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浅谈防火门监控系统的设计和应用

2020-08-10

摘要:防火门监控系统是《火灾自动报警系统设计规范》( GB 50116-2013) 中规定在建筑中设置的火灾自动报警系统子系统之一,本文依据相关规范和图集,从设计角度和施工安装角度介绍了防火门监控系统,该系统的正确设计和安装将在确保人员疏散和保障财产安全方面起到重要作用。

关键词:火灾自动报警系统;防火门监控系统;建筑电气设计;防火门监控器

 

0 引言

    建筑防火门是保持建筑防火分隔完整的主要物体之一,其具有一定的阻火、耐火功能,可将大火控制在预定的范围内[1]。在疏散通道上的防火门是人员安全疏散和消防人员进行火灾扑救的通道,在火灾或其他紧急状况下,防火门可以被迅速打开; 但火灾的烟气和火势也可能通过未完全关闭的防火门窜入疏散通道或其他防火分区,导致人员无法疏散或火势蔓延到其他防火分区。然而,有较多的建筑投入使用后,防火门的开启方式并没有完全按照设计时的方式进行开启或关闭,一旦发生火灾,防火门无法有效阻隔烟气和火势。为确保防火门发挥其应有的作用,《火灾自动报警系统设计规范》( GB 50116-2013) 规定了在建筑中须设置防火门监控系统,该套系统的正确设计和安装可以起到保证防火门在火灾时阻隔火势、确保人员安全疏散的重要作用。本文将就防火门监控系统的设计及安装作简要的介绍。

 

 

1 防火门监控系统

    防火门监控系统是火灾自动报警系统的一个子系统,其主要作用是监控疏散通道上防火门的开闭及故障状态。该系统主要由防火门监控器、防火门监控分机、防火门监控模块及监视联动装置组成,防火门的监视联动装置包括电动闭门器、手动按钮、电磁释放器和门磁开关等。

    防火门监控器可以显示防火门的开启、关闭和故障状态,发生火灾时对防火门的开闭状态进行控制,并将各个防火门的信息传输至火灾自动报警系统主机;监控分机可以扩大监控系统的工作范围和规模;监控模块接收监控器的信号,对现场监视联动装置进行控制,并采集现场监视联动设备的状态信息,传输至监控器;电动闭门器可以改变或保持防火门的开闭状态,并能将其状态信息反馈至防火门监控器;电磁释放器使常开防火门平时保持打开状态,在接收到信号后关闭防火门,并将本身的状态信息反馈至监控器;门磁开关用于监视防火门的开闭状态,并将其状态信息反馈至防火门监控器。

    防火门监控系统的主要组成形式如图1所示,相关图例见表1。

 

图1 防火门监控系统示意图

 

表1 防火门监控系统图例表

 

2防火门监控器及监控分机

    防火门监控器为防火门监控系统的核心。防火门系统工作时,火灾报警控制器及消防联动控制器的信号传输至防火门监控器,由防火门监控器对防火门监控模块及监视联动装置进行监控; 同时防火门监控模块的状态信号传输至防火门监控器,由防火门监控器将信号传输至消防联动控制器及消防控制室图形显示装置。

    防火门监控器主要有如下功能:显示和控制与其连接的电动闭门器和释放器的开、闭状态;接收火灾自动报警系统的火灾报警信号,并控制电动闭门器和释放器;记录与其连接的防火门的状态信息。监控器及监控分机的主电源采用220V、50Hz交流电源,电动闭门器、释放器和门磁开关的供电电源采用直流24V或12V;并配有备用电源,备用电源采用密封、免维护充电电池,电池容量在保证监控器处于通电工作状态及提供防火门开启以及关闭所需电源的情况下正常可靠工作3h。

    防火门监控分机是防火门监控器的扩展,其可以延长防火门监控器的供电和通信距离,使系统供电稳定,通信可靠,同时,其可以扩展管理防火门监控模块的数量,形成更加完善稳定的监控网络,相比于监控器,其外形尺寸更小,便于安装。

    在火灾发生时,防火门的开闭状态对保证人员的及时疏散和阻隔火势起到重要的作用,防火门监控器和监控模块应在火灾时配合其他各消防系统的工作,因此,防火门监控器设置在消防控制室内,若建筑未设置消防控制室,监控器应设在有人值班的场所;监控分机可设置在电气竖井或楼层配电间等处;防火门监控器设置应符合火灾报警控制器的安装设置要求。

 

3 防火门监控模块及监视联动装置

    防火门监控模块分为常闭监控模块和常开监控模块,常闭监控模块以关闭状态为常规状态,常开监控模块以常开状态为常规状态,当状态发生改变时,防火门监控器需做出判断和反应。对于单门和双门,其所接的联动装置的数量有所不同,从经济角度出发,可以分为单开型和双开型。

