淺談地鐵中的火災自動報警系統設計的細節

曹文麗

0 引言

目前，為解決路面交通擁擠的突出問題，各大城市均在建設城市軌道交通，以地鐵為多。地鐵為地下公共交通工具，人員比較密集，一旦發生災害，危害性很大，所以地鐵的防災報警尤為重要。火災自動報警系統(Fire Alarm System，以下簡稱FAS)作為地鐵的一種自動消防設施，是防災中的一項主要任務。

FAS按中央、車站兩級調度管理，中央、車站、就地三級監控的方式設置，對地鐵全線及各相關建筑進行火災探測、報警和控制。FAS負責實現現場火災探測、向車站控制室(消防控制室)及線路控制中心(Operating Control Center，以下簡稱OCC)發出火災警報、報告火災區域，與環境與設備監控系統(Building Automation System，簡稱BAS)、綜合監控系統(Integrated Supervision Control System，簡稱ISCS)配合或獨立實現消防設備的聯動控制。

1 主要設計原則

1)FAS按“預防為主，防消結合”的基本工作方針和安全適用、技術先進、經濟合理的基本要求進行設計。2)全線FAS按同一時間內發生一次火災考慮。3)在車站控制室及各消防控制室設置消防電話主機。在地鐵車站各建筑內設置手動報警按鈕處設置固定的報警電話插孔;在高低壓室、通信設備室、信號設備室、通風空調電控室和屏蔽門設備室、綜合監控設備室等重要設備房門外以及值班室、消防水泵房和通風空調機房的墻上設置消防壁掛電話。4)全線地下車站通信設備室、通信電源室、信號設備室、信號電源室、綜合監控室、變電所的控制室、高壓室、低壓室、整流變壓器室、屏蔽門控制室、通風空調電控室等設備用房設氣體滅火控制裝置。氣體滅火保護房間設兩種火災探測器。每個氣體滅火防護區門外設置一個緊急啟停按鈕、一個放氣指示燈、一個手自動轉換開關，門內外分別設置一套聲光報警裝置和手自動狀態顯示燈。5)FAS為集中監控系統，地下車站和區間隧道，保護等級為一級;主變電站、停車場、車輛段、高架車站，保護等級為二級。全線消防系統所有的指揮調度權在中央級。OCC作為消防指揮中心，實現對地鐵全線的消防集中監控管理。各車站的車站控制室，車輛段、停車場和主變電站等的消防控制室，均能夠對其所管轄范圍獨立地進行消防監控管理。

2 火災確認方式

火災自動報警系統的控制盤邏輯編程軟件具有火災報警自動確認的功能，火災報警的確認有兩種方式，即自動確認和人工確認。

2.1 自動確認及聯動控制

1)在任何一個探測區域，如果有兩個感煙探測器或感溫探測器同時報警，則為自動確認報警，FAS自動發出火災模式指令至BAS，由BAS實現相關設備的聯動控制。

2)在任何一個區域如果有一個感煙探測器或感溫探測器報警，同時有一個手動報警按鈕報警，則亦為自動確認報警，FAS自動發出火災模式指令至BAS，由BAS實現相關設備的聯動控制。

3)手動報警按鈕報警后，系統自動確認火災，但需要人工確認火災模式:對于不設消防泵的車站，火災報警控制盤不自動啟動聯動控制模式，而是由人工選擇相應的火災模式，向BAS發出火災模式指令;對于設有消防泵的車站，當有消火栓按鈕報警后，火災報警控制盤自動直接啟動消防水泵，但需人工選擇相應的火災模式，向BAS發出火災模式指令，由BAS實現相關設備的聯動控制。

2.2 人工確認及聯動控制

在任何一個探測區域只有一個探測器報警時，系統需人工確認火災:

1)視頻監視系統確認。對于車站視頻監視系統覆蓋的區域發生火災時，系統在收到第一次火災報警信號后，將通過ISCS聯動CCTV系統，工作站將直接彈出該區域的CCTV圖像信息，以便值班員對火災的確認。

2)車站工作人員人工確認。對于車站視頻監視系統覆蓋不到的區域發生火災時，車站值班員在收到火災自動報警系統的火災報警信號后，通過無線通信系統通知車站工作人員到現場確認災情，實現火災報警的人工確認。

