上海大學寶山校區擴建三期項目防火門監控系統的設計與應用

徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：防火門監控系統是消防安全領域的新型產品，它集工業計算機技術，通訊、數字傳感技術和工業現場總線控制技術于一體的智能化系統，可以對防火門的工作狀態進行24小時實時巡檢，對處于非正常狀態的防火門給出報警提示。在發生火情時，監控系統運作，為火災救援和人員的安全疏散贏的寶貴時間。本文通過介紹安科瑞防火門監控系統在上海大學寶山校區擴建三期項目的應用，簡析相關的國家標準和設計規范，概述系統的具體架構以及特性。
關鍵詞： 上海大學；防火門；安科瑞；
 
0 前言
  隨著經濟、科技的迅猛發展，城市人員密集度不斷提高，在火災時，迅速隔離火源，有效控制火勢范圍，能為撲救火災以及人員疏散逃生創造良好條件，因此，防火門等防火分隔物被廣泛用于建筑工程的消防設計中。實時監測并控制防火門的工作狀態，是阻止火勢，蔓延和煙氣擴散的重要措施，防火門系統的設計就顯得尤為重要。
防火門控制系統主要涉及以下幾個方面：
1)設置在建筑內經常有人通行處的防火門宜采用常開防火門。常開防火門應能在火災時自行關閉，并應具有信號反饋的功能。
2)除允許設置常開防火門的位置外，其他位置的防火門均應采用常閉防火門。常閉防火門應在其明顯位置設置“保持防火門關閉”等提示標識。
3)除管井檢修門和住宅的戶門外，防火門應具有自行關閉功能。雙扇防火門應具有按順序自行關閉的功能。
本文就防火門系統在上海大學項目中的應用，簡單介紹安科瑞AFRD100/B防火門控制系統的應用和其實際意義。
 
1 項目概況
  上海大學寶山校區位于寶山區南陳路380號。項目總建筑面積133500平方米，其中地上建筑面積120000平方米，底線建筑面積13500平方米。新建機械自動化、材料文學、法學等學院用房，通用實驗室，圖書館，校行政用房，后勤配套附屬用房，地下人防工程兼車庫及室外總體配套工程等。
  上海大學寶山校區擴建三期共分為三個部分：材料與通訊學院部分、機自學院部分和圖書館部分。材料與通訊學院部分主要包括材料學院、通訊學院和通用實驗室3個區域，共1臺防火門監控主機，31個雙扇常閉防火門監控模塊；  
機自學院部分主要包括東樓、南樓和北樓三個區域，共1臺防火門監控主機，4個常開雙門防火門監控模塊，67個常閉雙門防火門監控模塊；
  圖書館部分主要包括圖書館、外語學院、中歐學院、文學院、法學院、社會學院、社會科學學院和微結構研究中心8個區域，共1臺防火門監控主機，4臺防火門區域分機，182個雙扇常閉防火門監控模塊。

2 參照標準
1)GB29364-2012    《防火門監控器》
2)GB50116-2013    《火災自動報警系統設計規范》
3)GB50016-2014    《建筑設計防火規范》
4)GA93-2004        《防火門閉門器》

