智能安防——防火門監控系統及其設計

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《建筑設計防火規范》6.5.1條規定：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，并監管所有防火門（包括常閉防火門）的工作狀態，通過防火門監控系統對建筑中防火門進行統一管理。

1　防火門監控系統

  防火門監控系統是集工業計算機技術、通信、抗電磁干擾、數字傳感器技術和工業現場總線控制技術于一體的智能化系統。該系統通過對電動閉門器、電磁釋放器、門磁開關等進行信號采集及控制，實現防火門工作狀態的24小時實時自動巡檢，對處于非正常狀態的防火門給出故障報警提示。在發生火情時，發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，系統的組成是多種多樣的，其設備數量、設備種類等都會有很大的不同，防火門監控系統結構的搭建需要根據現場實際的工程情況決定。

1.1 防火門監控系統的組成

  該系統由防火門監控器、區域分機、集中電源、防火門監控模塊、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 防火門監控器

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

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

1.1.2 區域分機

  區域分機是防火門監控系統的局部控制裝置，可對局部分區內的防火門設備進行監控，其自身的狀態信息可通過總線上傳至監控主機，延長了監控器的通信距離，擴展了監控終端的數量。

1.1.3 集中電源

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

1.1.4 防火門監控模塊

  防火門監控模塊分為常開防火門監控模塊和常閉防火門監控模塊。

  常開防火門監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控器或區域分機。當收到火災報警信號時，將防火門監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。

1.1.5 門磁開關

  用于監視防火門的開閉狀態，并反饋至防火門監控模塊；

1.1.6 電動閉門器

  可以將處于打開狀態的防火門關閉的控制設備，在防火門監控系統中受防火門監控模塊控制。

1.1.7 電磁釋放器

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

1.2 防火門監控系統的功能

  防火門監控系統的具體實現是根據現場要求來選擇不同的架構方案的。盡管方案有不同，但是防火門監控系統實現的目標功能都是相同的。

1)總線控制功能

  本系統主要采用兩種總線，消防二總線和CAN總線。消防二總線用于實現防火門監控模塊和防火門監控器之間的通信，而CAN總線用于實現防火門監控器和區域分機通信。

  防火門監控系統通過這兩種總線通信方式，實現不同的組網方案，當監控系統設備發生短路、斷路等故障時，防火門監控器能發出故障報警信號，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)消防聯動功能

  本系統可與火災自動報警系統聯動，當發生火情時，可接收火災自動報警系統發出的信號，并通過總線，將指令發布到每個終端，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)遠程監控功能

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

5)易操作、易維護

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

2　防火門監控系統方案設計

  目前防火門監控系統主要應用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫院、學校、體育館、展覽館、商業樓盤等場所。

  防火門監控系統方案是根據現場實際情況進行設計的，主要考慮兩個關鍵因素：防火門的數量和通信距離。

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

圖1 防火門監控系統結構圖

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

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

  如果防火門監控對象少，通信距離長，可以選擇方案二。防火門監控器利用CAN總線和區域分機進行數據傳輸，區域分機直接接和各個防火門監控單元進行通信。

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

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

  防火門監控系統是監控防火門工作狀態的系統，屬于火災自動報警系統的獨立子系統。本子系統可以和火災自動報警系統聯動，一旦發生火情，可接受火災報警系統發出的信號，并通過總線，將指令發布到每個終端，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，其消防功能的發揮對建筑的消防安全至關重要。日常時防火門在關閉狀態中，是可以保護區域內的財產安全，在火災發生的時候，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的實時監控管理，應是建筑消防安全管理及消防設施維護保養的工作之一。因此，安裝防火門監控系統不但是重要的而且是必要的，當發生火災時，防火門監控器控制閉門器進行適當的調整，滿足人員來逃生、防火、防煙、現場消防的要求?！?/p>

  為了監控防火門的工作狀態，應在建筑中設置的防火門監控系統，并應根據防火門監控系統的報警情況，對出現故障的防火門及時檢修。

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

文章來源：《電世界》2017年4期。