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AFPM 消防设备电源监控系统某商场设计及应用
- 型号
- AFPM
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企业简介
江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司（证券代码：300286 SZ.）的全资子公司，是安科瑞电量采集、电力监控、电能管理、电气安全、低压保护、智能光伏等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市，目前现代化生产厂房面积达3万平方米，电子组装生产线均采用无铅生产工艺，生产检测设备自动化程度高，公司采用信息管理系统，是江苏省两化融合试点企业。
公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新，围绕国家产业政策和市场导向，成功实现科技转型，由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量监控装置、电气火灾监控装置、消防电源监控设备、医用隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化，目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省技术企业。
公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体，围绕智能电网用户端的电力监控、电能管理和电气安全开展产品研发，其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为国家*科技特派员项目。
公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业，坚持“为客户创造价值”的经营理念，走专业化、市场化、规模化道路，努力实现“立足中国、放眼世界，争做好的智能配电供应商”的战略目标，为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案，在智能电网用户端、新能源、物联网等前沿领域不断探索开发新产品。
安科瑞商号来源
“安科瑞”是公司英文商标“ACREL”的谐音。而“ACREL”则为“Accurate Electric ”的缩写，意为“电气”。“ 
”图案原意为方向与弓的组合，“ 
”表示公司发展方向为研发、制造、可靠电器产品。
精益生产线
江苏安科瑞是安科瑞电气股份有限公司全资控股的子公司，是安科瑞电气设立在江苏江阴的生产基地。江苏安科瑞从05年发展至今，已经建设成了生产自动化、管理信息化、操作电脑化、生产信息可视化、生产环境无尘化的生产车间，是安科瑞产品质量、品牌的有力保证。
一、生产自动化：
江苏安科瑞在电力仪表行业建立了进口全自动无铅SMT流水生产线，这条生产线有6大特点：
1、贴片精度高，误差在微米级；
2、生产效率高，每小时可以贴2万个点以上；
3、贴片质量好，贴片质量一直保持在100PPM以内；
4、编程方便，具备印制板图转换成CAD格式直接导入机器识别的编程能力；
5、生产自动化，从产品上料开始全部由电脑控制无需人工操作，直至成品的自动完成，而操作员只需要负责辅料的添加以及生产过程的监控；
6、符合环保要求，该生产线采用的是符合电子产品ROHS标准生产工艺，产品取得了ROHS认证；
到09年底公司为满足发展的需要，又再次引进了同样的一条线，同时还引进了一套全自动光学检测设备，为贴片质量提供有力保障，降低了人工目检带来的错检、漏检等情况的发生。
二、管理信息化：
电力仪表生产有别于其他电子整机产品，特点是小批量、多品种。而组成仪表的元器件种类繁多，给人工做元器件的采购计划带来很大的问题，公司在07年底引进了ERP企业资源管理软件。
我们把所有仪表的不同BOM单维护到ERP系统中，然后产品的上千种原材料采购计划由MRP根据产品整机BOM自动运算完成，避免了以前人工计划带来的原材料的错误采购、超量采购、漏采购等现象的发生，使资金得到了充分的利用。
客户订单由上海总公司CRM系统上传至江苏公司ERP系统下达，*由电脑的无缝对接，由MPS根据整机的生产BOM自动运算完成，生成相应生产投料单，避免了原材料的错发、漏发。由于ERP系统功能只体现计划及仓存这方面，而无法对生产过程进行监控，公司在2010年初又引进了MES生产管理执行系统，把不同种类仪表的生产流程都维护到MES系统中。ERP系统在订单下达后自动产生生产工单，MES系统自动抓取这些工单，并为每一个仪表生成一个单独条码编号，同时也确定了该仪表所必须经过的生产途程。
