消防电源监控系统工作原理
消防设备电源监控系统设计及应用简析
消防设备电源监控系统设计及应用简析吴恩远刘菁裴善勇宗寿松吴恩远（山东省建筑设计研究院，济南市250001）刘菁（江阴市科博建筑设计院有限公司，江苏省江阴市214400）裴善勇（安科瑞电气股份有限公司，上海市201801）宗寿松（江苏安科瑞电器制造有限公司，江苏省江阴市214405）摘要：介绍消防设备电源监控系统的基本原理、组成、功能及特点，消防设备电源状态监控器及消防设备电源传感器的设计与安装，及其在实际应用中的一些注意事项。
关键词：消防设备；电源监控；消防控制室；消防设备电源状态监控器；消防设备电源传感器；应用安装；注意事项；设计案例0引言随着我国城市建设的不断加快，大量的高层建筑及大型公共建筑拔地而起。
为了保证建筑物的消防安全，设置了大量的消防设备，如：消火栓系统、自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、防排烟系统、防火门和卷帘门系统、消防电梯、消防应急照明和疏散指示系统等。
当火灾发生时，能否及时灭火、快速疏散人群、隔离火灾区域，很大程度上取决于这些消防设备能否正常运行。
因此，公安部消防部门高度关注如何用技防手段实现对消防设备供电电源的实时监测。
在2011年7月1日开始执行的强制性国家标准GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》中5.3.14条提出：“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。
”从而在国家标准层面上规定了消控室中需装设消防设备电源监控系统，作为消防系统中的一种预警系统。
而另一个关于该系统的产品标准GB28184-2011《消防设备电源监控系统》也应运而生，使得消防设备电源监控系统有了相应的产品检测依据。
1消防设备电源监控系统介绍消防设备电源监控系统作为一种预警报警系统，主要检测消防设备电源的相关电气参数，在电源发生过压、欠压、过流、缺相、错相等故障及异常时，相关电气参数不在设定值要求范围内时应能发出报警信号，并在系统中指示出具体报警部位，记录并保存报警信息，以便及早维护，保证消防设备的供电可靠性，避免火灾发生时因消防设备不能正常使用而导致火灾灾情不能有效控制，减少火灾损失。
消防电源监控系统
消防电源监控系统消防设备电源监控系统是依据由中国建筑标准设计研究院、上海安科瑞电气股份有限公司等单位主编国家标准《消防设备电源监控系统》，针对消防设备的电源进行实时监控的系统。
通过检测消防设备电源的电流、电压值和开关状态，判断电源是否存在断路、短路、过压、欠压、过流以及缺相、错相、过载等状态并进行报警和记录。
此监控系统具有可靠性、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状况，并集中显示，从而可有效避免火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，最大限度地保障消防联动系统的可靠性。
消防设备电源监控系统图系统组成系统由监控主机、中继器、监控模块和传输缆线组成。
监控主机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，将消防设备电源的数据汇总显示，具有管理、查看、报警、打印等多项功能。
监控模块用于在现场对各种消防设备的电源及设备运行状态进行信息采集，可通过选择功能不同的监控模块实现对不同消防设备电源的监控要求。
监控模块分为三大类：M1模块表示电源监控模块，用于监测电源的电压、电流；M2模块表示剩余电流监控模块，用于监测供电回路的剩余电流值；M3模块兼具以上M1和M2的功能，可以同时监测电源的电压、电流及剩余电流。
监控主机与监控模块的通信线路采用总线型连接方式。
