地铁火灾自动报警系统消防联动设计分析

发表时间:2021/5/20   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4期   作者:杨松涛
[导读] 地铁属于人口比较密集的场所,且处于地下,一旦发生火灾就会因为火势的快速蔓延而威胁到人们的生命安全
        杨松涛
        北京京西无极建筑劳务有限公司 100072  
        摘要:地铁属于人口比较密集的场所,且处于地下,一旦发生火灾就会因为火势的快速蔓延而威胁到人们的生命安全。所以,需要在地铁内设置火灾报警系统,对火灾进行预防,一旦发生火灾,可及时发出警报,降低其影响程度。同时,还需要设置消防联动系统,对地铁周围的环境和设备进行监测,以降低地铁火灾的发生概率,确保地铁内的安全性。本文对火灾自动报警原理及应用现状进行分析,并就地铁火灾自动报警系统消防联动进行探讨。


关键词:地铁;火灾自动报警系统;消防联动


        近年来,在我国经济快速发展的同时,城市轨道交通也在快速发展,地铁系统作为城市轨道交通的一种取得了长足的进步,客流量越来越大,一旦地铁系统发生火灾,其带来的损失是不可估量的,因此在设计时火灾自动报警系统就必须考虑在内。地铁火灾自动报警系统消防联动与一般民用建筑不同,它是通过多个系统相互配合构成地铁的防火体系,保证地铁的顺利运行以及乘客安全。本文以某市在建地铁为背景进行火灾自动报警系统消防联动分析。


1.火灾自动报警的原理设计分析及应用现状
1.1火灾自动报警系统原理分析
         火灾自动报警系统由火灾探测器、火灾报警控制器、火灾报警装置以及辅助设备构成。当监测区域发生火灾时,会有大量的烟和热产生,但是此类信号是模拟信号,需要转换为数字信号才能被火灾报警控制器识别。火灾探测器实现将烟和热等模拟信号转换为数字信号的功能。火灾报警控制器收到火灾信号后联动报警设备,并由辅助性设备将火灾报警信息直观地传递给值班人员。


1.2火灾自动报警系统组成
        火灾自动报警系统,由火灾自动报警控制盘、图形工作站、探测器(如感烟探测器、感温探测器、吸气式感烟探测系统等)、手动报警按钮、消火栓按钮、声光报警器、输入模块和输出模块、消防电话主机、感温光纤主机、感温电缆、消防壁挂电话、消防电话插孔等组成。


1.3火灾自动报警系统应用现状
        火灾自动报警系统是建筑物防火监控系统中最核心的部分,其在城乡居民生活中有广泛的应用。在现代化的工业、民用建筑中,火灾报警系统已经成为一种必要的设施,其能够在火灾发生的第一时间就发出警报,从而减小火灾的影响范围,保障建筑内人们的生命和财产安全。随着科学技术的不断发展,感温光纤测温系统、吸气时感烟火灾探测报警系统等都在地铁中有所应用,且相关部门对电气火灾监控系统的研发力度也在不断地加大。
        


2.火灾自动报警消防联动
         当车站发生火灾时,火灾自动报警系统发出报警信号并与综合监控系统、环境与设备监系统、通风空调系统、消防水系统、消防电源、应急照明、垂直电梯、门禁系统(access control system, ACS)、自动售检票系统(automatic fare collection system, AFC)、消防广播、闭路电视(closed circuit television, CCTV ) 及 乘 客 信 息 系 统 ( passenger  information system, PIS)等系统联动,达到发出火灾报警信息、及时灭火、指导人员疏散的目的。


2.1联动流程分析
         火灾自动报警系统是通过检测布置在现场的智能感烟探测器、智能感温探测器以及手动报警按钮的状态来判断火灾的。为了检修维护方便,在联动逻辑中,增加了手自动的功能,即在自动状态下,火灾自动报警系统检测到火灾报警信息后,会自动发出联动命令,控制联动设备动作。但是在手动状态时,火灾自动报警系统在火灾状况下不主动下发联动命令,只控制声光报警器动作,需要现场人员确认是否发生火灾,待确认后发出联动命令。判断车站火灾的条件有4种:①任意一个防烟分区中两个及以上独立的报警信号;②任意一个防火分区中两个及以上手动报警按钮的报警信号;③气体灭火系统确认发生火灾;④人工确认发生火灾。若满足以上条件,并且火灾自动报警系统处于自动状态,则其会发出火灾信号及联动命令,达到火灾报警、及时灭火、指导疏散的目的。


2.2联动接口的设计
        在火灾联动的关系中,顺利地实现火灾自动报警系统与地铁综合监控系统、设备监控系统之间的通信是最为重要的。在火灾自动报警系统中,其与地铁综合监控系统之间的接口协议,是以 TCP/IP中的 MODBUS形式为基础的。而火灾自动报警系统与设备监控系统之间的通信则是以 RS485中的 MODBUS RTU形式为基础的。

