地鐵火災自動報警系統集成互聯方案研究

張娜

摘要： 本文介紹了國內地鐵建設中的綜合監控系統及火災自動報警系統，分析火災自動報警系統與綜合監控系統的集成互聯關系，并基于集成互聯關系對地鐵火災模式情況下綜合監控系統與火災自動報警系統聯動模式進行分析，并對集成互聯方案進行介紹及方案比選，提出了工程實施過程中的建議方案，以及在方案設計與實施過程中需要注意的問題。

Abstract： This paper introduces the integrated monitoring system and the automatic fire alarm system in the construction of the subway， analyzes the integrated interconnection between the automatic fire alarm system and the integrated monitoring system， and analyzes the linkage mode of integrated monitoring system and automatic fire alarm system under subway fire mode based on the integrated interconnection relation. The integrated interconnection programs are introduced and compared， the proposed program in the project implementation process is put forward， and the matters needing attention in the design and implementation of the program are pointed out.

關鍵詞： 地鐵；火災自動報警系統；綜合監控系統；集成；互聯

Key words： subway；fire automatic alarm system；integrated monitoring system；integration；interconnection

中圖分類號：U231+.96 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）24-0224-03

0 引言

地鐵作為目前城市中最主要的交通工具之一，具有人員密度大、流動性強、車站機電設備系統多等特點，為滿足現代地鐵消防安全的需要，火災自動報警系統和綜合監控系統至關重要，且不可或缺。本文主要針對國內地鐵目前所采用的綜合監控系統與火災自動報警系統的集成互聯方案，對車站及區間火災工況下，火災的確認及模式下發方式進行分析，并對各種方案的優缺點進行比較，提出工程實施中的建議方案。

1 名詞解釋

綜合監控系統（ISCS）：

綜合監控系統為分層分布式的計算機集成系統，通過集成環境與設備監控系統（BAS）實現對車站風、水、電等機電設備進行控制，綜合監控系統在地鐵火災時作為聯動控制系統共同參與救災。

模式控制：

按照預先定義的要求，控制相關聯的一組設備的聯動控制，它在一定事件觸發下啟動。

火災模式：

當軌道交通火災自動報警子系統發出確認的火災報警信息，綜合監控系統的相關子系統進入排煙、送風及消防聯動控制和運行。

集成：

集成在綜合監控系統內的專業自動化子系統，其全部功能都由綜合監控系統實現，是綜合監控系統的一部分，各子系統不再獨立設置數據庫。

互聯：

系統間通過外部接口進行信息交互的、獨立運行的專業自動化系統。

火災自動報警系統（FAS）：

探測火災早期特征、發出火災報警信號，為人員疏散、防止火災蔓延和啟動自動滅火設備提供控制與指示的消防系統。

2 ISCS、FAS系統介紹

2.1 綜合監控系統（ISCS）

①系統功能。ISCS系統通過對各通信、信號、供電、機電設備系統的集成和互聯，搭建一個統一的運行平臺和集中監控系統，實現各系統基礎數據的統一管理，以及系統之間的數據共享，信息互通；實現系統之間的業務關聯與事件聯動，加強預案調用和系統間協調，提高對事件的反應能力和速度，保障乘客的安全和列車運行計劃，提高對軌道交通的服務質量和綜合運營效率。

②系統構成。中心級ISCS 包括實時服務器、兩臺歷史服務器、總調度員工作站、行調輔助工作站、供電系統調度員工作站、環境調度員工作站、維修調度員工作站、通信前置機、網絡打印機、磁盤陣列、磁帶機及網絡設備等。

車站級 ISCS （包括車站、車輛段、停車場）監視和控制本站現場設備的信息，并存儲、處理從各個系統讀取的數據，實時反映現場設備狀態變化，進行記錄并生成報表，從而實現車站級的綜合監控。

車站級 ISCS 由車站實時服務器、機電值班員工作站、行車值班員工作站、網絡打印機、網絡設備等構成。

③集成互聯方案。地鐵工程中的系統，總體來說可劃分為三大類別，面向列車運營的 ATS；面向設備的變電所綜合自動化系統、環境與設備監控系統、火災自動報警系統；面向乘客及管理人員的閉路電視系統、廣播系統、乘客信息系統、時鐘系統、自動售檢票系統；這些系統由于專業間的差異具有不同的特點，在系統的設置上也有很大不同，在集成與互聯方案上也因地方業主、運營等需求不同而異。

2.2 火災自動報警系統（FAS）

2.2.1 系統功能

①中心級功能。中心級功能主要包括：中心級對全線報警系統信息及消防設施有監視、控制及管理權，對分控級的防救災工作有指揮權；編制、下達全線FAS運行模式，火災時確定全線FAS的運行模式，監視運行工況；操作人員可根據要求隨時進行信息的查看和打印輸出；接收主時鐘信息，統一系統全線系統時鐘等。

②車站級功能。車站級功能主要包括：在各個車站、車輛段、停車場等處的控制室設置“分控級”系統；車站級實現火災的預期報警功能，監視管轄范圍內的火情，并對重要設備的手動控制； ISCS具備屏蔽門、自動檢票閘機開啟，門禁系統釋放，聯動CCTV和廣播執行消防動作等的聯動功能；聯動控制，即啟動或停止車站管轄范圍內的防救災設施；監視功能等。