每道工序都提供了条码扫描设备，实现了生产信息的实时上传、产品生产状态的准确显示、产品相关数据的统计、产品的生产过程的可靠保证，满足了整个生产过程的全控制。由于产品都使用了条码管理，取消了原来每表一张的工艺流程单，基本实现了生产线无纸化管理，大大节约了生产成本，而且能保证每个仪表的生产流程不出错。同时车间信息化管理得到了闭环，管理效率得到了有效提高，减少了一些管理岗位的设置，进一步为公司节约了生产管理成本。
三、操作电脑化：
公司现有仪表整机的生产从调试到检测都实现了电脑化操作，每一种仪表都通过公司自主研发的上位机软件进行电脑化调试，操作员只需在产品正确连接后加上相应的标准信号，由电脑自动计算相应的调试数据通过仪表的通讯模块自动写入仪表，确保仪表数据的可靠。近还通过优化调试上位机软件实现了单机多表位调试，大大提高了生产效率。
仪表的检测也是通过测试上位机软件，电脑把设备上高精度的信号源产生的数据与通过通讯模块读出的仪表中数据进行自动比对，合格的仪表软件自动打印出合格证书，如不合格的仪表则自动打印出不合格证书。并提示出错信息，检验员只需选择不同仪表的检测方案就可完成仪表的自动检测、自动调试、自动检测，避免了人为因素可能带来的质量隐患，同时也大大提高了生产效率，满足了日益增加的订单需求。
四、生产信息可视化：
我们在生产的现场安装了大屏幕的电子显示屏，每个客户订单的计划数量、已下达数量、在制品数量及已完成数量都可实时显示出来，是生产进度安排的辅助工具。
上海总公司还可以通过远程客户端，访问江苏生产部的信息平台。只要输入相应的订单号，就可以查询到该订单现在的生产状态，可以具体到该订单中所有仪表在线的分布情况，实现了生产信息与上海市场部的交流互动。
公司管理人员可以通过公司的任何一台电脑查询到与生产有关的信息，包括员工的产量信息，生产中产生的质量异常信息等。如果某种质量异常重复出现数量达到了系统中设置的报警数量上限，系统会自动把这些信息报告给相应的主管领导。系统每月还会根据这些信息自动绘制成各类图表，一些特殊工序采集的数据还可以自动绘制正态分布曲线，作为质量异常分析的重要依据。
五、生产环境无尘化：
由于公司采用的无铅化工艺，在生产过程中我们发现，生产环境对产品质量的影响很大。公司针对空气灰尘、夏天高温、梅雨季节的潮湿、冬天人体静电四个方面，对整个生产车间做了相对应改造。
1、把原来多余的窗户全部封闭，对进入车间的通道进行全封闭改造；
2、安装了大量的空调设备，使整个车间的温度一年四季恒温；
3、购置了大型的空气冷冻干燥机，保证车间内的湿度在合理的范围之内；
4、铺设了防静电地面，铺设了防静电吊顶，车间地面每隔一定距离设置相应接地点。保证车间的每台设备和工作台都能与大地相连接。每一个员工发放了防静电工作服，在工作时佩戴防静电手链，降低人体静电对产品质量带来的影响；
详细信息
安科瑞 张奇峰
江苏安科瑞电器制造有限公司 214405
摘要：从系统组网方案设计、系统安装设计和系统现场调试这三个方面介绍了某商场消防设备电源监控系统的设计及具体应用。
关键词：系统组网方案设计 系统安装设计 系统现场调试 消防设备电源状态监控器 传感器
0 引言
建筑物的消防安全很大程度上取决于消防设备的好坏，而消防设备能否正常工作又取决于供电电源的工作状态。一直以来因消防设备供电电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的事情屡有发生，特别是在社会供电紧张、设备质量不佳、安全意识淡薄的时期，这一问题更显得突出。如何从技防手段上实现对消防设备供电电源工作状态的实时监测，一直受到*消防部门的高度重视。并在2011年7月1日开始贯彻实施的GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》中做出了：“消防控制室应能显示消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信息”的强制性规定[1]。GB 28184-2011《消防设备电源监控系统》也于2011年12月28日颁布，2012年8月1日实施。该标准强制规定了消防设备电源监控系统的基本功能、试验和检验规则等内容[2]。
1 工程概况
某商场综合楼，地上7层，地下4层，总建筑面积超过11万m2,为一类高层建筑。主要功能为专卖、餐饮、影院、花园、精品店及服务配套，其中地下2～4层为停车库，地下1层和地上1～7层为专卖、餐饮、影院、花园、精品店和服务配套区域,屋顶局部为设备用房。
