消防設備電源監控系統的原理及在建筑工程中應用的必要性

　　消防設備電源監控系統在建筑工程中應用的原理及必要性

　　火災發生后，非消防電源被切斷，火災報警系統應立即接通消防電源，以滿足消防設施處于良好運行狀態，對消防設備電源狀態的監控是十分必要的。介紹消防設備電源的重要性和三種類型，分析消防設備電源監控系統的工作原理，提出使用消防設備電源監控系統的必要性。

　　隨著城市經濟的快速發展，高層建筑越建越高，地下空間開發規模越來越大，火災防控日趨復雜，城市火災也越發高發，導致造成國家財產及人員的巨大損失。2012年，廈門市一幢28層綜合樓建筑發生火災，該綜合樓設有二路1OkV市電及一臺800kw柴油發電機，火災探測器報警后，二路市電均被切斷，柴油發電機因長期閑置維護保養不到位，導致火災發生時消防設備電源不能正常工作，消防水泵無法啟動，排煙風機及送風機無法正常運行，靠消防人員歷時5h才撲滅火災，直接經濟損失上億元，損失極其慘重。2002年，北京某網吧發生特大火災，由于網吧消防疏散指示標志和應急照明燈無法正常工作，火災現場能見度很低，加上火災產生的大量濃煙充滿整個室內空間，給現場被困人員的逃生造成一定的難度，也給消防人員實施滅火救人增加難度，這起火災造成25人死亡，12人受傷的嚴重后果。慘痛的教訓說明，在火災發生時，消防設備電源的可靠性極其重要，消防設備電源能正常工作就可以挽救很多人的生命和財產損失。

　　1、消防設備電源監控系統的工作原理

　　1.1、對主電電源的監測和監控

　　根據GB25506—2010《消防控制室通用技術要求》中5.7的要求，消防電源監控器應符合下列要求：應能顯示消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態和故障報警信息;應能將消防用電設備的供電電源和備用電源的工作狀態和欠壓報警信息傳輸給消防控制室圖形顯示器。在一般情況下，消防設備電源由市電提供，為了保證消防設備的正常工作，規范要求消防設備電源應安裝消防電源監控系統，并作為強制性條文提出。當主電源欠壓達到或低于額定電壓的85時，備用電源應該啟動，防止消防設備因為欠壓而不能正常工作。

　　1.2、對電池組的檢測

　　EPS中最重要的組成部分就是電池組，平時對電池組實現最佳充電、保養、維護和監控，以確保電池組在應急情況下能夠處于滿容量狀態是保障EPS應急備用電源可靠工作的關鍵。目前，在我國消防電源中大量使用的交流EPS，對于電池組的充電常采用串聯集中式充電方式，即由一個集中式充電裝置實現對串聯電池組充電，如圖3所示。

　　這種充電方式的優點是充電設備簡單、造價低。但由于每個單獨的電池可能其內阻不同，造成各個電池的電壓不同，在充電時會造成對電池組充電不均衡，容易出現一部分電池過充電而另一部分電池欠充電(即充電不足的情況)，而整個電池組的容量是以蓄電池組內容量最小的電池為基準的，長時間工作，就會導致電池組充電容量不足、電池損壞等現象發生，大大縮短電池組的壽命。在日常的監控中，要針對電池組中的每個電池進行監控，測量其充放電時的端電壓，及時發現問題，以便更換有安全隱患的電池，保證備電電源的正常運行。

　　1.3、對應急電源的短時啟動試驗

　　以上對電池組的監測只能保證對電池組的工作狀態的檢查，但對整個應急電源的狀態還不能有一個完整的評價。為此，消防電源監控系統要對應急電源進行定期的運行檢查，對電池的放電性能進行試驗，每3個月進行一次自動的應急試驗，應急時間設計持續90min，電池組應該在此期間的技術指標穩定在正常的范圍內，檢查時監控設備自動把主電短時間斷開，觀察備電電源應急供電的情況，檢查內容包括：電池組短時間電壓下降速率、逆變器溫升、電流輸出變化等內容，應急供電結束后，打印出測試結果作為保留分析之用。這種主動監測的方法可以及時發現潛在的電池組及相關電路的隱患，進一步提高了消防電源的可靠性和實用性。

　　針對柴油發電機組也可采取相應短時間啟動檢查，以便確定柴油發電機組是否處于正常的常備工作狀態。

　　對于以上測試，監控系統應作記錄，保存在檢查記錄中，以備以后的查詢。

　　2、使用消防設備電源監控系統的必要性

　　由于建筑中消防設備電源的現實情況，即發生火災是偶然的，一幢建筑幾年甚至幾十年沒有發生過火災，因此人們容易產生麻痹思想，容易忽視消防設備電源的重要性，即使消防設備電源發生了故障也很難被發現，一旦需要啟動消防應急電源時，就會發生不能啟動的嚴重問題。為了確保建筑物內的消防用電負荷和重要用電負荷處于正常使用狀態，保證24h不間斷供電，確實使消防設備長期處在應急狀態，保障整幢建筑的消防安全，安裝消防設備電源監控系統是必要的。根據GB28184—2011《消防設備電源監控系統》的要求，采用電壓、電流、溫度等多種信號傳感器，對監測的消防設備電源進行24h的實時自動巡檢、監測，從而判斷消防設備電源是否有中斷供電、過壓、欠壓、過流、缺相等故障，同時進行聲光報警。消防控制室應能集中顯示消防設備電源的工作狀態，一旦消防設備電源故障報警，能夠實時監控，及時檢查處理，有效排除故障，確保消防設備電源正常工作，最大限度地保障消防設備的可靠運行。

　　基于以上考慮，針對各類消防設備電源的特點，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，讓消防設備做到真正意義上的“預防為主、防消結合”。采用消防設備電源監控系統可實現有效降低消防設備供電電源的故障發生率，確保消防設備的正常工作，對有效保障人民生命和國家財產安全產生意義深遠的積極作用。