智能安防——防火門監(jiān)控系統(tǒng)及其設計

王彥¹  楊志高²  劉丙言²  趙娜²

（1.中南建筑設計院股份有限公司，430071，湖北武漢）

（2.安科瑞電氣股份有限公司，201801，上海嘉定）

  為保證防火門防火分隔功能、 阻止煙氣擴散功的發(fā)揮，2015年5月1日頒布實施的國家標準GB50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》6.5.1條規(guī)定：常開防火門應能在火災時自行關閉，并應具有信號反饋功能；防火門關閉后應具有防煙性能。由此可見，建筑中設置的防火門在火災發(fā)生時，除了要能自行關閉外，還要確保閉合到位。所以，為了控制建筑中常開防火門的關閉，并監(jiān)管所有防火門（包括常閉防火門）的工作狀態(tài)，通過防火門監(jiān)控系統(tǒng)對建筑中防火門進行統(tǒng)一管理。

1　防火門監(jiān)控系統(tǒng)

  防火門監(jiān)控系統(tǒng)是集工業(yè)計算機技術、通信、抗電磁干擾、數(shù)字傳感器技術和工業(yè)現(xiàn)場總線控制技術于一體的智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對電動閉門器、電磁釋放器、門磁開關等進行信號采集及控制，實現(xiàn)防火門工作狀態(tài)的24小時實時自動巡檢，對處于非正常狀態(tài)的防火門給出故障報警提示。在發(fā)生火情時，發(fā)出指令自動關閉常開防火門，隔離火源和煙霧，為火災救援和人員疏散贏得寶貴時間。

  在實際工程應用中，系統(tǒng)的組成是多種多樣的，其設備數(shù)量、設備種類等都會有很大的不同，防火門監(jiān)控系統(tǒng)結構的搭建需要根據(jù)現(xiàn)場實際的工程情況決定。

1.1 防火門監(jiān)控系統(tǒng)的組成

  該系統(tǒng)由防火門監(jiān)控器、區(qū)域分機、集中電源、防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器和門磁開關等防火設備構成。

1.1.1 防火門監(jiān)控器

  防火門監(jiān)控器是防火門監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控器通過二總線與多個防火門監(jiān)控模塊相連，或者通過CAN總線與區(qū)域分機相連，構成集散式防火門監(jiān)控系統(tǒng)。

  監(jiān)控器能實時接收各路監(jiān)控模塊或者區(qū)域分機發(fā)送的斷路、短路、故障信號，并在液晶屏幕上顯示。當斷路、短路及通訊故障發(fā)生時，監(jiān)控器能發(fā)出聲光故障信號，在屏幕上顯示故障位置及故障類型，并具有數(shù)據(jù)存儲、查詢和報警信號輸出等功能，同時可以對監(jiān)控模塊進行遠程復位。

1.1.2 區(qū)域分機

  區(qū)域分機是防火門監(jiān)控系統(tǒng)的局部控制裝置，可對局部分區(qū)內(nèi)的防火門設備進行監(jiān)控，其自身的狀態(tài)信息可通過總線上傳至監(jiān)控主機，延長了監(jiān)控器的通信距離，擴展了監(jiān)控終端的數(shù)量。

1.1.3 集中電源

  集中電源是安裝在建筑物內(nèi)的集中式電源裝置，當監(jiān)控距離太遠時，可為防火門監(jiān)控模塊供電，確保防火門監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。

1.1.4 防火門監(jiān)控模塊

  防火門監(jiān)控模塊分為常開防火門監(jiān)控模塊和常閉防火門監(jiān)控模塊。

  常開防火門監(jiān)控模塊能夠控制電動閉門器、電磁釋放器，接收門磁開關的反饋信號，并通過二總線上傳給監(jiān)控器或區(qū)域分機。當收到火災報警信號時，將防火門監(jiān)控器的指令傳遞給電動閉門器或電磁釋放器，關閉常開防火門。

  常閉防火門監(jiān)控模塊能夠接收常閉防火門門磁開關的反饋信號，判斷防火門是否處于正常關閉狀態(tài)。

1.1.5 門磁開關

  用于監(jiān)視防火門的開閉狀態(tài)，并反饋至防火門監(jiān)控模塊；

1.1.6 電動閉門器

  可以將處于打開狀態(tài)的防火門關閉的控制設備，在防火門監(jiān)控系統(tǒng)中受防火門監(jiān)控模塊控制。

1.1.7 電磁釋放器

  用于使常開防火門保持打開狀態(tài)的控制設備，同時在收到監(jiān)控模塊的指令后釋放防火門使其關閉。

1.2 防火門監(jiān)控系統(tǒng)的功能

  防火門監(jiān)控系統(tǒng)的具體實現(xiàn)是根據(jù)現(xiàn)場要求來選擇不同的架構方案的。盡管方案有不同，但是防火門監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的目標功能都是相同的。

1)總線控制功能

  本系統(tǒng)主要采用兩種總線，消防二總線和CAN總線。消防二總線用于實現(xiàn)防火門監(jiān)控模塊和防火門監(jiān)控器之間的通信，而CAN總線用于實現(xiàn)防火門監(jiān)控器和區(qū)域分機通信。

  防火門監(jiān)控系統(tǒng)通過這兩種總線通信方式，實現(xiàn)不同的組網(wǎng)方案，當監(jiān)控系統(tǒng)設備發(fā)生短路、斷路等故障時，防火門監(jiān)控器能發(fā)出故障報警信號，指示故障報警部位并保存故障報警信息，zui大限度地保障了電氣安全的可靠性。

