智能安防——防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)

王彥¹  楊志高²  劉丙言²  趙娜²

（1.中南建筑設(shè)計(jì)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(mén)防火分隔功能、 阻止煙氣擴(kuò)散功的發(fā)揮，2015年5月1日頒布實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》6.5.1條規(guī)定：常開(kāi)防火門(mén)應(yīng)能在火災(zāi)時(shí)自行關(guān)閉，并應(yīng)具有信號(hào)反饋功能；防火門(mén)關(guān)閉后應(yīng)具有防煙性能。由此可見(jiàn)，建筑中設(shè)置的防火門(mén)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，除了要能自行關(guān)閉外，還要確保閉合到位。所以，為了控制建筑中常開(kāi)防火門(mén)的關(guān)閉，并監(jiān)管所有防火門(mén)（包括常閉防火門(mén)）的工作狀態(tài)，通過(guò)防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)建筑中防火門(mén)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1　防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)

  防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)是集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信、抗電磁干擾、數(shù)字傳感器技術(shù)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)于一體的智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器、門(mén)磁開(kāi)關(guān)等進(jìn)行信號(hào)采集及控制，實(shí)現(xiàn)防火門(mén)工作狀態(tài)的24小時(shí)實(shí)時(shí)自動(dòng)巡檢，對(duì)處于非正常狀態(tài)的防火門(mén)給出故障報(bào)警提示。在發(fā)生火情時(shí)，發(fā)出指令自動(dòng)關(guān)閉常開(kāi)防火門(mén)，隔離火源和煙霧，為火災(zāi)救援和人員疏散贏得寶貴時(shí)間。

  在實(shí)際工程應(yīng)用中，系統(tǒng)的組成是多種多樣的，其設(shè)備數(shù)量、設(shè)備種類(lèi)等都會(huì)有很大的不同，防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的搭建需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的工程情況決定。

1.1 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的組成

  該系統(tǒng)由防火門(mén)監(jiān)控器、區(qū)域分機(jī)、集中電源、防火門(mén)監(jiān)控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器和門(mén)磁開(kāi)關(guān)等防火設(shè)備構(gòu)成。

1.1.1 防火門(mén)監(jiān)控器

  防火門(mén)監(jiān)控器是防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控器通過(guò)二總線與多個(gè)防火門(mén)監(jiān)控模塊相連，或者通過(guò)CAN總線與區(qū)域分機(jī)相連，構(gòu)成集散式防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)。

  監(jiān)控器能實(shí)時(shí)接收各路監(jiān)控模塊或者區(qū)域分機(jī)發(fā)送的斷路、短路、故障信號(hào)，并在液晶屏幕上顯示。當(dāng)斷路、短路及通訊故障發(fā)生時(shí)，監(jiān)控器能發(fā)出聲光故障信號(hào)，在屏幕上顯示故障位置及故障類(lèi)型，并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)和報(bào)警信號(hào)輸出等功能，同時(shí)可以對(duì)監(jiān)控模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位。

1.1.2 區(qū)域分機(jī)

  區(qū)域分機(jī)是防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的局部控制裝置，可對(duì)局部分區(qū)內(nèi)的防火門(mén)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，其自身的狀態(tài)信息可通過(guò)總線上傳至監(jiān)控主機(jī)，延長(zhǎng)了監(jiān)控器的通信距離，擴(kuò)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(dāng)監(jiān)控距離太遠(yuǎn)時(shí)，可為防火門(mén)監(jiān)控模塊供電，確保防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。

1.1.4 防火門(mén)監(jiān)控模塊

  防火門(mén)監(jiān)控模塊分為常開(kāi)防火門(mén)監(jiān)控模塊和常閉防火門(mén)監(jiān)控模塊。

  常開(kāi)防火門(mén)監(jiān)控模塊能夠控制電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器，接收門(mén)磁開(kāi)關(guān)的反饋信號(hào)，并通過(guò)二總線上傳給監(jiān)控器或區(qū)域分機(jī)。當(dāng)收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，將防火門(mén)監(jiān)控器的指令傳遞給電動(dòng)閉門(mén)器或電磁釋放器，關(guān)閉常開(kāi)防火門(mén)。

  常閉防火門(mén)監(jiān)控模塊能夠接收常閉防火門(mén)門(mén)磁開(kāi)關(guān)的反饋信號(hào)，判斷防火門(mén)是否處于正常關(guān)閉狀態(tài)。

1.1.5 門(mén)磁開(kāi)關(guān)

  用于監(jiān)視防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)，并反饋至防火門(mén)監(jiān)控模塊；

1.1.6 電動(dòng)閉門(mén)器

  可以將處于打開(kāi)狀態(tài)的防火門(mén)關(guān)閉的控制設(shè)備，在防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)中受防火門(mén)監(jiān)控模塊控制。

1.1.7 電磁釋放器

  用于使常開(kāi)防火門(mén)保持打開(kāi)狀態(tài)的控制設(shè)備，同時(shí)在收到監(jiān)控模塊的指令后釋放防火門(mén)使其關(guān)閉。