根据智能化管理要求，需要对整个商场综合楼的消防设备供电电源的工作状态进行全过程连续监测、集中控制和统一调度。
2 消防设备电源监控系统简介
AFPM消防设备电源监控系统能够对消防设备电源的工作状态进行实时的监控，通过检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等有关设备电源信息，从而判断电源设备是否有开路、短路、过压、欠压、缺相、错相以及过流(过载)等故障信息并报警、记录的监控系统。此系统具有可靠性、实时性并具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特性。实时反映出被监控设备电源的工作状况，并集中显示，从而可以有效避免在火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，zui大限度的保障消防联动系统的可靠性。
AFPM消防设备电源监控系统主要由消防设备电源状态监控器及传感器组成。它采用集中供电方式，通过监控器给现场传感器提供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、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融和电信等领域[3]。
3 系统组网方案设计
3.1 系统组网结构
本商场综合楼项目的传感器主要安装在1#井、2#井、3#井和地下室这四个区域，由于消防设备的供电电源是一路主电源和一路备用电源，因此传感器选用AFPM3-2AV，其中1#井分布19个AFPM3-2AV，2#井分布14个AFPM3-2AV，3#井分布28个AFPM3-2AV，地下室分布38个AFPM3-2AV，总计99个。结合传感器数量及其实际分布情况，消防设备电源监控系统采用小型组网方式即可，即消防设备电源状态监控器+电压传感器的两层结构组网模式如图1所示，从而简化了系统结构设计。整个监控系统功能全面，安全可靠，探测准确，性价比高，系统内部采用RS485网络通信，对外提供Modbus-RTU通信协议，以满足其它标准系统的连接。
图1 小型消防设备电源监控系统拓扑图
3.2 现场监测设备功能及特点
AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器用于在现场对各种消防设备的电源及设备运行状态实时监测并进行数据采集，具有过压、欠压、缺相、错相报警，同时具有事件存储功能，报警器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以分析现场情况，为消除故障提供依据;另外，此传感器采用现场总线通信技术，上位机管理软件可以实时监控现场的运行情况，及时发现报警信息。通过RS485接口，标准Modbus协议可以与各种标准系统相连，具有集成度高、网络化、智能化程度高、动作特性合理等优点。
AFPM100/B消防设备电源状态监控器采用集中式、模块化设计，配接AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器，对所监测的消防设备电源的运行信息、故障信息、位置信息等参数进行跟踪采集、存储、分析，方便用户进行管理和监控;通过人机交互界面，将消防设备电源的工作状态数据汇总显示，具有管理、查看、报警和打印等多项功能。
4 系统安装设计
4.1 系统布线设计
本商场综合楼项目的消防设备电源监控系统的布线设计应遵循以下准则：
1) 系统的布线，应符合GB 50303《建筑电气装置工程施工质量验收规范》的要求。
2) 在管内或线槽内的穿线，应在建筑抹灰及地面工程结束后进行。在穿线前，应将管内或线槽内的积水及杂物清除干净。
3) 系统应单独布线，系统内不同电压等级、不同电流类别的线路，不应布在同一管内或线槽的同一槽孔内。
4) 导线在管内或线槽内，不应有接头或扭结。导线的接头，应在接线盒内焊接或用端子连接。
5) 敷设在多尘或潮湿场所管路的管口和管子连接处，均应作密封处理。
6) 系统导线敷设后，应对每回路的导线用500V的兆欧表测量绝缘电阻，其对地绝缘电阻应不小于50MΩ。
7) 同一工程中的导线，应根据不同用途选择不同颜色加以区分，相同用途的导线颜色应*。电源线正极应为红色，负极应为蓝色或黑色。
8) AFPM100/B消防设备电源状态监控器与AFPM3-2AV传感器之间的线路距离不应超过500m,应尽可能的不要在强电及环境复杂的区域布线。监控器与传感器之间的通讯线规格：ZR-RVSP-2×1.0mm2，电源线规格：ZR-RVS-2×1.5mm2，以上规格规格为zui低要求。线路穿线管宜采用金属管。
