消防设备电源监控系统的原理及在建筑工程中应用的必要性

　　消防设备电源监控系统在建筑工程中应用的原理及必要性

　　火灾发生后，非消防电源被切断，火灾报警系统应立即接通消防电源，以满足消防设施处于良好运行状态，对消防设备电源状态的监控是十分必要的。介绍消防设备电源的重要性和三种类型，分析消防设备电源监控系统的工作原理，提出使用消防设备电源监控系统的必要性。

　　随着城市经济的快速发展，高层建筑越建越高，地下空间开发规模越来越大，火灾防控日趋复杂，城市火灾也越发高发，导致造成国家财产及人员的巨大损失。2012年，厦门市一幢28层综合楼建筑发生火灾，该综合楼设有二路1OkV市电及一台800kw柴油发电机，火灾探测器报警后，二路市电均被切断，柴油发电机因长期闲置维护保养不到位，导致火灾发生时消防设备电源不能正常工作，消防水泵无法启动，排烟风机及送风机无法正常运行，靠消防人员历时5h才扑灭火灾，直接经济损失上亿元，损失极其惨重。2002年，北京某网吧发生特大火灾，由于网吧消防疏散指示标志和应急照明灯无法正常工作，火灾现场能见度很低，加上火灾产生的大量浓烟充满整个室内空间，给现场被困人员的逃生造成一定的难度，也给消防人员实施灭火救人增加难度，这起火灾造成25人死亡，12人受伤的严重后果。惨痛的教训说明，在火灾发生时，消防设备电源的可靠性极其重要，消防设备电源能正常工作就可以挽救很多人的生命和财产损失。

　　1、消防设备电源监控系统的工作原理

　　1.1、对主电电源的监测和监控

　　根据GB25506—2010《消防控制室通用技术要求》中5.7的要求，消防电源监控器应符合下列要求：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故障报警信息;应能将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传输给消防控制室图形显示器。在一般情况下，消防设备电源由市电提供，为了保证消防设备的正常工作，规范要求消防设备电源应安装消防电源监控系统，并作为强制性条文提出。当主电源欠压达到或低于额定电压的85时，备用电源应该启动，防止消防设备因为欠压而不能正常工作。

　　1.2、对电池组的检测

　　EPS中最重要的组成部分就是电池组，平时对电池组实现最佳充电、保养、维护和监控，以确保电池组在应急情况下能够处于满容量状态是保障EPS应急备用电源可靠工作的关键。目前，在我国消防电源中大量使用的交流EPS，对于电池组的充电常采用串联集中式充电方式，即由一个集中式充电装置实现对串联电池组充电，如图3所示。

　　这种充电方式的优点是充电设备简单、造价低。但由于每个单独的电池可能其内阻不同，造成各个电池的电压不同，在充电时会造成对电池组充电不均衡，容易出现一部分电池过充电而另一部分电池欠充电(即充电不足的情况)，而整个电池组的容量是以蓄电池组内容量最小的电池为基准的，长时间工作，就会导致电池组充电容量不足、电池损坏等现象发生，大大缩短电池组的寿命。在日常的监控中，要针对电池组中的每个电池进行监控，测量其充放电时的端电压，及时发现问题，以便更换有安全隐患的电池，保证备电电源的正常运行。

　　1.3、对应急电源的短时启动试验

　　以上对电池组的监测只能保证对电池组的工作状态的检查，但对整个应急电源的状态还不能有一个完整的评价。为此，消防电源监控系统要对应急电源进行定期的运行检查，对电池的放电性能进行试验，每3个月进行一次自动的应急试验，应急时间设计持续90min，电池组应该在此期间的技术指标稳定在正常的范围内，检查时监控设备自动把主电短时间断开，观察备电电源应急供电的情况，检查内容包括：电池组短时间电压下降速率、逆变器温升、电流输出变化等内容，应急供电结束后，打印出测试结果作为保留分析之用。这种主动监测的方法可以及时发现潜在的电池组及相关电路的隐患，进一步提高了消防电源的可靠性和实用性。

　　针对柴油发电机组也可采取相应短时间启动检查，以便确定柴油发电机组是否处于正常的常备工作状态。

　　对于以上测试，监控系统应作记录，保存在检查记录中，以备以后的查询。

　　2、使用消防设备电源监控系统的必要性

　　由于建筑中消防设备电源的现实情况，即发生火灾是偶然的，一幢建筑几年甚至几十年没有发生过火灾，因此人们容易产生麻痹思想，容易忽视消防设备电源的重要性，即使消防设备电源发生了故障也很难被发现，一旦需要启动消防应急电源时，就会发生不能启动的严重问题。为了确保建筑物内的消防用电负荷和重要用电负荷处于正常使用状态，保证24h不间断供电，确实使消防设备长期处在应急状态，保障整幢建筑的消防安全，安装消防设备电源监控系统是必要的。根据GB28184—2011《消防设备电源监控系统》的要求，采用电压、电流、温度等多种信号传感器，对监测的消防设备电源进行24h的实时自动巡检、监测，从而判断消防设备电源是否有中断供电、过压、欠压、过流、缺相等故障，同时进行声光报警。消防控制室应能集中显示消防设备电源的工作状态，一旦消防设备电源故障报警，能够实时监控，及时检查处理，有效排除故障，确保消防设备电源正常工作，最大限度地保障消防设备的可靠运行。

　　基于以上考虑，针对各类消防设备电源的特点，消防设备电源监控系统在现代建筑物中的设计、安装及使用，可显著提高消防设备的可靠性、稳定性及备战能力，让消防设备做到真正意义上的“预防为主、防消结合”。采用消防设备电源监控系统可实现有效降低消防设备供电电源的故障发生率，确保消防设备的正常工作，对有效保障人民生命和国家财产安全产生意义深远的积极作用。