监控模块选型表◆电源监控模块型号功能电源监控模块（M1)ACR10EL ACR220EL PZ72L-DE/C显示方式液晶显示安装方式嵌入式外形尺寸面框（mm) 80*80 96*96 72*72 开孔（mm）76*76 88*88 67*67电力测量单相交流电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率三相交流电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率直流电流、电压、功率电能计量单相有功电能、无功电能三相有功电能、无功电能直流电能开关量（选配）开关量输入2路4路2路开关量输出2路2路2路输入信号电流5A、1A 5A、1A分流器、直流变送器电压AC100V、220V AC100V、400V DC 0~1000V 接线方式单相三相三线、三相四线单路电压与电流工作电源DC24V DC24V DC24V通信Modbus-RTU Modbus-RTU/Profibus-DP Modbus-RTU适用回路种类交流单相回路交流三相回路直流回路◆剩余电流监控模块型号功能剩余电流监控模块（M2）ARCM100-Z ARCM200-J1 ARCM200-J4 ARCM300-J1 ARCM300-J4显示方式液晶显示数码管显示数码管显示液晶显示液晶显示安装方式嵌入式嵌入式嵌入式导轨式导轨式外形尺寸面框(mm)120*120 96*48 96*48 ——开孔（mm)108*108 91*44 91*44 ——电力测量三相电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率；四象限电能计量、基波、总谐波电能计量————在线监测剩余电流1路、温度1路剩余电流1路、温度3路剩余电流4路剩余电流1路、温度3路剩余电流4路开关量开关量输入3路————继电器输出2路4路4路4路4路输入信号电流5A、1A ————电压AC100V、400V————剩余电流10mA~3A 10mA~3A 10mA~3A 10mA~3A 10mA~3A 温度0~120℃0~120℃—0~120℃—接线方式三相三线、三相四线————工作电源DC24V DC24V DC24V DC24V DC24V保护功能剩余电流、温度、过压、缺相、过流剩余电流、温度剩余电流剩余电流、温度剩余电流数据记录事件记录内置时钟——事件记录内置时钟事件记录内置时钟通信Modbus-RTUCANBUS（可选）Modbus-RTUCANBUS（可选）Modbus-RTUCANBUS（可选）Modbus-RTUCANBUS（可选）Modbus-RTUCANBUS（可选）适用回路种类电压等级TN-C-S、TN-S及局部TT系统 电源及剩余电流监控模块型号功能电源及剩余电流监控模块（M3) ACM3-X/ULMKC-90L显示方式液晶显示安装方式主体模块柜内导轨式安装，显示模块面板嵌入式安装外形尺寸（mm) 面框90*70，开孔86*66 测量参数三相电流、三相电压、剩余电流额定电流规格（A) 32,63,125,160,225,315,400,500,630,800,1250继电器输出常开触点，作用于报警，报警1瞬时动作，报警2延时5S（可调）动作输入信号电流0~10A直接接入，10A以上互感器接入电压AC 0~690V接线方式三相三线、三相四线工作电源DC24V通信Modbus-RTU/Profibus-DP适用回路种类消防回路参考文献[1]消防设备电源监控系统10CX504，中国计划出版社[2]上海安科瑞电气股份有限公司产品手册.版。
消防设备电源监控系统技术规程标准
消防设备电源监控系统技术规程标准1. 引言消防设备电源监控系统是保障消防设备正常运行的重要组成部分，通过对消防设备电源的监测和管理，可以及时发现并解决电源故障，确保消防设备的可靠性和稳定性。
本文档旨在制定消防设备电源监控系统的技术规程标准，以保障消防设备电源的安全性和性能稳定。
2. 术语定义为了统一术语使用，本文档中采用如下定义： - 消防设备：指各类消防装备和系统，如消防水泵、灭火器、自动喷水灭火系统等。
- 电源监控系统：指对消防设备电源进行监测、报警、记录和管理的系统。
- 电源故障：指消防设备电源出现的异常或故障情况，如电压过高、过低、电流过载等。
- 稳定性：指消防设备电源运行时具有的持续、稳定和可靠的性能。
3. 技术要求3.1 系统设计与布局要求•电源监控系统应采用模块化设计，便于维护和扩展。
•电源监控系统应与消防设备有良好的协同工作能力，可以实现对设备电源的实时监测和控制。