2.2.2 系統構成

FAS由設置在控制中心的中央監控管理級、車站監控管理級、現場控制級以及相關網絡和通信接口等環節構成。系統管理模式為：中心、車站兩級管理，中心、車站、就地三級控制。

中心級FAS系統可在控制中心調度大廳內配置2套互為備用的火災報警控制器（網絡型）、FAS工作站；在控制中心網管室內配置2臺互為冗余熱備份的工業控制型PC操作工作站，作為系統的維護管理工作站兼做服務器，并配置1臺打印機。

車站級FAS系統設在車站控制室＼消防控制室的火災報警控制器（聯動型）通過環型總線方式與現場的各種現場報警、監控設備聯網組成車站級FAS。

2.2.3 系統方案

地下車站及區間按一級保護對象設計FAS，FAS按同一時刻全線車站及區間發生一處火災考慮。

系統設中央、車站兩級管理；實現中心、車站、現場三級控制。

全線各站FAS是全線FAS的組成部分，各車站FAS與全線系統聯網工作，同時具有離網獨立工作能力。

各車站監控管理范圍：車站及車站兩端區間隧道機電設備管轄范圍為準。地鐵區間的防災報警根據區間隧道機電設備配電形式納入就近的相鄰車站進行監控。

3 FAS集成互聯方案

目前國內軌道交通工程FAS與ISCS之間，存在互聯與集成不同的設計方案。

系統方案介紹：

①方案一：FAS與ISCS互聯，FAS和ISCS獨立成

系統。

該方案是FAS與ISCS互聯，FAS和ISCS各自為獨立監控系統，設備按系統分別配置，FAS與ISCS分別設置各自的傳輸骨干網絡，設置各自的值班員工作站，具體其示意圖如圖1所示。

車站火災：火災時，火災報警控制器接收到確認的火災信息后，控制消防專用的防救災設備，同時向BAS的主PLC和ISCS系統發布火災模式指令，由BAS和ISCS控制消防專用防救災設備以外的相關設備轉入火災模式運行，火災報警控制器與主PLC分別將執行信息傳給ISCS的值班員工作站。

區間火災：由列車調度人員通過無線電話告知中央調度人員列車著火位置，通過中央FAS主機啟動相應的救災模式，控制中心FAS將火災模式發送給相關車站FAS，由相關車站FAS發給ISCS，與ISCS共同聯動相應救災設備參與救災，同時控制中心采取相應的火災預案。

②方案二：FAS與ISCS集成，利用ISCS提供的傳輸通道為FAS提供信息傳輸網絡。

該方案是FAS與ISCS集成，FAS不再設置光纖網絡，而是利用ISCS提供的骨干網絡組建FAS的專用傳輸通道，FAS工作站的監控功能可集成于車站級ISCS工作站中。FAS系統中央級功能由ISCS系統實現，具體其示意圖如圖2所示。

車站火災：火災時，火災報警控制器接收到確認的火災信息后，控制消防專用的防救災設備，同時向BAS的主PLC和ISCS系統發布火災模式指令，由BAS和ISCS控制消防專用防救災設備以外的相關設備轉入火災模式運行，實現消防聯動。

區間火災：由列車調度人員通過無線電話告知中央調度人員列車著火位置，通過中央ISCS調度員工作站啟動相應的救災模式，控制中心ISCS將火災模式發送給相關車站ISCSS，相關車站ISCS聯動相應救災設備參與救災，同時控制中心采取相應的火災預案。

4 系統方案比較

方案一：此方案FAS和ISCS兩系統設備分別配置，傳輸網絡分別設置，接口關系數量多，總投資稍高。但該方案系統調試簡單，系統可靠性較高。目前北京地鐵線路如：昌平線、大興線、6號線、8號線一期、二期、9號線、10號線二期均采用此方案。

方案二：此方案采用FAS與ISCS集成的方案，此方案綜合自動化程度較高，減少了車站控制室操作工作站數量。 但該方案需FAS供貨商開放自己自己的接口協議及軟件，實施時需FAS供貨商配合；由于ISCS集成FAS，雙方信息互聯互通點多，在兩個系統調試階段容易存在功能及職責劃分不清問題；在區間火災模式下，中央級僅能通過ISCS工作站下發相應救災指令，與現行規范有出入。目前該方案在廣州、深圳、杭州地鐵1號線、杭州地鐵4號線等南方城市有所采用。

5 結論

本文對比分析了兩種方案，發現這兩種方案均有成功案例， FAS集成于綜合監控系統能夠節約資源，節省車站控制室空間，系統集成度高，更利于運營調度人員的管理，但與現行規范有出入，所以集成方案需征得當地消防局的同意。

故在工程實施中，應優先考慮互聯方案，互聯方案雖然造價相對較高，但系統可靠性也是最高的，且火災的確認、火災模式的發起均通過火災自動報警系統完成，與規范和國家強制性條文無沖突。

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