1.2 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

  防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求來(lái)選擇不同的架構(gòu)方案的。盡管方案有不同，但是防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)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(shí)現(xiàn)防火門(mén)監(jiān)控模塊和防火門(mén)監(jiān)控器之間的通信，而CAN總線用于實(shí)現(xiàn)防火門(mén)監(jiān)控器和區(qū)域分機(jī)通信。

  防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)這兩種總線通信方式，實(shí)現(xiàn)不同的組網(wǎng)方案，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí)，防火門(mén)監(jiān)控器能發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，指示故障報(bào)警部位并保存故障報(bào)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(dòng)功能

  本系統(tǒng)可與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生火情時(shí)，可接收火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，并通過(guò)總線，將指令發(fā)布到每個(gè)終端，自動(dòng)關(guān)閉所有常開(kāi)防火門(mén)，隔離火源和煙霧。

3)控制輸出功能

  當(dāng)接收到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的信息時(shí)，控制輸出繼電器閉合，當(dāng)報(bào)警后，控制輸出繼電器釋放。

4)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

  當(dāng)監(jiān)控距離較遠(yuǎn)時(shí)，可采用區(qū)域分機(jī)延長(zhǎng)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(duì)區(qū)域分機(jī)下監(jiān)控模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和復(fù)位。

5)易操作、易維護(hù)

  操作頁(yè)面采用圖形化的顯示方式，直觀地展現(xiàn)了各通道防火門(mén)的工作狀態(tài)，操作界面簡(jiǎn)單、方便，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有良好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

2　防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

  目前防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、軌道交通、隧道、客運(yùn)樞紐、醫(yī)院、學(xué)校、體育館、展覽館、商業(yè)樓盤(pán)等場(chǎng)所。

  防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)方案是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要考慮兩個(gè)關(guān)鍵因素：防火門(mén)的數(shù)量和通信距離。

  為使防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)性能和項(xiàng)目實(shí)施成本達(dá)到zui狀態(tài)，需要合理使用不同防火門(mén)監(jiān)控設(shè)備之間的匹配組合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)功能。

圖1 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

  圖1是防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)主要有４套架構(gòu)方案，防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)基本單元是常閉門(mén)監(jiān)控單元和常開(kāi)門(mén)監(jiān)控單元，由防火門(mén)監(jiān)控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器和門(mén)磁開(kāi)關(guān)構(gòu)成。防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)基本單元和集中電源、區(qū)域分機(jī)搭配防火門(mén)監(jiān)控器構(gòu)建成不同架構(gòu)的防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)。集中電源可以增強(qiáng)系統(tǒng)的負(fù)載能力，區(qū)域分機(jī)不僅能夠擴(kuò)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(chǎng)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇zui合適的架構(gòu)方案。

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

  如果防火門(mén)監(jiān)控對(duì)象少，通信距離長(zhǎng)，可以選擇方案二。防火門(mén)監(jiān)控器利用CAN總線和區(qū)域分機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，區(qū)域分機(jī)直接接和各個(gè)防火門(mén)監(jiān)控單元進(jìn)行通信。

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

  如果防火門(mén)監(jiān)控對(duì)象多，且通信距離長(zhǎng)，則需要使用方案一。防火門(mén)監(jiān)控器通過(guò)CAN總線和集中電源以及區(qū)域分機(jī)進(jìn)行通信，獲取各個(gè)防火門(mén)監(jiān)控單元的信息。

  防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控防火門(mén)工作狀態(tài)的系統(tǒng)，屬于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng)。本子系統(tǒng)可以和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，一旦發(fā)生火情，可接受火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，并通過(guò)總線，將指令發(fā)布到每個(gè)終端，自動(dòng)關(guān)閉常開(kāi)防火門(mén)，隔離火源和煙霧。

3 結(jié)束語(yǔ)

  防火門(mén)作為建筑中重要的防火分隔和防煙設(shè)施，在火災(zāi)情況下，其消防功能的發(fā)揮對(duì)建筑的消防安全至關(guān)重要。日常時(shí)防火門(mén)在關(guān)閉狀態(tài)中，是可以保護(hù)區(qū)域內(nèi)的財(cái)產(chǎn)安全，在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，可以抑制火勢(shì)蔓延，阻止煙氣擴(kuò)散，確保人員安全疏散和減少火災(zāi)損失。所以對(duì)于防火門(mén)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，應(yīng)是建筑消防安全管理及消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)的工作之一。因此，安裝防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)不但是重要的而且是必要的，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，防火門(mén)監(jiān)控器控制閉門(mén)器進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，滿足人員來(lái)逃生、防火、防煙、現(xiàn)場(chǎng)消防的要求?！?/p>

  為了監(jiān)控防火門(mén)的工作狀態(tài)，應(yīng)在建筑中設(shè)置的防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)，并應(yīng)根據(jù)防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警情況，對(duì)出現(xiàn)故障的防火門(mén)及時(shí)檢修。

  隨著社會(huì)的發(fā)展，安防設(shè)備將會(huì)變得越來(lái)越智能化，本文介紹的防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)，只是針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，還需對(duì)該子系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)做更進(jìn)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(huì)發(fā)展需求。

文章來(lái)源：《電世界》2017年4期。