3.系統架構及設計

通用實驗用房防火門監控系統

防火門系統總圖
 

4.系統功能
監控報警功能
  監控器能接收火災自動報警系統的信息，報警時發出聲光報警信號，同時顯示屏指示報警區域，顯示報警時間及報警信息，直至監控器手動復位；復位后，若報警信號未消除，報警狀態會再次啟動。
聯動功能
  當接收到火災自動報警系統聯動觸發的干接點信號時，聯動關閉所有常開防火門。
故障報警功能
  通訊故障報警：當監控器與所接的任一監控終端之間發生通訊故障時或監控模塊自身發生短路、斷路故障時，監控畫面中相應的被監控終端顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發出故障報警聲音。
  電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控器也發出聲光故障信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除故障聲響。
自檢功能
  設備自行檢查所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
記錄存儲與查詢功能
  當監控器監控到報警或故障等事件時，監控器能自動記錄事件類型，事件發生時間，事件發生區域以及事件的詳細信息，能存儲事件記錄超過10000條。監控器還能提供記錄查詢功能，可根據需要，自定義查詢日期。
電源切換功能
  緊急狀態下，當主電源發生停電、欠壓等故障時，監控器可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中監控器保持連續平穩運行。
遠程控制功能
  當監控距離較遠時，可采用區域分機延長通訊距離和供電距離，并將監控信息上傳至監控器，監控器可對監控終端進行遠程監控和遠程復位。
權限管理功能
  為確保監控系統的安全運行，監控器軟件操作權限分為三級管理，不同級別的操作員具有不同的操作權限。
5.主要技術參數
電源
①　額定工作電壓AC220V（85% ～ 110%）。
②　備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監控設備工作時間 ≥3小時。
工作制
24小時工作制。
通訊方式
二總線通訊，傳輸距離1km，可通過區域分機延長通訊傳輸距離。
監控容量
①　防火門監控器可監控2000個常閉防火門的工作狀態和信息或400個常開防火門的工作狀態和信息；
②　可配接AFRD系列配套附件。
監控報警項目及參數
①　火災自動報警系統的火災報警信號：報警單元屬性（部位、類型）；
②　監控報警響應時間： ≤30s；
③　監控報警聲壓級（A計權）：≥65dB／1m；
④　監控報警聲光信號可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動。
故障報警項目
報警項目
①　監控器與監控終端之間的通訊連接線發生短路或斷路；
②　防火門與其連接的電動閉門器、電磁釋放器、門磁開關之間發生短路或斷路。
③　監控器主電源欠壓或斷電；
④　給電池充電的充電器與電池之間的連接線發生斷路或短路；
報警參數
①  故障報警響應時間：≤100s；
②  監控報警聲壓級（A計權）：≥65dB／1m；
③  故障報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號保持至故障排除；
④  故障報警聲音信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動；
備注：故障期間，非故障回路的正常工作不受影響。
控制輸出
報警控制輸出：1組無源常開觸點；觸點容量：AC220V 3A或DC30V 3A。
自檢項目
①　指示燈檢查：電源、門開、門關、故障、啟動；
②　顯示屏檢查；
③　音響器件檢查 ；
④　自檢耗時 ≤60s
事件記錄
①　記錄內容：事件類型、發生時間、終端編號、區域、故障描述，可存儲記錄不少于1萬條；
②　記錄查詢：根據記錄的日期、類型等條件查詢。
操作分級
①　日常值班級：實時狀態監視、事件記錄查詢；
②　監控操作級：實時狀態監視、事件記錄查詢、終端遠程復位、設備自檢；
③　系統管理級：實時狀態監視、事件記錄查詢、終端遠程復位、設備自檢，監控設備系統參數查詢、各監控模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。
6.設備組成部件
主要參數及組成部件
①　主控單元：工業級平板電腦，WinXP操作系統；
②　聲光報警器：內置喇叭、LED指示燈；
③　備用電源： 2節12V/7.2Ah的免維護蓄電池。
面板元件布置及功能說明
AFRD100/B防火門監控器面板布置如圖所示：

圖1  監控設備面板示意圖

電源指示燈(綠色)，當電源正常供電時指示燈常亮，電源發生故障時指示燈閃亮；
門開指示燈(綠色)，當被監控的常開防火門全部處于正常打開狀態時指示燈常亮；
門關指示燈(綠色)，當被監控的常閉防火門全部處于正常關閉狀態時指示燈常亮；
故障指示燈(黃色)，當監控器接收到故障信號時指示燈點亮；
啟動指示燈(紅色)，當監控器發送給終端動作指令時指示燈點亮；
消音按鈕(黑色)，消除報警聲音；
微型打印機：用于打印實時報警、故障等事件信息。

項目總結
  上海大學寶山校區擴建三期項目，防火門監控系統是其建筑智能化，以及消防安全的重要組成部分。通過為其設計安裝防火門監控系統，控制個終端的防火門模塊，采集電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態，實時監測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態，顯示終端設備開路，短路等故障信號。當終端設備發生短路、斷路等故障時，防火門監控器能發出報警信息，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。
  防火門是阻止火勢蔓延和煙氣擴散的重要措施，對火災發生時的人員疏散以及火災撲救有著重要的意義。防火門監控系統的設計，安裝，調試，驗收的整個過程既是對防火門監控系統的一次全面的檢測，也是對用戶配電系統管理人員的一次全面培訓，通過項目的實施和系統運用的培訓，讓本項目的電力系統管理人員能夠更加細致的了解本項目防火門監控系統的故障排除方法，提高其電氣火災防范意識和效率。
  在項目運行正常后，我方還提供了本項目防火門監控系統整套資料，資料中包括本項目探測點的點位表，系統使用說明書等。就其中點位表而言，上面標注了本項目中各個探測器安裝回路的具體名稱位置，系統正常運行后的實時數據。全套資料便于后期管理人員快速掌握系統的架構，提高系統維護效率和故障排查速度。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6
[3].劉東旗; 劉艷芹; 陳寧; 王鵬; 李大勇.中國安全生產科學技術[J].中國安全生產科學研究院 2011.7
[4].司戈.消防科學與技術[J].中國消防協會 2008.1