4.2 监控器安装设计
《消防控制室通用技术要求》中指出：“消防控制室内设置的消防设备应包括火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器等设备，或具有相应功能的组合设备。”即国标中明确规定了消防设备电源状态监控器应安装在消防控制室内。倘若没有消防控制室，则应安装在有人值班的场所。
本商场综合楼项目的消防设备电源状态监控器安装在变电所值班室内，监控器的安装应遵循以下准则：
1) 监控器在墙上安装时，其底边距地(楼)面高度宜为1.3m～1.5m，其靠近门轴的侧面距离不应小于0.5m,正面操作距离不应小于1.2m。
2) 落地安装时，其底边宜高出地(楼)面0.1m～0.2m。
3) 监控器应安装牢固，不得倾斜。安装在轻质墙上时，应采取加固措施。
4) 监控器每一总线回路连接设备的总数不宜过多，宜应留有不少于回路额定容量10%的余量，方便以后系统扩展。
5) 监控器的交流电源应使用消防电源。
根据现场情况，本项目的消防设备电源状态监控器挂墙安装，其底边距地面高度为1.4m。
4.3 传感器安装设计
本商场综合楼项目的AFPM3-2AV三相交流双电源电压传感器安装于断路器或隔离开关的输出端和双电源切换装置的输入端之间，主电源电压信号接1,2,3,4这四个端子，备用电源电压信号接5,6,7,8这四个端子，以位于地下室区域的消火栓泵配电箱双电压监控为例，传感器AFPM3-2AV安装位置示意图如图2所示，实物安装位置图如图3所示,电压信号接线示意图如图4所示：
图2 AFPM3-2AV安装位置示意图
图3 AFPM3-2AV实物安装位置图
图4 AFPM3-2AV电压信号接线示意图
传感器的安装应遵循以下准则：
1) 禁止在不切断电源的情况下安装传感器。
2) 传感器应独立支撑或固定，安装牢固，并应采取防潮、防腐蚀等措施。
3) 当不具备单独安装条件时，传感器可安装在配电箱内，但不能对供电主回路产生影响。应尽量保持一定距离，并有明显标志。
4) 传感器的安装不应破坏被监控线路的完整性，不应增加线路接点。
5) AFPM3-2AV传感器安装设计时，采集电压信号时需在相线串接规格为1A额定电流的熔断器，总计需要6个。
6) AFPM3-2AV传感器的供电电源不能从其它地方取得,必须由消防设备电源状态监控器提供,供电电压为DC24V。
5 系统现场调试
系统现场调试流程如下：
1) 监控系统接入电源，主机与传感器之间的连接安装完成，之后检查各种连线规格是否满足要求，连线是否有短路、松动现象。
2) 在施工方已完成接地绝缘电阻测试，并确定绝缘电阻满足施工要求的前提下，用万用表测量，接入线对大地的绝缘电阻应不小于50MΩ。
3) 首先将传感器通电，待其稳定，报警器进行信号采集后，设置传感器的通讯地址码，电压报警值等，并对传感器的各项功能进行测试。
4) 打开监控系统主电，用万用表测量各条线上的电压是否正常，之后配置监控主机的系统参数(包括通讯端口、传感器的通讯地址码等)。检查通讯是否连通，如通讯不能连通应检查通讯地址码及通讯线，直至正常通讯。对监控系统基本功能、报警、控制输出等功能进行试验。
5) 全部调试完毕，试运行3天。系统验收后方能投入正常运行。
本商场综合楼项目的消防设备电源监控画面如图5所示：
图5 消防设备电源监控画面
6 结语
本文主要从系统组网方案设计、系统安装设计和系统现场调试三个方面介绍了某商场消防设备电源监控系统的设计及应用。消防设备电源监控系统目前还是个新生事物，相关的标准及应用机制还不够健全。随着该系统相关产品在实际场合的具体应用，相关问题和不足都将得到应有的处理和解决。消防设备电源监控系统作为一种预警系统，随着现场的实际投入使用，商场的消防设备运行可靠性必将得到良好的保证，从而为商场的正常运行和人民生命财产安全保航护驾[4]。
文章来源：《智能建筑电气技术》2015年第1期
参考文献
[1] *部沈阳消防研究所，辽宁省*消防总队，浙江省*消防总队，等. GB 25506-2010 消防控制室通用技术要求[S]. 北京：中国标准出版社，2011.
[2] *部沈阳消防研究所，北京恒业世纪科技股份有限公司，北京原杰电子有限责任公司. GB 28184-2011 消防设备电源监控系统[S]. 北京：中国标准出版社，2012.
[3] 周中. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京：机械工业出版社，2011.
[4] *部沈阳消防研究所. GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2014.
