防火门监控系统的研究

王子若 岳云涛

（1.北京建筑大学电气与信息工程学院 北京 100044 2.北京市建筑设计研究院有限公司 北京 100045）

1 引言

随着2014年5 月1 日《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013 的实施，消防在建筑电气设计中的地位越发重要，防火门监控系统这一项新兴技术成为了消防设计的必要内容。防火门是该系统中重要的组成部分。

“防火门是指在一定时间内能满足耐火稳定性、完整性和隔热性要求的门，它是设置在防火墙和防火隔墙的开口、疏散楼梯间及其前室的出人口、垂直管道井检查口、消防设备房门等处的具有一定耐火性能的防火分隔物。”[1]防火门在建筑物中起到重要作用，但是近年来根据事故经验可以发现，很多防火门出现门体损坏、关闭不严等安全隐患。那么利用防火门监控系统实时监控防火门的运行状况，保证防火门的作用，使防火门能够在建筑物发生火灾的情况下发挥防火分隔的作用，变得尤为重要。

2 防火门监控系统组成

2.1 防火门监控器

防火门监控器作为防火门监控系统的主机，通常设置于消防控制中心。当没有消防控制中心时，应设置于区域报警器旁等有人值守的区域。

防火门监控器采用非开放式运行模式，其采用系统内自行管理的方式，对外单向传送信息。同时该控制器采用集中供电方式，输入电压为AC220V，采用消防电源。输出电压为DC24V 的安全电压，输出电压为防火门控制器提供电源。该监控器能够实时检测所有防火门的工作状态和故障报警信息，并将工作状态传输给消防控制室的图形显示装置。

2.2 防火门中继器

防火门监控器向每个防火门提供DC24V 电压的电源，但当供电距离过长时其存在电压降，无法保证供电可靠性。中继器的输入电压为AC220V，采用消防电源。通过其为防火门控制器提供电源，延长了防火门监控器的供电距离与供电稳定性。同时中继器延长了防火门监控器的通信距离，并扩展管理传感器数量，保证了监控网络的稳定。

2.3 防火门控制器

防火门控制器是现场控制防火门的重要元件，其可以完成对于防火门状态的信息采集以及信号反馈，同时保证消防联动控制。控制器后端会根据防火门的开启状态设置不同的设备元件。通常存在有门磁开关、弹簧闭门器、电动闭门器、开启按钮等。

3 防火门的分类

在电气设计中，我们通常按照防火门的开启状态进行分类，可以分为常闭型防火门和常开型防火门两种。本文探讨的防火门配图均按照双扇防火门考虑，当为单扇防火门时，控制器所接设备应减少一组。

3.1 常闭型防火门

（1）控制原理

常闭型防火门是建筑物中被应用最多的，其存在着无需供电，无需电气控制以及动作方式简单等优点。常闭型防火门平时处于关闭状态，见图1 常闭型防火门示意图。当有人员需要通过时，按下通过按钮后可打开该门“有人通过后，闭门器将门关闭，不需要联动。”但应将“防火门的开启、关闭及故障状态信号应反馈至防火门监控器。”

图1 常闭型防火门示意图

防火门控制器通过线支“ZR-BV-2x2.5mm2”由防火门监控器得到DC24V 电压电源。当防火门通过门磁开关完成对于防火门开关状态的信息采集，并将采集信号通过线支“ZR-RVS-2x1mm2”传递给防火门监控器，再通过线支“ZR-RVS-2x1.5mm2”向位于消防控制中心的防火门监控器反馈防火门的状态信号，使得消防控制室中的值班人员可以实时监控防火门的使用状况。防火门控制器存在接入消防联动模块的端口，但因是常闭防火门，并不接入联动控制信号，见图2。

图2 常闭型防火门控制原理图

（2）平面设计

结合常闭型防火门控制原理可以得知，其本身的动作方式是机械控制，只需向防火门监控器反馈门的状态，所以在防火门上方设置防火门控制器。防火门通过门磁开关采集门的状态信息，通过信号线经中继器向防火门监控器传输信号，通过中继器向控制器提供电源。在平面图设计中，应将监控器、中继器、控制器及其相接管线表示清晰。控制器后端的防火门的磁开关等设备不用绘制，其可由工程中标厂商自行配套安装，见图3。