•系统布局应考虑到消防设备的使用场所和环境特点，确保安装位置合理、方便操作和维护。
3.2 监测参数要求•电源监控系统应能够实时监测消防设备电源的电压、电流等参数。
•监测系统应具备较高的准确度和稳定性，可以满足消防设备电源的实时监测需求。
•监测系统应可实现对电源参数的报警功能，当电源参数超出设定范围时，能够及时发出警报并记录报警信息。
3.3 数据交互与通信要求•电源监控系统应支持数据交互和通信功能，可以与其他消防设备或监控中心建立连接，实现数据的传输和共享。
•通信方式可以选择有线或无线，要确保通信的稳定性和可靠性。
•电源监控系统应支持远程监控和管理，可以通过网络或互联网实时远程监测电源运行状态。
3.4 报警与记录要求•电源监控系统应设有报警功能，当监测到电源故障或异常情况时，能够及时发出警报并通知相关人员。
•系统应具备记录功能，可记录电源参数的历史数据和报警信息，以便后期分析和处理。
3.5 维护与管理要求•电源监控系统应具备远程维护和管理功能，可以通过网络进行系统升级和参数配置。
智能消防设备电源监控系统设计与实
26研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2022.12 （下）随着我国城市化进程的加快，城市中常住人口数量在逐渐增多，各类公共设施也在朝着智能化、集群化发展，随之而来的便是日益增加的火灾隐患。
为保证智能消防设施在意外情况来临时能够稳定运行，设计电源监控系统尤为重要，下文便简要说明其设计思路。
1 智能消防设备电源监控系统的设计思路1.1 基本要求根据国家相关标准和市面上所流通的电源监控类产品可发现，电源监控系统对于供电、监控主机以及探测器均有一定要求，具体如下。
（1）供电电源的要求。
对于所有系统来说，其是否可以稳定运行与其电源的供电情况有直接关系。
该系统中所需要供电的相关设备有监控主机、探测器。
其中监控主机存在2种电源，即主电源和备用电源，其中主电源应当使用220V、50Hz 的交流电，并以实际情况为准设置相应的保护措施，主电源在正常运行情况下，其电压最低为187V，最高为242V，频率最低为49.5Hz，最高为50.5Hz，备用电源在满电状态下，至少需要保证监控主机工作8h。
除此之外，监控主机所使用的电源应当具备自主切换主备电源的功能，即当主电源不存在故障时，由主电源进行供电，当断电或主电源故障时，要自动切换至备用电源供电，并在切换过程中不能影响其监控器的运行。
此部分还需要为探测器提供供电，探测器通常需要直流电，电压在24V 左右。
（2）监控主机在显示方面与指示方面的要求。
该设备必须显示出探测器所采集的与消防设备电源相关的状态信息，并将故障信息自动存储至数据库中，其内容包括产生故障的类型、具体位置以及时间，并且上述信息能够进行人机交互，工作人员能够按照需求对其进行查看以及打印。
该设备最多能够储存999条信息，并在断电后最少能够储存14天。
并使用不同颜色的指示灯代表不同含义，黄色表示故障，绿色表示正常。
（3）信号传感器的基本要求。
在此系统中，传感器所需要采集的信号便是电压信号以及电流信号，利用上述两项对消防设备电源的运行状态进行判断。
消防设备电源监控系统
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04
消防设备电源监控系统设计与安 装
设计原则与标准
01
独立性
系统应独立于其他电气系统，以确 保对消防设备的可靠监控。
兼容性
系统应兼容各类消防设备，以满足 不同场所的监控需求。
03
02
实时性
系统应能实时监测消防设备电源的 工作状态，及时发现异常。
扩展性
系统应具备良好的扩展性，以适应 未来消防设备的发展和变化。
应用领域
广泛应用于商场、医院、学校、车站、机场等人员密集场所的消防设备电源监 测，确保消防设备在紧急情况下能够迅速启动并发挥应有的作用。
系统发展历程与趋势
发展历程
消防设备电源监控系统的发展经历了从传统的人工巡检到自动化监测的演变过程，随着技术的不断发展，系统的 功能和性能也在不断完善和提高。
发展趋势
信号处理与传
信号调理
传感器采集到的原始信号经过放大、 滤波等处理，转换成适合传输的信号。
通信协议
系统采用标准的通信协议，如 Modbus、CAN等，实现数据的高 速、可靠传输。
数据格式化