    建筑防火规范对防火门有以下要求: 疏散通道上各防火门的开启、关闭及故障状态信号反馈至防火门监控器,这保证了所有防火门的使用情况均受到有效的监控;防火门具有自闭功能,可以确保人员疏散后防火门完全关闭,该功能通过闭门器实现;双扇防火门按顺序关闭,可以防止因为关闭顺序的错误导致防火门密闭不严,通过采用顺序器保证此功能;常开防火门应能在火灾时自行关闭,并反馈信号,通过防火门监控系统实现。

    根据以上规范的要求,防火门监视联动装置在防火门处主要以以下四种形式进行安装:

    (1)单开或双开常闭防火门,防火门平时处于常闭状态,门磁开关保持吸合。防火门被开启时,门磁开关通过监控模块向防火门监控器发出信号,提示防火门处于开启状态,当门扇不能完全闭合时,门磁开关通过监控模块向防火门监控器反馈故障状态。门磁开关不得破坏门扇与门框的密闭性。其安装及布置如图2~图4所示。

 

图2 常闭防火门安装示意图

 

图3 单开常闭防火门平面图

 

图4 双开常闭防火门平面图

    (2)单开或双开常闭防火门,设置电动闭门器,其主要应用于平时需要控制人员出入的疏散门,防火门平时处于常闭状态,不允许人员随意开启通过。发生火灾后,防火门监控器通过监控模块使电动闭门器动作,令门扇可以通过手动开启,并通过监控模块向防火门监控器反馈信号;如按下手动控制按钮,也可以使防火门手动开启,但手动按钮处需设置明显的平时不允许按下的指示,或将手动按钮联动警报装置。手动控制按钮应设置在防火门内侧墙面,距门不宜超过0.5m,方便疏散人员逃离火灾现场时使用,底边距地面高度宜为0.9m~1.3m,便于疏散人员的触摸。当门扇不能完全闭合时,门磁开关通过监控模块向防火门监控器反馈故障状态。门磁开关不得破坏门扇与门框之间的密封性。其安装及布置如图5~图7所示。

 

图5 常闭防火门(带电动闭门器)安装示意图

 

图6 单开常闭防火门(带电动闭门器)平面图

 

图7 双开常闭防火门(带电动闭门器)平面图

    (3)单开或双开常开防火门,设置电磁释放器、机械闭门器及门磁开关,电磁释放器、门磁开关分别与监控模块连接,防火门处于常开状态,防火门监控系统参与联动,由其所在防火分区内的两只独立的火灾探测器的“与”逻辑报警信号或一只火灾探测器和一只手动火灾报警按钮的“与”逻辑报警信号作为消防联动的触发信号,火灾报警控制器或消防联动控制器确认该信号后,防火门监控器通过监控模块使电磁释放器动作,释放链条,门扇在机械闭门器的作用下完成关闭,门磁开关吸合后,通过监控模块向防火门监控器反馈防火门关闭信号。当门扇不能完全闭合时,门磁开关通过监控模块向防火门监控器反馈故障状态,门磁开关不得破坏门扇与门框之间的密封性。其安装及布置如图8~图10所示。

 

图8 常开防火门(带电磁释放器)安装示意图

 

图9 单开常开防火门(带电磁释放器)平面图

 

图10 双开常开防火门(带电磁释放器)平面图

    (4)单开或双开常开防火门,其设置电动闭门器,防火门处于常开状态,发生火灾后,防火门监控器通过监控模块使电动闭门器动作,门扇在电动闭门器的驱动下完成关闭,并通过监控模块向防火门监控器反馈关闭信号,此种防火门的触发信号与带电磁释放器的常开门的触发信号相同。手动控制按钮的安装高度和位置要求与设置电动闭门器的常闭防火门的手动按钮一致。当门扇不能完全闭合时,门磁开关通过监控模块向防火门监控器反馈故障状态。门磁开关不得破坏门扇与门框之间的密封性,如图10~图12所示。

 

图10 常开防火门(带电动闭门器)安装示意图

 

图11 单开常开防火门(带电动闭门器)平面图

 

图12 双开常开防火门(带电动闭门器)平面图

 

4 安科瑞防火门监控系统介绍及选型

    安科瑞AFRD100系列防火门监控系统,是安科瑞自主研发的集工业计算技术、通讯、抗电磁干扰、数学传感器技术和工业现场总线控制技术于一体的智能化系统,该系统适用于机场、轨道交通、隧道、客运枢纽、医院、学校、体育馆、展览馆、星级酒店、高端商业楼盘等场所。 

 

4.1 系统结构

    AFRD100防火门监控系统采用AFRD100/B防火门监控器(主机)+区域分机+防火门监控模块三层结构组网模式,适用范围广,满足各种环境现场,便于区域化管理,监控模块与监控器之间采用二总线通讯,监控器与分机之间采用CAN总线通讯,满足了通讯实时性高的要求。

    AFRD100/B型防火门监控器是AFRD100型防火门监控系统的核心,监控器通过二总线与多个防火门监控终端相连,构成集散式防火门监控系统,对防火门的工作状态进行24小时实时自动巡检,对处于非正常状态的防火门给出故障报警提示。在发生火情时,该监控系统自动关闭常开防火门,为火灾救援和人员疏散赢得宝贵时间!

