智能安防——防火门监控系统及其设计

王彦¹  杨志高²  刘丙言²  赵娜²

（1.中南建筑设计院股份有限公司，430071，湖北武汉）

（2.安科瑞电气股份有限公司，201801，上海嘉定）

  为保证防火门防火分隔功能、 阻止烟气扩散功的发挥，2015年5月1日颁布实施的国家标准GB50016-2014《建筑设计防火规范》6.5.1条规定：常开防火门应能在火灾时自行关闭，并应具有信号反馈功能；防火门关闭后应具有防烟性能。由此可见，建筑中设置的防火门在火灾发生时，除了要能自行关闭外，还要确保闭合到位。所以，为了有效控制建筑中常开防火门的关闭，并监管所有防火门（包括常闭防火门）的工作状态，必须通过防火门监控系统对建筑中防火门进行统一管理。

1　防火门监控系统

  防火门监控系统是集工业计算机技术、通信、抗电磁干扰、数字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。该系统通过对电动闭门器、电磁释放器、门磁开关等进行信号采集及控制，实现防火门工作状态的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，发出指令自动关闭常开防火门，隔离火源和烟雾，为火灾救援和人员疏散赢得宝贵时间。

  在实际工程应用中，系统的组成是多种多样的，其设备数量、设备种类等都会有很大的不同，防火门监控系统结构的搭建需要根据现场实际的工程情况决定。

1.1 防火门监控系统的组成

  该系统由防火门监控器、区域分机、集中电源、防火门监控模块、电动闭门器、电磁释放器和门磁开关等防火设备构成。

1.1.1 防火门监控器

  防火门监控器是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模块相连，或者通过CAN总线与区域分机相连，构成集散式防火门监控系统。

  监控器能实时接收各路监控模块或者区域分机发送的断路、短路、故障信号，并在液晶屏幕上显示。当断路、短路及通讯故障发生时，监控器能发出声光故障信号，在屏幕上显示故障位置及故障类型，并具有数据存储、查询和报警信号输出等功能，同时可以对监控模块进行远程复位。

1.1.2 区域分机

  区域分机是防火门监控系统的局部控制装置，可对局部分区内的防火门设备进行有效监控，其自身的状态信息可通过总线上传至监控主机，延长了监控器的通信距离，扩展了监控终端的数量。

1.1.3 集中电源

  集中电源是安装在建筑物内的集中式电源装置，当监控距离太远时，可为防火门监控模块供电，确保防火门监控系统的正常工作。

1.1.4 防火门监控模块

  防火门监控模块分为常开防火门监控模块和常闭防火门监控模块。

  常开防火门监控模块能够控制电动闭门器、电磁释放器，接收门磁开关的反馈信号，并通过二总线上传给监控器或区域分机。当收到火灾报警信号时，将防火门监控器的指令传递给电动闭门器或电磁释放器，关闭常开防火门。

  常闭防火门监控模块能够接收常闭防火门门磁开关的反馈信号，判断防火门是否处于正常关闭状态。

1.1.5 门磁开关

  用于监视防火门的开闭状态，并反馈至防火门监控模块；

1.1.6 电动闭门器

  可以将处于打开状态的防火门关闭的控制设备，在防火门监控系统中受防火门监控模块控制。

1.1.7 电磁释放器

  用于使常开防火门保持打开状态的控制设备，同时在收到监控模块的指令后释放防火门使其关闭。

1.2 防火门监控系统的功能

  防火门监控系统的具体实现是根据现场要求来选择不同的架构方案的。尽管方案有不同，但是防火门监控系统实现的目标功能都是相同的。

1)总线控制功能

  本系统主要采用两种总线，消防二总线和CAN总线。消防二总线用于实现防火门监控模块和防火门监控器之间的通信，而CAN总线用于实现防火门监控器和区域分机通信。

  防火门监控系统通过这两种总线通信方式，实现不同的组网方案，当监控系统设备发生短路、断路等故障时，防火门监控器能发出故障报警信号，指示故障报警部位并保存故障报警信息，zui大限度地保障了电气安全的可靠性。

