火灾报警控制器与安防监控

 火灾报警控制器专用电源在火灾报警、联动控制设备中应用很广，其可靠性关系到在火灾发生时报警及联动控制设备能否正常投入运行。文章介绍了其原理及工作方式，对易出现故障的环节进行了分析，并对监测电路提出了改进意见。      　　
1 消防规范对控制器电源的相关要求        
《火灾自动报警系统施工验收规范》GB50166－92中规定：火灾报警控制器的电源应有电源自动转换和备用电源自动充电功能。火灾自动报警系统的主电源和备用电源其容量应分别符合现行国家有关标准的要求，在备用电源连续充放电三次后，主电源和备用电源应能自动转换。       《消防联动控制设备通用技术条件》GB16806－1997规定：电池容量应可提供消防联动控制设备在监视状态下工作8H后，按最大负载条件启动受控设备并工作30min。 　　
2 工作方式 　　火灾报警控制器专用电源使用的是直流稳压电源。当有市电输入时，输出直流稳压24V电源，向火灾自动报警系统供电及向蓄电池组充电。当市电停电时，则自动切换到蓄电池组向系统供电状态。　　
3 常见故障 　　电源柜在使用过程中一直处在加电状态下，电子元件容易出现损坏、参数变化等故障，而一旦发生故障则会引起系统无法正常使用。当内部严重短路时，会使蓄电池组放电电流过大，影响蓄电池使用寿命，甚至会损坏蓄电池。 　　火灾报警控制器的电源使用三个月左右，应人工关断市电，让备电工作一段时间。因为只有当市电停电时，蓄电池组才会放电，否则会一直处于充电状态。但由于运行管理人员的疏忽，使这项工作不能很好地被执行，笔者曾多次遇到由于蓄电池组过充而导致面板上状态指示灯检测状态错误，电源柜内器件鼓包损坏等情况。 　　也有很多工程由于多方面的原因，火灾自动报警系统使用的不是满足GB4717所规定容量的备用电源，备用电源的容量与联动设备所需容量不符，一旦发生火灾，主电源失电后，系统将不能正常工作。 　　
4 原理介绍 　　火灾报警控制器专用电源采用的是并联开关稳压电源，省去了电源变压器，简化了电路，电源调整管工作在开关状态，即处于饱合导通或截止状态，具有较高的转换效率，由独立的振荡器完成激励驱动和脉宽调制，电网电压波动对开关管工作状态影响甚微，所以具有适应电压范围宽、输出稳定、功耗低、带载能力强等特点。 　　
    以中核久安科技股份有限公司所生产的H8606型电源为例试述其原理。H8606是专为火灾报警控制器设计的具有AC/DC开关调制不间断供电的一次直流稳压电源，具有主电、备电指示、主备电欠压、备电故障、输出故障指示的功能。电池充电电路采用了限流恒压脉冲充电方式，并具有输出过流保护。市网电压先经过由低通滤波器组成的抗干扰电路。其作用有两点，一是防止电网中的高频杂波窜入机内，干扰机器的正常工作。二是防止开关电源产生的高频开关脉冲窜入电网，污染电源。电压经桥式整流及电容滤波后，输出＋300V左右不稳压的电压，通过开关变压器初级绕组加至开关管集电极。另外＋300V电压还经启动电阻加至开关管的基极给开关管一微弱启动电流，使开关管导通并进入放大区工作。此时开关管发射级有电流流过初级绕组，建立增长的感应电势。通过开关变压器的耦合，使正反馈绕组上获得感应电势，加在开关管基极，使开关管迅速进入饱合导通状态。由于定时电容不断地充电，开关管基极电流不断地减少，当基极电流减少到一定程度时，开关管便退出饱合状态。这时，开关管发射极电流减少，初级绕组上产生相反的感应电势，在反馈绕组上也获得极性相反的感应电势并使开关管迅速截止。      
    当开关管关断后便完成了一个振荡周期，此时充电电容放电完毕，进入下一个振荡周期。当开关管导通时，开关变压器副级绕组储能，当开关管关断时，副级绕组开始向负载供电，经大功率管整流、电容滤波、电感扼流后输出直流＋24V电压。在此电路中，最容易出现故障的是开关管及＋300V滤波电容。更换开关管时，一定要用原型号或大功率正品原件。＋300V滤波电容原设备使用的是两个390μF/250V电容串接，如无该型号时，可用两个470μF/250V电容替代或用一个耐压400V容量200μF左右的电容直接在300V正负两端。 　　
5 改进监测电路 　　
    设备各种状态监测电路是由以4块Lm339比较运算放大器为主及一些外用元件组成的，具有工作性能稳定，故障率低等特点。笔者在多年的工作中，仅遇到过一例Lm339损坏的情况。 　　
    另外，笔者认为在该电路中还应加装蓄电池充电监测控制电路（见下图）。当电池电量不足时，电压下降，U2输出低电平。由于R3有微电流流过，V1微导通，A点电压小于B点电压，U1输出高电平，U3也输出高电平，V1完全导通，通过D1向蓄电池充电。R1用来检测充电电流。当充电电流过大时，R1压降增加，B点电压下降到小于A点电压，U1输出低电平，U3也输出低电平，V1截止，停止充电。当蓄电池电量充满时，电压上升，U2输出高电平，U3输出低电平，V1截止，停止充电，这样就避免了蓄电池的过充。D2作用为：当有＋24V输出时，D2反相截止。当无＋24V输出时，蓄电池通过D2向负载供电。另外，当系统报警后，由于报警系统设备多，需要电流突然增加，这对电源是很不利的，而由蓄电池通过D2来提供一部分电流，缓解了电源的负担。 　　
6 结束语 　　定期对火灾报警控制器专用电源进行检查试验很有必要，通过对其容量、转换试验进行检查可以发现一些潜在的故障隐患，对整个系统在火灾发生时能可靠运行有着重要的意义。