    本系统配有全套终端设备即防火门监控模块、电动闭门器、电磁释放器等,设备结构合理、可靠性高、功能较强、维护方便、性价比高,系统界面直观、易用。

  执行标准:本设备符合国标GB 29364-2012《防火门监控器》、GB50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》GB50016-2014 《建筑设计防火规范》公共安全行业标准GA93-2004《防火门闭门器》

 

 

4.2 系统功能

4.2.1.监控报警功能

  监控器能接收火灾自动报警系统的信息,报警时发出声光报警信号,同时显示屏指示报警区域,显示报警时间及报警信息,直至监控器手动复位;复位后,若报警信号未消除,报警状态会再次启动。

4.2.2.控制输出功能

  当接收到火灾自动报警系统的信息时,控制输出继电器闭合,当报警消除后,控制输出继电器释放。

4.2.3.故障报警功能

  通讯故障报警:当监控器与所接的任一监控终端之间发生通讯故障时或监控模块自身发生短路、断路故障时,监控画面中相应的被监控终端显示故障提示,同时设备上的黄色“故障”指示灯亮,并发出故障报警声音。

  电源故障报警:当主电源或备用电源发生故障时,监控器也发出声光故障信号并显示故障信息,可进入相应的界面查看详细信息并可解除故障声响。

4.2.4.自检功能

  设备自行检查所有状态指示灯、显示屏、喇叭是否正常。

4.2.5.记录存储与查询功能

  当监控器监控到报警或故障等事件时,监控器能自动记录事件类型,事件发生时间,事件发生区域以及事件的详细信息,能存储事件记录超过10000条。监控器还能提供记录查询功能,可根据需要,自定义查询日期。

4.2.6.电源切换功能

  紧急状态下,当主电源发生停电、欠压等故障时,监控器可自动切换到备用电源工作,当主电源恢复正常供电时,自动切回到主电源,切换过程中监控器保持连续平稳运行。

4.2.7.远程控制功能

  当监控距离较远时,可采用区域分机延长通讯距离和供电距离,并将监控信息上传至监控器,监控器可对监控终端进行远程监控和远程复位。

4.2.8.权限管理功能

  为确保监控系统的安全运行,监控器软件操作权限分为三级管理,不同级别的操作员具有不同的操作权限。

 

4.3 AFRD防火门监控系统设备选型

4.3.1.防火门监控器

外形

名称

规格

功能

 

AFRD100/B2

防火门监控器

≤128点

能接收防火门监控模块传送指令,并在接收指令后将处于打开状态的防火门关闭,并将其状态信息反馈至防火门监控器

 

AFRD100/B

防火门监控器

≤256点

(可扩展)

实时接收、检测并显示各路防火门装置的工作状态信息,并能在分析、整合后,发出指令控制常开防火门的关闭

4.3.2.区域分机

外形

名称

规格

功能

 

AF-QYFJ-250W-12Ah

区域分机

≤256点

对局部分区内的装置实行有效监控,将自身的状态信息上传至监控器,延长通讯距离,扩展系统容量

 

AF-QYFJ-50W-7Ah

区域分机

≤128点

 

4.3.3. 防火门监控模块

应用场景

型号

主要功能

常开单门

AFRD-CK1

接收常开单扇防火门的状态信息并将其反馈至监控器,同时将监控器的指令传递给电动闭门器、电磁释放器

常开双门

AFRD-CK2

接收常开双扇防火门的状态信息并将其反馈至监控器,同时将监控器的指令传递给电动闭门器、电磁释放器

常闭单门

AFRD-CB1

接收常闭单门防火门的状态信息并将其反馈至监控器

常闭双门

AFRD-CB2

接收常闭双门防火门的状态信息并将其反馈至监控器

 

5结语

    防火门监控系统的正确设计和施工安装是确保其正确使用的前提保证,设计和施工人员需尽早了解这个火灾自动报警系统中的新增系统,随着该系统在建筑中的广泛推广使用,其必将为保障人员和财产的安全起到应有的作用。

 

 

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.建筑设计防火规范( GB 50016-2006)[S].北京: 中国计划出版社, 2006.

[2] 李沛岩/庞晓霞/陈红. 探讨防火门监控系统的设计和安装[J].智能建筑电气技术,2015 (009):35-39

[3] 企业微电网设计与应用手册. 2020.06版

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