由于在这两个接口的通信中都实现了双机冗余备份,所以其通信的可靠性有很大程度的提高。此外,消火栓系统、气体灭火系统等都与火灾自动报警系统存在联动关系。
        

2.3联动功能
        在地铁站发生火灾的情况下,有些系统会发出消防联动要求,而火灾自动报警系统则会向这些系统发出火灾模式指令,各个系统根据接收到的指令,再对各自的设备运行情况进行控制。火灾自动报警系统则会依据应急救灾模式中所存在的各种联动关系,实现各种联动功能。比如,将排烟风机、消火栓系、应急电源和广播等启动,将非消防电源切除等。在火灾自动报警系统发出控制指令,但由于设备出现故障,或者通道出现故障,导致联动系统无法正常地执行命令时,可以操作消防专用设备按钮,实现对排烟风机、消防泵等设备的手动操作。
        在地铁消防设备的联动中,最主要的是车站级联动控制,在地铁站出现火灾时,结合火灾的具体发生位置,根据事先设置好的程序就可发布救灾指令。首先,火灾自动报警系统与消防水系统的联动,其中的消防水系统主要是由三部分组成的,一是消火栓系统,二是水喷淋系统,三是消防泵系统。在本工程中,现场所采用的起泵控制方式主要有三种:第一,自动起泵方式,在火灾自动报警系统接收到报警信号后,会对火灾信息进行确认,然后再利用输出和输入模块,控制消防泵的起动,使其显示出工作状态。在消防人员看到亮起的气泵指示灯以后,就可以利用消火栓灭火。第二,手动起泵方式,当发生火灾时,利用车站控制室中的IBP盘,以手动方式使消防泵起动,并将其工作状态显示出来,从而达到灭火的目的。第三,消火栓按钮起泵,在IBP盘上设置有开关,可在“手动”和“自动”之间进行转换。在将其转换到“自动”位时,只要按下按钮就能起动消防泵;如果是在“手动”位,则要由车站的值班人员通过IBP盘的手动起动消防泵。
        其次,火灾自动报警系统与通风空调系统的联动,在对通风系统进行设计时,是通过设备监控系统对其进行监控的,而专用的排烟风机、加压送风机则是通过火灾自动报警系统进行监控的。当发生火灾时,要将设备监控系统配合起来,才能够实现对风机系统的联合控制。如果是在区间内出现火灾,则其两端的车站会接收到控制中心所发出的相关调度指令。与之相邻车站的火灾自动报警系统和设备监控系统,会根据中心所发出的指令,使相关的设备发生动作,从而将通风空调系统的送风功能和排烟功能表现出来。最后,火灾自动报警系统与其他系统的联动。在确认发生火灾后,火灾自动报警系统与其他系统的联动还可实现其他的功能。


3.地铁火灾自动报警系统消防联动设计时应注意的问题
        地铁火灾自动报警系统消防联动的设计在满足相关规范、系统功能、经济合理的要求以外,还应符合当地消防部门的要求。设计过程中应注意与消防部门沟通协调,及时调整设计方案,以利于设计方案的实施和工程验收。地铁工程较为复杂,涉及机电系统专业较多,火灾自动报警系统因工程实施、提资等因素的影响,一般晚于其他机电专业施工。因此,容易发生管线敷设位置,设备安装位置被其他专业占用的情况,设计时,需根据各专业提资资料合理规划管线敷设、设备安装位置。同时,要根据招标的产品性能进行合理设计。例如,某地铁线路选用的感烟探测器在样板站安装时,安装位置离照明灯具较近的探测器容易发生误报,这就需要调整探测器的安装位置,以保证系统的可靠性。
        
        
5 .结束语
        地铁消防联动控制系统由火灾自动报警系统、环境与设备监控、综合监控系统系统三大系统构成。其中火灾自动报警系统负责探测火灾及专用消防设备的联动,并直接发送火灾模式给环境与设备监控系统、综合监控系统; 环境与设备监控系统收到火灾模式后,按照通风空调专业控制工艺的防排烟模式,负责平时通风兼防排烟设备的联动; 综合监控系统收到火灾自动报警系统火灾模式时,由正常运行模式转为火灾运行模式,负责将互联系统比如广播、乘客信息系统转入消防应急状态,强制对视监控系统切换到能够看到火灾区域的摄像机,并负责将火灾信息转发给其他相关专业。这三个系统合理有效的配合运作,是保证地铁防灾救灾体系快速、可靠性的关键。
         









参考文献:

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[2]田灯旺.地铁火灾自动报警系统探测方式设计与研究[J].中国工程咨询, 2017(7): 51-52.
[3]梁小斌.一种新型地铁火灾自动报警系统火灾模式传递方式[J].自动化应用, 2014, 10(4):22-23.  
[4]范建龙.消防自动报警系统与智能化系统联动的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(10):118-119.

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