1中建八局轨道交通建设有限公司 北京 1000352北京地铁工程管理有限公司 北京 100035
摘要：FAS按中央级调度管理，中央、就地监控的方式设置，对全线及各建筑进行火灾探测、报警和控制。FAS负责实现火灾探测、向线路运营控制中心（Operating Control Center，简称OCC）发出火灾警报、报告火灾区域、与环境与设备监控系统（Building Automation System，简称BAS）配合或独立实现对消防设备的联动控制。
关键词：FAS；BAS；接口；组网
一、FAS系统的结构及功能
城市轨道交通FAS系统设置两级（中心级、车站级）管理和三级（中心级、车站级、就地级）控制设置全线系统，实现对运营线路火灾探测报警和消防系统设备进行监控与管理。在地铁发生火灾时，发出模式指令使消防系统和各相关设备转入火灾模式运行，执行消防联动，实现防救火灾功能。
（1）中心级火灾自动报警系统
中心级系统主要包括：中心级火灾报警控制器、图形工作站、打印机、系统软件、全线系统网络接口设备、主备电源、火警电话等设备，通过通信协议，将全线信息传输到主干网，以备OCC（运营控制中心）内的其他系统使用。
（2）车站级火灾自动报警系统车站级系统主要包括：火灾自动报警控制器、图形工作站、探测器、气体灭火控制器、手动报警按钮、消火栓启泵按钮、消防电话系统、防救灾设备、现场各种监控模块等设备，图1所示为车站级火灾自动报警系统框图。FAS通过报警主机与全线通信骨干相连，在车站与ISCS综合监控系统、BAS（环境与设备监控系统）相连。
（3）就地级火灾自动报警系统设备就地级设备主要包括：消防泵、防排烟设备、防火
卷帘、气体灭火系统、电梯、自动扶梯等。
二、FAS与BAS的组网的接口方式
1.中心级
OCC与BAS具有以太网冗余接口。通讯协议遵循MODBUS TCP/IP协议，满足IEEE802.3以太网标准。FAS通过冗余NCS与BAS前置机以信息表的形式（FEP）进行双向数据交换，每个车站对应一个信息表。BAS可根据由运营方按照各专业计算机系统的配置要求，统一分配的IP地址人为定义与之通讯的/主机0。当FAS/主机0连续几次（默认配置次数为3次）不回应BAS的请求时，BAS前置机将通过改变被访问的IP地址，进行通道切换。
2.车站级
车站级BAS与FAS具有两种通信方式。
（1）车站FAS的GCC与BAS工作站之间的通信。
BAS系统和FAS系统间通过FAS所提供的ModBusTCP/IP数据通信系统交换数据和报文。BAS到FAS的通信在10/100 Base以太网接口上通过TCP进行连接。火灾时FAS向BAS发送火灾模式，BAS将由其控制阀类共用设备（如电动调节阀等）的报警信息送给GCC，这些共用设备的报警信息在GCC的后台显示。
（2）车站FAS的报警控制器与BAS控制器的通信。
火灾时FAS通过报警控制器的RS 232口向BAS发送预制的火灾模式，BAS收到火灾模式后向FAS发送无源常开触点的确认信号，该信号通过FAS的监视模块反馈给FAS控制器，同时BAS根据火灾模式联动相应的设备灭火，并将每个共用设备（如变频风机、轴流风机、立转门、表冷器、过滤器等）的信号通过PLC（中央控制单元）的中继柜输出无源常开触点的信号，这些信号通过FAS的监视模块反馈给FAS控制器。数据流图如图1所示：
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图1 网络结构与数据流方向
性能比较：
（1）简单可靠。此系统的接入非常简单，在GCC上安装NCS软件包就可以直接接入FAS网络，并通过简单的网络映射管理本车站及相邻车站区间的火灾报警控制器。骨干网上所有节点相互独立，互不干扰，并采用了离线旁通技术，任何节点发生故障都不会影响其他节点的
（2）GCC可升级为自动重组子网后的中心。主网络环状布置的网络结构可以抵抗站间光纤开路故障。当发生单点开路时，不影响网络通信；发生多点开路时，可以自动重组为多个子网络，同时作为独立节点的车站级的GCC，系统高级管理员可在授权情况下通过授权将子网中某车站的GCC快捷便利地升级为子网中心，指挥协调子网的防灾救灾工作，见图2所示。
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图2 GCC升级子网图
（3）分布智能使得风险降到最低。GCC、火灾报警控制器采用分布智能的技术，两者功能独立，互不影响，都是作为FAS网络的节点，任何一方都不依赖另一方。
三、FAS的组网模式研究
目前，地铁 FAS 设计方案有独立组网和集成于综合监控系统 2 种方案，并都有实际工程案例。其中 FAS 独立组网方案在北京地铁、上海地铁、南京地铁、东北省会城市地铁应用较多。FAS 集成于综合监控系统方案在重庆地铁、西安地铁、广州地铁、西南诸省地铁应用较多。其设计的模式分别为独立组网及集成组网。
（1）集成组网在可靠性方面比独立组网高。前者需要针对项目单独开发，因为没有现成的软硬件（控集成商、集成协议都需要在技术联络会后才能确定），每个接口都需要单独开发。后者不管是工作站还是控制器，其消防网络都是成熟软硬件，无需再单独开发任何软件或者硬件。
（2）集成组网在实时性方面比独立组网高。在独立组网中采用光纤独立组网，而集成组网中采用综合监控系统传输网络保证 FAS 系统数据传输的优先性。
（3）独立组网较之集成组网在传输信息方面更为全面。
（4）在工程调试中，独立组网完全不受制约，而集成组网必须等到通信传输网络及综合监控系统都已经调试完成，才能进行消防验收，而综合监控系统本身集成和互联了其他子系统，并且软件都是按工程开发，其开发进度、测试进度都受工程所有专业的制约，无法保证工程调试工期的要求。
（5）在工程投资上，独立组网需要独立光纤，投资高；而集成组网则不需独立光纤，投资较低。
（6）独立组网完全符合消防规范的要求；而集成组网不完全符合消防法规要求，该方案需要与当地消防局商榷决定。
（7）集成组网的运营管理效率较独立组网高。综上所述，尽管将 FAS 集成于综合监控系统方案的可靠性、实时性及信息量不如 FAS 独立组网方案，但是可以有效降低工程投资，提高运营管理效率，缩短火灾应急事件的处理时间，有利于提高地铁的整体调度水平，达到减员增效的目的。
四、结束语
车站FAS由设在车站控制室的火灾报警控制器（联动型）通过环型总线方式与现场的火灾探测器、手动火灾报警按钮（带电话插孔）、声光警报器、输入输出模块等设备组成火灾自动报警监控网络，负责监视与车站相邻各半个区间的火灾设备的运行状态、接收火灾报警信息。由设在车站控制室的消防电话主机通过与电话插孔、消防专用电话分机组成消防电话网络。
参考文献：
[1]刘永谦．地铁FAS.BAS系统设计中几个问题的探讨[j].铁道标准设计，2006（4）：95-98.
[2]曲立东.城市轨道交通环境与设计监控系统设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2008
[3]钱清泉．地铁主控技术及其应用研究[j].世界轨道交通论坛，2005（1）：20-23.