2)消防联动功能

  本系统可与火灾自动报警系统联动，当发生火情时，可接收火灾自动报警系统发出的信号，并通过总线，将指令发布到每个终端，自动关闭所有常开防火门，隔离火源和烟雾。

3)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)远程监控功能

  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，监控器可对区域分机下监控模块进行远程监控和复位。

5)易操作、易维护

  操作页面采用图形化的显示方式，直观地展现了各通道防火门的工作状态，操作界面简单、方便，软件运行稳定可靠，具有良好的扩展性和可维护性。

2　防火门监控系统方案设计

  目前防火门监控系统主要应用于机场、轨道交通、隧道、客运枢纽、医院、学校、体育馆、展览馆、酒店、商业楼盘等场所。

  防火门监控系统方案是根据现场实际情况进行设计的，主要考虑两个关键因素：防火门的数量和通信距离。

  为使防火门监控系统性能和项目实施成本达到*状态，需要合理使用不同防火门监控设备之间的匹配组合实现系统目标功能。

图1 防火门监控系统结构图

  图1是防火门监控系统结构图，防火门监控系统主要有４套架构方案，防火门监控系统基本单元是常闭门监控单元和常开门监控单元，由防火门监控模块、电动闭门器、电磁释放器和门磁开关构成。防火门监控系统基本单元和集中电源、区域分机搭配防火门监控器构建成不同架构的防火门监控系统。集中电源可以增强系统的负载能力，区域分机不仅能够扩展系统搭建的规模，还可以提高系统通信的距离。在现场要根据实际情况进行选择zui合适的架构方案。

  如果防火门监控对象少，通信距离短，可以选择方案四。利用消防二总线防火门监控器直接和各个防火门监控单元进行通信。

  如果防火门监控对象少，通信距离长，可以选择方案二。防火门监控器利用CAN总线和区域分机进行数据传输，区域分机直接接和各个防火门监控单元进行通信。

  如果防火门监控对象多，通信距离短，可以选择方案三。防火门监控器直接通过消防二总线和各个防火门监控单元进行通信，同时集中电源给其他分区防火门监控单元供电，并利用CAN总线和防火门监控器通信，将各个分区的电源信息传递给防火门监控器。

  如果防火门监控对象多，且通信距离长，则需要使用方案一。防火门监控器通过CAN总线和集中电源以及区域分机进行通信，获取各个防火门监控单元的信息。

  防火门监控系统是监控防火门工作状态的系统，属于火灾自动报警系统的独立子系统。本子系统可以和火灾自动报警系统联动，一旦发生火情，可接受火灾报警系统发出的信号，并通过总线，将指令发布到每个终端，自动关闭常开防火门，隔离火源和烟雾。

3 结束语

  防火门作为建筑中重要的防火分隔和防烟设施，在火灾情况下，其消防功能的有效发挥对建筑的消防安全至关重要。日常时防火门在关闭状态中，是可以保护区域内的财产安全，在火灾发生的时候，可以有效抑制火势蔓延，阻止烟气扩散，确保人员安全疏散和减少火灾损失。所以对于防火门工作状态的实时监控管理，应是建筑消防安全管理及消防设施维护保养的重点工作之一。因此，安装防火门监控系统不但是重要的而且是必要的，当发生火灾时，防火门监控器控制闭门器进行适当的调整，满足人员来逃生、防火、防烟、现场消防的要求。　

  为了有效监控防火门的工作状态，应在建筑中设置的防火门监控系统，并应根据防火门监控系统的报警情况，对出现故障的防火门及时检修。

  随着社会的发展，安防设备将会变得越来越智能化，本文介绍的防火门监控系统，只是针对该系统进行了详细的介绍，还需对该子系统和火灾自动报警系统的其他子系统之间的联动做更进一步研发，从而使得防火监控系统变得更加符合社会发展需求。

文章来源：《电世界》2017年4期。