图3 常闭型防火门平面布置图

3.2 常开型防火门

在建筑物中通常大量使用常闭防火门，但当其设置于频繁有人员通过的疏散通道上时，会出现使用不便、易损坏、关闭不严等种种问题。此时利用常开防火门可消除这些弊端。

“常开型防火门平时开启，防火门任一侧所在防火分区内两只独立的火灾探测器或一只火灾探测器与一只手动报警按钮报警信号的‘与’逻辑联动防火门关闭。防火门的故障状态可以包括闭门器故障、门被卡后未完全关闭等。”[2]其与常闭型防火门的主要区别在于，需要通过消防联动系统触发其在火灾时关闭防火门。当有人员需要通过时，按下开门按钮后可打开此门，通过后其仍自动关闭。常开型防火门根据其动作方式可分为机械式和电动式两种。

3.2.1 机械式

（1）控制原理

机械式常开型防火门平时利用锁链拴在设置于墙面上的锁扣处，保持门处于开启状态，见图4 机械式常开型防火门示意图。当“防火门任一侧的感烟探头探测到烟雾后，通过总线报告给火灾报警控制器，联动控制器按已有设定发出动作指令，接通防火门释放开关的DC24 V 线圈回路，线圈通电释放防火门，防火门借助闭门器弹力自动关闭，DC 24 V 线圈回路因防火门脱离释放开关而被切断。同时，防火门释放开关将防火门状态信号通过报警总线送至消防控制室。消防控制室也可通过总线直接控制现场的联动模块关闭防火门并得到防火门关闭的确认反馈信号。”[3]防火门的开关状态信号则由防火门的门磁开关完成采集，通过防火门控制器信息总线传至防火门监控器，见图5。

图4 机械式常开型防火门示意图[4]

图5 机械式常开型防火门控制原理图

（2）平面设计

结合机械式常开型防火门控制原理可以得知其门状态采集、信号反馈、控制器供电方式等都与常闭型防火门相同。不同的是机械式常开型防火门要在平时保证门的开启，火灾时控制防火门释放器释放锁链，并反馈该释放器信号。其在平面图中的设计方式与常闭型防火门相同。防火门控制器后部的末端设备由厂家配套安装，见图6。

图6 常开型防火门平面布置图

3.2.2 电动式

（1）控制原理

电动式常开型防火门平时依靠DC24V 电压电源使电动闭门器保持门的开启状态，见图7 电动式常开型防火门示意图，人流物流可以正常通行。火灾时，“防火门监控器通过监控模块使电动闭门器”[4]断电，关闭防火门，或者防火门在失去电力情况下自动关闭。防火门起到隔断烟火的作用，并将关门信号反馈至值班室。当有人需要通过时，按下开关按钮打开防火门，人员通过后，门在电动闭门器的作用下再次自动关闭。防火门的开关状态信号则由防火门的门磁开关完成采集，通过防火门控制器信息总线传至防火门监控器，见图8。

图7 电动式常开型防火门示意图[4]

图8 电动式常开型防火门控制原理图

（2）平面设计

结合电动式常开型防火门控制原理可以得知防火门状态采集、信号反馈、控制器供电方式等都与机械式常开型防火门相同。不同的是电动式常开型防火门要控制防火门的电动闭门器保证其在平时保持门的开启状态，火灾时关闭防火门并反馈该释放器信号。其在平面图中的设计方式与机械式常开型防火门相同，见图6。防火门控制器后部的末端设备由厂家配套安装。

4 系统设计

消防控制中心内设置防火门监控器，通过信号线与电源线为每个防火门监控器提供电源与信号，其每条线路可以接32 个防火门控制器。当距离过远时由厂家配套增设中继器，中继器本身就近取消防电源供电。详见图9。

图9 防火门监控系统图

5 结论

防火门监控系统是2014年实施的新的消防规范中规定设计的新技术，其相应产品仍在不断开发与完善的过程中。通过本文结合相关消防规范，说明各种类型防火门控制原理，并结合原理图完成对于平面以及系统的设计举例。广大电气设计师应根据设计需要向建筑专业索要防火门相关资料，根据消防规范完成相应的电气设计工作。

[1]杨旭光.防火门、防火卷帘设计使用存在的问题及对策[J].消防技术与产品信息,2011(2)：47-49.Yang Xuguang.Problems and Countermeasures in the use of fire door and fire roller shutter.[J]FIRE TECHNIQUE AND PRODUCTS INFORMATION.2011(2):47-49.

[2]公安部沈阳消防研究所.GB50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[3]周曙，周锋，罗有权.论防火门的自动控制[J].消防技术与产品信息，2004(4):27-29.Zhou Shu,Zhou Feng,Luo youquan.Automatic control of fire door[J].FIRE TECHNIQUE AND PRODUCTS INFORMATION,2004(4):27-29.

[4]中国建筑标准设计院.14X505-1 《火灾自动报警系统设计规范》图示[M].北京：中国计划出版社，2014.