传输的数据经过格式化处理，包括数 据打包、加密等，确保数据的安全性 和准确性。
抗干扰能力
系统具备抗电磁干扰、防雷击等防护 措施，确保在复杂环境中稳定运行。
未来，消防设备电源监控系统将朝着更加智能化、网络化、集成化的方向发展，能够实现更加全面、实时的监测 和更加高效、准确的故障诊断和处理。同时，随着物联网技术的不断发展，消防设备电源监控系统将与物联网技 术相结合，实现更加广泛的应用和更加高效的管理。
02
消防设备电源监控系统组成
监控单元
监控单元是消防设备电源监控系统的核心，负责收集、处理和显示传感器采集的数 据，对消防设备的电源状态进行实时监控。
智慧消防电源监控系统设计方案
智慧消防电源监控系统设计方案设计方案：智慧消防电源监控系统1. 系统概述智慧消防电源监控系统是一种用于监控消防电源系统状态的智能化设备。
它可以实时监测消防电源系统的供电状态、充电状态、电池容量等信息，并通过数据传输和报警功能及时向管理人员发送报警信息，以确保消防电源系统的正常运行和及时维护。
2. 系统组成智慧消防电源监控系统由以下几部分组成：2.1 监控主机：负责接收和处理来自消防电源系统的监控信息，并将数据传输给管理人员的终端设备；2.2 传感器：负责采集消防电源系统的供电状态、充电状态、电池容量等信息，并将数据传输给监控主机；2.3 数据传输设备：负责将监控主机接收的数据传输给管理人员的终端设备，可以通过有线或无线网络进行数据传输；2.4 终端设备：包括电脑、手机、平板等设备，用于接收监控主机传输的数据，并提供用户界面供管理人员查看数据和设置报警参数；2.5 报警设备：负责根据监控主机传输的报警信息进行声音、光线等方面的报警，以提醒管理人员。
3. 功能特点智慧消防电源监控系统具有以下功能特点：3.1 实时监控：能够实时监测消防电源系统的供电状态、充电状态、电池容量等信息，并将数据实时传输给管理人员；3.2 报警功能：可以根据消防电源系统的异常状态进行报警，并将报警信息发送给管理人员的终端设备；3.3 数据传输：支持有线和无线网络进行数据传输，方便数据的即时传输和管理人员的及时监控；3.4 远程控制：支持远程控制消防电源系统的启动、停止、充电等操作，方便管理人员进行远程操作和维护；3.5 数据分析：可以对消防电源系统的运行数据进行分析和统计，为管理人员提供参考和决策依据。
4. 设计思路4.1 传感器安装：传感器应安装在消防电源系统的关键部位，如电源输入端、充电电路、电池组等位置，以确保准确采集相关数据；4.2 数据传输方式：可以采用有线传输或无线传输方式进行数据传输，根据实际情况选择合适的方式；4.3 报警设备设置：报警设备应设置在管理人员经常待的位置，如办公室、会议室等地方，以确保及时收到报警信息；4.4 数据分析与监控：可通过建立后台监控平台，实时监测消防电源系统的运行状态，同时对历史数据进行分析，提供更加精准的报警判断。
ZXHA 消防设备电源监控系统
ZXHA 消防设备电源监控系统使用说明书概述消防设备电源监控系统是根据国家标准GB28184‐2011《消防设备电源监控系统》，针对消防设备电源进行实时监控的系统。
通过检测消防设备电源工作状态，在电源发生过压、欠压、过流、缺相等故障时，发出报警信号，实时反应被监控设备电源的工作状态，集中显示，从而有效避免火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危机情况，最大限度地保障消防联动系统的可靠行。
系统组成：消防设备电源状态监控器（简称监控器）、电压信号传感器、电压/电流传信号感器等部分或全部设备组成。
一、监控器1、产品特点（1）监控器采用 AC220V 供电，通过四条总线与传感器连接（2 条电源线，2 条通信线）。
（2）监控器采用主、备电源供电方式，主电供电范围 175V～245V，标准频率50Hz。
（3）监控器具有主、备电源工作状态指示，在主电源电压断开或低于AC175V 时，自动切换到备用电源；在主电源恢复后，自动切换到主电源；主、备电源切换时不影响监控器正常工作；备用电源在放电至终止电压后，充电 24 小时后，可提供监控器正常监视状态下工作 8 小时。
（4）监控器实时显示所有监控的消防设备主电源和备用电源的工作状态和故障报警信息。
