港珠澳大橋火災聯動的研究與應用

尤江龍

摘 要 火災聯動是一項從發現火情到自動開啟消防設施的智能化技術，能夠使現場快速進入救援狀態，降低意外發生時人員與財務的損害程度。本文介紹了火災聯動的實現過程，以火災聯動在港珠澳大橋的應用為例，研究了火災聯動技術具體實施的關鍵點，為隧道交通工程的火災救援技術的智能化發展服務。

關鍵詞 火災救援;火災聯動;隧道交通;港珠澳大橋;BIM

引言

港珠澳大橋是連接香港、珠海、澳門三地的世界級超級跨海通道，由于隧道發生火災意外時，可能造成車輛擁堵、消防援兵無法進入等情況。火災聯動能夠快速報警，使現場消防設施自動開啟，以保障港珠澳大橋的運營安全。本文以火災聯動在港珠澳大橋的應用實例，研究了火災聯動技術實施的關鍵點，為隧道交通工程的火災救援技術的智能化發展服務。

1火災聯動在港珠澳大橋的應用

1.1 技術難題

港珠澳大橋連接港、珠、澳三地，為橋島隧一體的世界級工程，將火災聯動應用到港珠澳大橋工程，面臨諸多的技術難題，主要體現在聯動設備安裝和聯動控制兩個方面[1]。

1.2 火災聯動設備安裝的解決方案

通過創建BIM模型，輸出優化施工圖紙。施工前根據設計文件、施工圖紙及交通工程各子系統模型構件類別的命名規則，創建全專業BIM模型，編制可行的三維技術交底和作業指導書。

利用BIM模型，掌握雙波長火焰探測器的高度、間隔距離和傾斜度、光纖光柵探溫光纜固定卡扣的距離，解決安裝施工中管線碰撞的問題，并出具碰撞檢測報告。如圖1為管線碰撞的BIM模型圖。針對施工問題，各專業負責人進行施工方案比選，合理安排多專業交叉施工。圖2為三種施工方案對比圖。

1.3 火災聯動控制的解決方案

該方案制定了消防聯動預案，設計火災聯動控制邏輯，并對隧道進行分區域控制，提高火災聯動在隧道應用的高效性[2]。

（1）制定消防聯動預案

下圖4為消防應急預案框圖。當火災探測信號檢測到火災情況時，將火災報警信號發送至消防主機，消防主機通過信息共享方式將報警點信息發送給綜合監控平臺。

監控平臺接收到火災報警信號后，自動彈出報警窗口，并將相關的視頻畫面展現到大屏以及客戶端上，當操作人員通過視頻圖像復核確認發生火情后，人工點擊確認，執行消防聯動預案：一是給PLC發送啟動模式信號，由PLC開啟相關設備;二是聯動可變情報板、廣播系統、視頻監控、大屏顯示等設備。

同時，監控平臺會把火災報警分區信息，轉換成S7協議發送給PLC。當有火災發生，（以Q1-1火災報警為例），在確認是真實報警后，監控平臺往PLC1的DB_XF的Q1-1發送1命令。PLC按照消防規范控制相關風機水泵（具體控制模式由PLC根據消防系統設置）。

當火災結束后，監控平臺操作人員可以手動關閉已開啟的風機水泵等PLC控制的設備。

（2）分區域火災聯動控制

港珠澳大橋的海底隧道的地理環境復雜，隧道的密閉空間加大火災控制的難度，分區域控制有助于更快地控制火勢。隧道被分為四類區域，分別為箱梁、變壓器、安全管廊和行車孔，其控制策略如下。

①箱梁內火災報警

橋梁的左右箱梁都設有火災報警設備，左右各有225個火災報警分區，每100米為1個火災分區（少數為78米）。火災檢測設備為光纖光柵。發生火災時，系統發出報警信號，不產生聯動。

②行車孔火災聯動

火災檢測設備有光纖光柵（22.5米為1個分區）、雙波長（共270個，45米1個）、手動報警按鈕（共270個，45米1個）。

當火災報警時，監控中心聲光報警開啟，攝像機自動投影屏幕，經人工確認火情屬實后，隧道的交通燈、可變信息標志、聲光報警器、安全疏散標志等監控設施發布相關“發生火情、禁止通行”的通知，全隧道發布火情廣播內容，隧道和島上的通風設施根據火源點的位置開啟，水噴霧閥組箱、水噴霧泵、泡沫液泵等滅火設施開啟。

1.4 研究成果

火災聯動將火災報警工作站與西人工島監控大廳系統集成監控平臺軟件實現了聯動，現場探測設備將火災情況傳遞至隧道安全通道的2臺火災報警主機，報警主機將信息反饋至火災報警工作站，西人工島監控大廳系統集成監控平臺軟件接受火災報警工作站傳輸的相關數據信息后，實現相關系統的設備聯動運行。

隧道火災聯動的反應速度快、精度準確，能夠做到現場報警位置和西人工島監控大廳系統集成監控平臺軟件接受火災報警工作站顯示的位置精準無誤。火警發生到下發滅火命令只需1分鐘左右，解決了救援不及時、救援困難等問題，保障了港珠澳大橋的運營安全，保證了隧道火災時現場群眾的生命安全，減少了不可控事件的發生，產生巨大不可預估的經濟和社會效益[3]。

3結束語

隧道內的安全是保障交通運輸的關鍵，隧道里發生火災所造成的后果是不堪設想的。利用火災聯動技術提高火災防控能力，提升整體的消防處理速度，優化消防監管的綜合效能，使火災救援技術向著高可靠、低誤報和智能化方向發展，火災聯動在隧道及地鐵應用的前景非常廣闊。

參考文獻

[1] 朱永靈，林鳴，孟凡超，等.港珠澳大橋[J].公路，2019，（1）：44-51.

[2] 李海，李漾，劉盛豪.地鐵隧道火災聯動功能聯調方法探討[J].城市軌道交通研究，2010，13（7）：43-46.

[3] 鄧飛.基于網絡化的消防火災聯動報警管理系統研究[J].電子設計工程，2013，21（9）：128-130.