩(wěn)定性：故障時(shí)發(fā)出報(bào)警并精準(zhǔn)顯示故障位置、故障類別等信息；（2）可擴(kuò)展性：具有靈活的對外接口形式，并采用通用協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)互通；（3）可維護(hù)性：具備自我診斷、故障隔離功能，以降低故障率、縮小故障范圍。

系統(tǒng)的主要設(shè)備配置及安裝要求如表1 所示。

表1 系統(tǒng)配置及安裝要求

4.2 監(jiān)測原則

綜合考慮規(guī)范圖集要求、設(shè)備投資及運(yùn)營維護(hù)等各方面因素，有選擇地進(jìn)行電壓、電流傳感器設(shè)置。建議地鐵工程消防電源監(jiān)測項(xiàng)目如表2 所示。

表2 地鐵消防電源監(jiān)測項(xiàng)目

4.3 與BAS 通信

監(jiān)控系統(tǒng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，向BAS 傳輸工作狀態(tài)及故障信息；BAS 可對其進(jìn)行復(fù)位、消音控制并能對上傳信息記錄和查詢。

5 結(jié)語

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)可為地鐵工程消防安全科學(xué)管理提供有力保障。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)根據(jù)地鐵車站規(guī)模、消防設(shè)備配電方式及產(chǎn)品特點(diǎn)，綜合考慮功能性、經(jīng)濟(jì)性，靈活確定監(jiān)控方案，以充分有效發(fā)揮該系統(tǒng)的作用。