地鐵火災自動報警系統消防聯動設計研究

摘 要：隨著經濟的發展，地鐵已經成了各大城市的標配也是人們日常出行的首要選擇，所以地鐵的客流量越來越大，并且大部分的地鐵都處在地下，并且周圍的可燃物極多，一旦起火，造成的損害將無法估量。在這個角度看，可以說地鐵中的消防問題是重中之重，一個良好的火災自動報警系統消防聯動設計方案可以極大程度上減少地鐵中火災發生的概率。為保障人們的生命財產安全，本文就對FAS消防聯動的設計方案進行簡要分析。

關鍵詞：地鐵;火災自動報警系統;消防聯動;設計研究;方案設計

消防聯動指的是，在火災報警信息被確認無誤后，會協調各個系統同時工作，啟動相關的消防設置，快速的扼制火情，防止火勢繼續蔓延，最大程度上保證地鐵中乘客的安全，把經濟損失降到最低。火災自動報警系統又被稱作FAS，該系統的作用是檢測火災報警信息，并且對地鐵中各個部分的消防設備運轉進行監控。FAS是利用探測器來實現自動報警的功能，該探測器可以通過對環境中的氣體、溫度和光強變化來判斷是否發生了火災，一旦發現火情，立刻發送報警信號。

1 FAS的基本原理

FAS系統包括上述的火災探測器、報警控制器、報警裝置和輔助設備。如果地鐵中監測的區域內發生溫度或者光強變化的異常，探測器會將這些模擬信號自動轉換為數字信號，再向控制器發送，當控制器收到報警信號時，會自動和報警設施進行聯動，地鐵的工作人員再利用輔助設備觀測現場災情的實際情況。FAS的基本原理如圖1.

2 FAS的組成

FAS系統的整體是一個環狀網絡，在該環狀網絡中連接著探測器、信號輸入模塊、信號輸出模塊、信號隔離模塊、安全隔離模塊、報警相關設施等。主要觀測的區域為地鐵中的乘客通道、地鐵行駛的隧道、工作人員的辦公區域和站臺層。探測器的作用是檢測火情，并把當前區域傳輸的模擬信號轉換為數字信號，所以探測器由信號出入模塊和信號輸出模塊組成.FAS系統中的信號隔離模塊的作用是保證數字信號的穩定傳輸。報警相關設置包括手動按鈕和消火栓按鈕，手動按鈕的位置通常會被設置在較為顯眼的位置，消火栓按鈕則是設置在消防栓箱內部。安全隔離模塊的作用是保障整體電路的安全，在FAS系統中起到保險絲的作用。

3 FAS消防聯動的方案設計

FSA消防聯動指的是在FAS系統中控制器接收到火情信號并確定無誤的時候會和地鐵中的大部分系統進行聯動，從而達到指導地鐵內部乘客安全疏散的目的。參與聯動的系統極多，比如地鐵站的乘客信息系統、廣播和電視、售票系統、門禁和電梯系統、照明系統和最為重要的消防系統、通風系統。

3.1 FAS消防聯動流程

在FAS消防聯動流程中，簡單來說就是由FAS系統發現火情，收到信號自動協調地鐵站內相關系統同時運轉，幫助工作人員和乘客疏散。FAS消防聯動分為兩個大部分，一是自動發現火情，直接開展消防聯動，二是現場有人員按下報警按鈕，報警按鈕把報警信息傳輸到地鐵值班人員的辦公室中，工作人員確認無誤之后，開始消防聯動。FAS系統開始消防聯動需要滿足四個條件，（1）在任何一個防煙區域內出現兩個或兩個以上的報警信號。（2）在任何一個防火分區內出現兩個或兩個以上的手動報警信號。（3）FAS中的氣體系統發現火災。（4）地鐵中的值班人員報警。在滿足上述任意一條條件之后就會開始消防聯動。

3.2接口的設計

在FAS消防聯動系統中各個消防系統的接口設計是十分重要的。只有接口的協議一致才能保證信號傳輸的流程。通常情況下FAS系統和地鐵內部的監控系統之間的信號傳輸協議為TCP/IP，此種協議提供了MODBUS服務，實現了FAS和監控系統中的自動化信號傳輸功能。并且為提升信息傳輸的安全性，在接口處會自動編寫冗余編碼用于加密傳輸的信息，減少傳輸過程中由于信號衰落或者干擾導致的信息誤差。而FAS和氣體滅火系統之間的連接方式則是通過有限電纜或者光纖進行連接，有線的連接方式可以最大程度上減少信號衰落的程度，而且基本上不會受到外界其他電磁信號的干擾[1]。

3.3聯動功能設計

（1）FAS和消防供水系統的聯動，消防供水系統中的核心是消火栓、噴淋器和消防泵。當FAS發送報警信號時，會直接通過結構內的輸出模塊來對消防泵進行控制，并且利用輸入模塊來監控消防泵啟泵的狀態，并且同時點亮消火栓的指示燈，現場的消防人員在看到指示燈亮起時，就可以直接使用消火栓進行滅火。與此同時，在啟泵的狀態下，噴淋器也會自動開始噴淋。除自動啟泵外，還可以使用手動啟泵的方式，在地鐵的綜合控制室內會有自動和手動的按鈕，當在手動的狀態下時，地鐵中的值班人員就可以使用手動的方式啟動消防泵。

（2）FAS和通風系統的聯動。在FAS的監測系統中，是一直對通風系統中的消防專用風機進行監視的，而普通風機則是一種處于環境設備控制系統的管轄之下。所以FAS和通風系統的聯動需要和環境設備控制系統相互配合。在發現火情時，FAS系統會先和消防專用的風機進行聯動，然后通過專用消防風機把報警信號傳輸到環境設備控制系統中，再切換成預設的通風要求和排煙模式聯動通風系統中的普通風機和相關設備。

（3）FAS和其他系統的聯動，在發現火情的時候，FAS系統和地鐵站中的其他系統也存在著聯動關系。比如，FAS和檢票系統和門禁系統在聯動的時候會打開檢票機和辦公區域的門禁，最大程度上保證逃生通道的暢通。除檢票系統和門禁系統之外，FAS在消防聯動的過程中還會和電梯系統、應急照明系統、廣播系統進行聯動，電梯系統會在聯動時把電梯自動回歸首位，并且切斷自身的電源，應急照明系統會直接切斷日常電源轉而接入消防專用電源。廣播系統會在地鐵站內進行循環報警，在地鐵中的所有顯示器也會被切斷原本的信號，轉而顯示相關疏散信息[2]。

4 結束語

綜上所述，FAS系統會自動在地鐵站內收集相關的消防信息，在發現火情的第一時間會向地鐵站中的值班室、通風系統、消防供水系統、ACS、AFC等發出火警信號進行聯動，用最快的速度撲滅火災或者疏散人員減少傷亡。FAS系統的消防聯動不僅可以減少地鐵站的經濟損失，還最大程度上保障了乘客的生命財產安全。

參考文獻：

[1]王俊. 火災自動報警系統在地鐵消防聯動中的應用[J]. 電子技術與軟件工程，2021，（12）：107-108.

[2]符寧寧，席冰花. 地鐵標準站火災自動報警系統（FAS）消防聯動控制分析[J]. 消防界（電子版），2021，7（10）：70-71.

作者簡介：李政陽（1996年8月），男，遼寧錦州人，本科，地鐵FAS、BAS、網絡安全方向.