2)消防聯(lián)動功能

  本系統(tǒng)可與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，當發(fā)生火情時，可接收火災自動報警系統(tǒng)發(fā)出的信號，并通過總線，將指令發(fā)布到每個終端，自動關閉所有常開防火門，隔離火源和煙霧。

3)控制輸出功能

  當接收到火災自動報警系統(tǒng)的信息時，控制輸出繼電器閉合，當報警后，控制輸出繼電器釋放。

4)遠程監(jiān)控功能

  當監(jiān)控距離較遠時，可采用區(qū)域分機延長通訊距離和供電距離，并將監(jiān)控信息上傳至監(jiān)控器，監(jiān)控器可對區(qū)域分機下監(jiān)控模塊進行遠程監(jiān)控和復位。

5)易操作、易維護

  操作頁面采用圖形化的顯示方式，直觀地展現(xiàn)了各通道防火門的工作狀態(tài)，操作界面簡單、方便，軟件運行穩(wěn)定可靠，具有良好的擴展性和可維護性。

2　防火門監(jiān)控系統(tǒng)方案設計

  目前防火門監(jiān)控系統(tǒng)主要應用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫(yī)院、學校、體育館、展覽館、商業(yè)樓盤等場所。

  防火門監(jiān)控系統(tǒng)方案是根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行設計的，主要考慮兩個關鍵因素：防火門的數(shù)量和通信距離。

  為使防火門監(jiān)控系統(tǒng)性能和項目實施成本達到zui狀態(tài)，需要合理使用不同防火門監(jiān)控設備之間的匹配組合實現(xiàn)系統(tǒng)目標功能。

圖1 防火門監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

  圖1是防火門監(jiān)控系統(tǒng)結構圖，防火門監(jiān)控系統(tǒng)主要有４套架構方案，防火門監(jiān)控系統(tǒng)基本單元是常閉門監(jiān)控單元和常開門監(jiān)控單元，由防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器和門磁開關構成。防火門監(jiān)控系統(tǒng)基本單元和集中電源、區(qū)域分機搭配防火門監(jiān)控器構建成不同架構的防火門監(jiān)控系統(tǒng)。集中電源可以增強系統(tǒng)的負載能力，區(qū)域分機不僅能夠擴展系統(tǒng)搭建的規(guī)模，還可以提高系統(tǒng)通信的距離。在現(xiàn)場要根據(jù)實際情況進行選擇zui合適的架構方案。

  如果防火門監(jiān)控對象少，通信距離短，可以選擇方案四。利用消防二總線防火門監(jiān)控器直接和各個防火門監(jiān)控單元進行通信。

  如果防火門監(jiān)控對象少，通信距離長，可以選擇方案二。防火門監(jiān)控器利用CAN總線和區(qū)域分機進行數(shù)據(jù)傳輸，區(qū)域分機直接接和各個防火門監(jiān)控單元進行通信。

  如果防火門監(jiān)控對象多，通信距離短，可以選擇方案三。防火門監(jiān)控器直接通過消防二總線和各個防火門監(jiān)控單元進行通信，同時集中電源給其他分區(qū)防火門監(jiān)控單元供電，并利用CAN總線和防火門監(jiān)控器通信，將各個分區(qū)的電源信息傳遞給防火門監(jiān)控器。

  如果防火門監(jiān)控對象多，且通信距離長，則需要使用方案一。防火門監(jiān)控器通過CAN總線和集中電源以及區(qū)域分機進行通信，獲取各個防火門監(jiān)控單元的信息。

  防火門監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控防火門工作狀態(tài)的系統(tǒng)，屬于火災自動報警系統(tǒng)的獨立子系統(tǒng)。本子系統(tǒng)可以和火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，一旦發(fā)生火情，可接受火災報警系統(tǒng)發(fā)出的信號，并通過總線，將指令發(fā)布到每個終端，自動關閉常開防火門，隔離火源和煙霧。

3 結束語

  防火門作為建筑中重要的防火分隔和防煙設施，在火災情況下，其消防功能的發(fā)揮對建筑的消防安全至關重要。日常時防火門在關閉狀態(tài)中，是可以保護區(qū)域內(nèi)的財產(chǎn)安全，在火災發(fā)生的時候，可以抑制火勢蔓延，阻止煙氣擴散，確保人員安全疏散和減少火災損失。所以對于防火門工作狀態(tài)的實時監(jiān)控管理，應是建筑消防安全管理及消防設施維護保養(yǎng)的工作之一。因此，安裝防火門監(jiān)控系統(tǒng)不但是重要的而且是必要的，當發(fā)生火災時，防火門監(jiān)控器控制閉門器進行適當?shù)恼{(diào)整，滿足人員來逃生、防火、防煙、現(xiàn)場消防的要求?！?/p>

  為了監(jiān)控防火門的工作狀態(tài)，應在建筑中設置的防火門監(jiān)控系統(tǒng)，并應根據(jù)防火門監(jiān)控系統(tǒng)的報警情況，對出現(xiàn)故障的防火門及時檢修。

  隨著社會的發(fā)展，安防設備將會變得越來越智能化，本文介紹的防火門監(jiān)控系統(tǒng)，只是針對該系統(tǒng)進行了詳細的介紹，還需對該子系統(tǒng)和火災自動報警系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)之間的聯(lián)動做更進一步研發(fā)，從而使得防火監(jiān)控系統(tǒng)變得更加符合社會發(fā)展需求。

文章來源：《電世界》2017年4期。