3)地下區間隧道的火災報警除設置手動報警按鈕外，還可通過軌旁電話或車載電話向車站控制室值班人員和控制中心值班人員進行人工報警。

2.3 氣體滅火防護區火災自動確認及聯動控制

同一防護區內的兩類型探測器探測到火災信號后，氣體火災報警控制器啟動設在該防護區域內外的聲、光疏散引導裝置，同時向車站FAS系統上傳火災確認信號，并進入系統安全延時。在延時過程中，系統由聯動電源箱供電關閉防護區開口(防火閥)，若此時發現是系統誤動作，或確有火災發生但僅使用手提式滅火器和其他移動式滅火設備即可撲滅火災時，可通過緊急止噴開關使系統暫時停止釋放滅火介質。

3 消防聯動控制

消防聯動控制系統主要包括:FAS，BAS，ISCS。這幾個系統合理有效的配合，才能保證地鐵防災救災體系的快速、可靠性。

1)當FAS確認火災后，FAS啟動警鈴、控制相應防火卷簾及擋煙垂簾的下降、啟動消火栓泵、開啟自動售檢票系統(AFC)閘機、釋放門禁。FAS通過控制盤的通信接口直接向BAS發布預定火災模式指令，BAS接收火災模式指令后，優先進行模式轉換，并反饋指令執行信號，由BAS控制防排煙設備進入救災狀態，切除非消防電源、控制電梯到安全層、停止下行扶梯運營，使導向進入消防模式。FAS同時將火災模式發送給ISCS。ISCS接收火災模式后，由正常運行模式轉為火災運行模式，將廣播、乘客信息系統(PIS)轉入消防應急狀態，監視設備的狀態，根據現場報警信息、列車位置等有關信息，將行車指揮、防災和安全等各子系統協調工作，使其處于消防救災模式，為防災、救援和事故處理提供可靠的保障。2)車站消防聯動控制盤不單獨設置，由ISCS設置的綜合后備盤(IBP)實現。IBP可以在緊急情況下直接進行相關應急操作。IBP作為后備控制手段，可提供以下功能:信號系統(SIG)的緊急停車、扣車和放行控制;自動售檢票系統(AFC)的閘機釋放、門禁系統的門鎖解鎖控制;屏蔽門的開啟;電扶梯的控制;消防水泵的啟停;環控通風排煙系統的緊急控制(模式控制)和消防聯動控制。緊急情況下后備模式，具有最高權限。3)在地鐵車站公共區不設警鈴或警笛，利用火災應急廣播進行旅客疏導。火災應急廣播不單獨設置，由通信專業統一設置，平時作為車站正常廣播用，火災時，在車站控制室由ISCS將廣播自動切換到火災應急廣播狀態，火災應急廣播具有優先權。4)FAS與行車調度等共用一套閉路電視監視系統，由通信專業設置，在OCC設置切換裝置和監視終端，在各車站控制室與行車管理等共用一套切換裝置和顯示終端。

4 火災自動報警系統的發展

據統計，電氣火災數約占總火災數的 30%，在公共聚集場所甚至達到 46%。近幾年，GB 50016-2006建筑設計防火規范、GB 14287.1-2005電氣火災監控、GB 50045-95(2005版)高層民用建筑設計規范、民用建筑電氣設計規范等規范中均提出要設置防火剩余電流動作報警系統，民用建筑中已設置，在地鐵中應用才剛剛開始。在建的西安地鐵一號線、成都地鐵二號線均設有防火剩余電流動作報警系統。

5 結語

地鐵作為地下建筑，其安全性尤其重要。通過實時監控FAS報警設備信息，及時報告火災預警、及時發現火災隱患、及時報警、及時提醒工作人員去處理，從而避免火災的發生，減少由于火災帶來的各種損失。

[1] GB 50157-2003，地鐵設計規范[S].

[2] GB 50116-1998，火災自動報警系統設計規范[S].

[3] GB 50490-2009，城市軌道交通技術規范[S].

[4] 建標 104-2008，城市軌道交通工程項目建設標準[S].

[5] 魏偉華.高層建筑的火災自動報警與消防聯動控制設計[J].山西建筑，2009，35(6):200-201.