（5）监控器在下述状况，100 秒内发出故障声、光信号，显示并记录故障的部位、类型和时间：a、被监控的消防设备供电中断； b、监控器与连接的外部部件间连接线的断路、短路等故障； c、被监控电源电压值大于额定电压的 110%或小于额定电压的 85%； d、被监控电源发生缺相、过载等供电异常现象； e、监控器自身备用电源充电的充电器与备用电源间连接线的断路、短路； f、监控器自身主电源欠压。
（6）故障声音能手动消除，再有故障信号输入时，能再次启动，故障光信号可保持到故障排除。
（7）任一故障不影响非故障部分的正常工作;故障排除后，故障信号可自动或手动复位;复位后，监控器可在 100秒内重新显示尚存在的故障。
消防设备电源监控系统
浅析消防设备电源监控系统摘要：介绍《消防设备电源监控系统》（报批稿）的设计实现方法。
关键词：消防设备电源监控电源监测剩余电流检测随着我国经济的发展，科学技术水平的提高，人们生活改善的需要，大型公共建筑及其群体大量出现，消防更是突显其重要性。
我国的消防技术逐步迅速发展起来，消防设备也日益增多和完善。
因为多数的消防设备平时是不使用的，只有火灾发生时才启用，所以平时其供电电源发生故障是不易发现的，为了保证消防设备的供电电源时刻能保持正常供电状态，在火灾发生时消防设备能迅速启动投入使用，对消防设备电源监控显得尤为重要，是现在电气设计重要部分，关系到人生和财产的安全性。
我国的消防设备电源监控电气设计逐渐迅速发展起来并逐渐规范，下面浅谈本人进行《消防设备电源监控系统》学习和设计过程中，总结出来的设计实现方法。
消防设备电源监控，是通过检测消防设备电源的电压、电压值和开关状态，判断电源是否存在断路、短路、过电压、欠压、过流以及缺相、过载等状态并进行报警和记录。
此监控系统具有可靠性、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状况，并集中显示，从而可有效避免火灾发生时，消防设备由于电源故障而无法正常工作的危急情况，最大限度地保障消防系统的可靠性。
系统组成：监控主机、中继器、监控模块和传输缆线组成。
系统主机最多可管理64x16共1024个监控模块，每个回路可管理64模块，网络最大通信距离一般不超过500m。
当传输距离超过500m时，采用中继器扩展，每个中继器可管理64个模块。
一般市面上的电源监控主机有4个输出回路，每个回路可连接64个监控模块。
对于大型消防电源监控系统，可选用5回路以上的监控主机。
消防设备电源监控系统电源消防设备电源监控系统主机安装在消防控制室，主机内置dc24v电源装置，主机专用电源由消防电源提供ac220v，在各区域根据消防设备的性质和用途设置监控模块，负责监视相应区域消防设备的电源信息。
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消防电源监控系统工作原理
消防电源监控系统通过对消防电源进行实时监测和管理，帮助确保消防电源的正常运行和安全可靠。
其工作原理如下：
1. 传感器监测：消防电源监控系统安装了多个传感器，用于实时监测消防电源的电压、电流、温度等参数。
传感器能够快速感知消防电源是否存在异常情况。
2. 数据采集：传感器将监测到的消防电源参数转化为电信号，并通过数据采集模块采集和处理这些信号。
数据采集模块能够快速准确地采集到传感器发送的数据。
3. 数据传输：采集到的数据通过有线或无线通信方式传输给消防电源监控系统的主控制器。
主控制器作为系统的核心，对数据进行整合和分析。
4. 数据分析：主控制器接收到数据后，通过内置的算法和逻辑进行数据分析。
它能够快速判断消防电源是否出现异常，如电流过大、电压波动等，并生成警报信号。
5. 警报通知：当消防电源出现异常时，主控制器将发出警报信号，以提醒相关人员及时处理。
警报信号可以通过声音、光线或者手机短信等形式传达给用户。
6. 远程监控：消防电源监控系统还可以通过网络连接实现远程监控。
用户可以通过电脑、手机等终端设备随时随地查看消防电源的实时状态和历史数据，及时了解消防电源的运行情况。
通过以上工作原理，消防电源监控系统能够对消防电源进行全天候实时监测，提前发现和预防潜在的故障和隐患，保证消防电源在火灾等紧急情况下可靠供电，确保消防系统的正常运行和安全性。