地铁消防设备电源监控系统设计与探讨

李启峰

（上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海200235）

1 引言

地铁工程构造复杂、人员密集，且设备众多，消防安全设计一直备受关注。火灾情况下，各消防设备的正常运行对控制火灾、疏散人员起着决定性作用，若其电源出现故障，将造成火灾蔓延，严重威胁生命财产安全。因此，对消防设备电源进行实时监测，及时排除故障，保障设备在关键时刻稳定、可靠运行至关重要。

GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》3.4.2 条规定，消控室图形显示装置应具有传输消防电源状态信息的功能[1]。

GB 25506—2010《消防控制室通用技术要求》5.7 条规定，监控主机应能显示消防主电源、备用电源的工作状态及报警信息，并能将信息传至图形显示装置[2]。

以上规范为消防设备电源监控系统在地铁工程推广应用提供了依据。

2 地铁低压配电系统

地铁工程低压用电设备种类较多，根据GB 50157—2013《地铁设计规范》要求，负荷分一级负荷、二级负荷、三级负荷。消防设备属于一级负荷，其中消防泵、疏散扶梯、气灭、应急照明、FAS、废水泵、防火门等由变电所放射式配电，就地设置双电源切换配电箱；环控类消防负荷如防排烟风机、防火排烟阀，由环控消防负荷电控柜配电，设双电源切换装置。

3 消防设备电源监控系统方案

3.1 系统概述

该监控系统对消防设备电源状态进行实时监测，由监控主机、传感器、通信线等组成。电压、电流传感器采集消防电源的电压、电流信息并上传至监控主机；监控主机对电压、电流进行分析，诊断出过压、欠压、过流、缺相等故障，显示并报警，提示工作人员及时检修，避免火灾情况下消防设备因电源故障而无法正常运行[3]。

3.2 系统结构

一般监控主机最多可监测4 个回路，每个回路可连接64 个传感器。当系统传输距离大于500m 时，需增加中继器。系统结构如图1 所示。对于现场消防设备较多的建筑，可分区域监测。各区域设区域分机，区域分机经总线与消防控制室的系统主机通信，组成大型监控系统网络结构。

图1 监控系统结构图

3.3 监控原理

根据配电需求、消防配电形式及产品特性，典型三相消防配电电源监测原理如图2 所示。

图2 典型三相消防电源监测原理图

4 地铁工程应用实例

4.1 系统要求及配置

为满足地铁运营要求，系统应具备以下性能：（1）稳定性：故障时发出报警并精准显示故障位置、故障类别等信息；（2）可扩展性：具有灵活的对外接口形式，并采用通用协议，实现与综合监控系统互联互通；（3）可维护性：具备自我诊断、故障隔离功能，以降低故障率、缩小故障范围。

系统的主要设备配置及安装要求如表1 所示。

表1 系统配置及安装要求

4.2 监测原则

综合考虑规范图集要求、设备投资及运营维护等各方面因素，有选择地进行电压、电流传感器设置。建议地铁工程消防电源监测项目如表2 所示。

表2 地铁消防电源监测项目

4.3 与BAS 通信

监控系统采用国际标准通信协议，向BAS 传输工作状态及故障信息；BAS 可对其进行复位、消音控制并能对上传信息记录和查询。

5 结语

消防设备电源监控系统可为地铁工程消防安全科学管理提供有力保障。设计过程中应根据地铁车站规模、消防设备配电方式及产品特点，综合考虑功能性、经济性，灵活确定监控方案，以充分有效发挥该系统的作用。