地鐵消防設備電源監控系統設計與探討

李啟峰

（上海市隧道工程軌道交通設計研究院，上海200235）

1 引言

地鐵工程構造復雜、人員密集，且設備眾多，消防安全設計一直備受關注。火災情況下，各消防設備的正常運行對控制火災、疏散人員起著決定性作用，若其電源出現故障，將造成火災蔓延，嚴重威脅生命財產安全。因此，對消防設備電源進行實時監測，及時排除故障，保障設備在關鍵時刻穩定、可靠運行至關重要。

GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》3.4.2 條規定，消控室圖形顯示裝置應具有傳輸消防電源狀態信息的功能[1]。

GB 25506—2010《消防控制室通用技術要求》5.7 條規定，監控主機應能顯示消防主電源、備用電源的工作狀態及報警信息，并能將信息傳至圖形顯示裝置[2]。

以上規范為消防設備電源監控系統在地鐵工程推廣應用提供了依據。

2 地鐵低壓配電系統

地鐵工程低壓用電設備種類較多，根據GB 50157—2013《地鐵設計規范》要求，負荷分一級負荷、二級負荷、三級負荷。消防設備屬于一級負荷，其中消防泵、疏散扶梯、氣滅、應急照明、FAS、廢水泵、防火門等由變電所放射式配電，就地設置雙電源切換配電箱；環控類消防負荷如防排煙風機、防火排煙閥，由環控消防負荷電控柜配電，設雙電源切換裝置。

3 消防設備電源監控系統方案

3.1 系統概述

該監控系統對消防設備電源狀態進行實時監測，由監控主機、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控主機；監控主機對電壓、電流進行分析，診斷出過壓、欠壓、過流、缺相等故障，顯示并報警，提示工作人員及時檢修，避免火災情況下消防設備因電源故障而無法正常運行[3]。

3.2 系統結構

一般監控主機最多可監測4 個回路，每個回路可連接64 個傳感器。當系統傳輸距離大于500m 時，需增加中繼器。系統結構如圖1 所示。對于現場消防設備較多的建筑，可分區域監測。各區域設區域分機，區域分機經總線與消防控制室的系統主機通信，組成大型監控系統網絡結構。

圖1 監控系統結構圖

3.3 監控原理

根據配電需求、消防配電形式及產品特性，典型三相消防配電電源監測原理如圖2 所示。

圖2 典型三相消防電源監測原理圖

4 地鐵工程應用實例

4.1 系統要求及配置

為滿足地鐵運營要求，系統應具備以下性能：（1）穩定性：故障時發出報警并精準顯示故障位置、故障類別等信息；（2）可擴展性：具有靈活的對外接口形式，并采用通用協議，實現與綜合監控系統互聯互通；（3）可維護性：具備自我診斷、故障隔離功能，以降低故障率、縮小故障范圍。

系統的主要設備配置及安裝要求如表1 所示。

表1 系統配置及安裝要求

4.2 監測原則

綜合考慮規范圖集要求、設備投資及運營維護等各方面因素，有選擇地進行電壓、電流傳感器設置。建議地鐵工程消防電源監測項目如表2 所示。

表2 地鐵消防電源監測項目

4.3 與BAS 通信

監控系統采用國際標準通信協議，向BAS 傳輸工作狀態及故障信息；BAS 可對其進行復位、消音控制并能對上傳信息記錄和查詢。

5 結語

消防設備電源監控系統可為地鐵工程消防安全科學管理提供有力保障。設計過程中應根據地鐵車站規模、消防設備配電方式及產品特點，綜合考慮功能性、經濟性，靈活確定監控方案，以充分有效發揮該系統的作用。