城市軌道交通消防聯動測試實踐

楊超華 尹聰聰 吳妍燕

（上海申通軌道交通研究咨詢有限公司，上海，201103∥第一作者，工程師）

消防聯動測試是城市軌道交通線路初期運營前必須完成的重要調試項目之一，其主要目的是確保在火災工況下，與消防相關的各系統能夠按照預先設計的模式啟動設備聯動。通過聯動測試，也可檢驗運營人員是否熟練掌握相關的消防知識和技能，提高人員處理火災突發事故的能力。

本文結合了上海、無錫、合肥等地多條軌道交通線路在初期運營前的消防聯動測試實施情況，總結了在消防聯動過程中發生的一些常見故障現象，分析故障原因，并給出了相應的解決措施。本文旨在為更多的城市軌道交通線路，特別是首次組織消防聯動測試的線路，提供經驗參考。

1 火災自動報警系統及其與相關系統的接口

1.1 火災自動報警系統

火災自動報警系統（FAS）是城市軌道交通安全運營的重要保障設施，也是消防聯動測試的對象。FAS具有自動報警、手動報警、自動控制、手動控制、設備監視、消防聯動、火災事故廣播、消防緊急電話、信息存儲及打印等功能。FAS的監控管理模式一般分兩級：第一級為中心級，作為全線的火災控制中心，對全線火災自動報警系統進行集中監控管理；第二級為車站級，對車站級管轄范圍內的消防設備進行監控管理。主變電站一般設置區域火災報警控制器，納入相鄰車站級管理。

1.控制中心級系統。正常工況下，控制中心級系統根據實時運行狀態，遠程控制車站設備的運行，并接收車站反饋的設備運行信號，實時顯示各車站監控狀態。在對全線各車站內設備實時運行狀態巡檢的基礎上，建立設備管理歷史數據庫，能根據需要生成各種統計報表，為節能控制等工作積累數據。火災工況下，控制中心級系統一旦接到FAS已確認的火災報警信號，將監視相鄰車站的FAS進入火災運行模式的指令，指揮搶險救援。

2.車站級系統。正常工況下，車站級系統監控本站及所轄范圍設備運行狀態，接收報警信號，向控制中心傳送信息，并接收控制中心各種監控指令。火災工況下，FAS確認火災，向控制中心傳送報警信息；接收控制中心指令，組織相關應急處置工作；聯動控制車站相關防災設備，將設備轉為火災模式運行。

1.2 FAS與相關系統的接口

作為火災的自動檢測系統，FAS與如下眾多機電系統存在接口：

·環境監控系統（BAS）/機電設備監控系統（EMCS）：發送相應火災模式號，接受其反饋動作信號。

·給排水系統：通過綜合后備操作盤（IBP）控制消防泵、噴淋泵的啟停，接收其反饋動作信號；接收噴淋穩壓泵的運行狀態；顯示消火栓箱使用位置。

·通風空調系統：控制部分防排煙防火閥的動作，接收其反饋動作信號。

·供電系統：火災時切斷本站非消防電源。

·低壓配電及照明系統：火災時提供應急照明。

·自動售檢票（AFC）系統：火災時落下三桿或打開閘門。

·廣播系統：火災時將一般廣播強制切換為預錄制的火災應急廣播。

·門禁系統：火災時釋放火災區域所涉及的所有門體的電磁鎖。

·氣體滅火系統：顯示相應氣體保護區火警、噴放、故障及防火閥動作等情況。

·電扶梯系統：控制垂直電梯迫降于疏散層，接收其反饋動作信號。

·卷簾門系統：控制防火卷簾門關閉，接收其反饋動作信號。

·站臺門：控制站臺門開啟，接收其反饋信號。

1.3 模擬火災下的消防聯動控制

火災自動報警及消防聯動控制是建筑消防的兩個重要部分。為驗證火災報警后相關設施設備的聯動關系，需進行火災的模擬聯動測試。測試主要包括一點報警和兩點報警兩種情況。模擬火災下的消防聯動控制示意圖如圖1所示。

圖1 模擬火災下的消防聯動控制示意圖

1.3.1 一點報警聯動設備

一點報警的聯動設備設在某個防火區域內，模擬第一個火災報警點，其相關的聯動設備有：

·環境控制系統：檢查相關區域防火閥、風機動作是否正確；

·BAS/EMCS：檢查模式號是否正確，檢查圖形顯示軟件上工況表的顯示是否正確；

·AFC系統：檢查閘機是否開放；

·門禁系統：檢查相關區域內所有預設置的防火門是否釋放。

1.3.2 二點報警的聯動設備

在同一個防火區域內同時模擬二個火災報警點，其相關的聯動設備有：

·電梯系統：檢查垂直電梯是否迫降于疏散層；

·站內廣播系統：檢查是否自動切入緊急消防疏散廣播；

·供電系統：檢查是否自動切斷本車站一切非消防用電源；

·防火卷簾門系統：檢查是否分兩次動作，關閉防火卷簾門；

·低壓配電及照明系統：檢查是否啟用應急照明。

2 消防聯動的測試步驟

通過模擬火災的方式，使用煙餅、冷煙、熱煙來觸發FAS，執行車站及區間火災模式，用以檢驗FAS、BAS/EMCS，以及車站各機電設備的接口及聯動功能與設計的一致性，確保車站和區間在火災工況下各相關監控系統的正常響應，以及車站機電設備正常通風、排煙，滿足運營需求。

2.1 消防聯動測試的實施前提

在消防聯動測試前，FAS、BAS/EMCS、門禁系統等需要具有必要的條件（如表1所示）。這是消防聯動測試實施的前提。

表1 消防聯動測試的前提條件匯總表

2.2 車站系統火災工況測試步驟

從劃分站內物理區域的角度，車站通風空調系統一般可分為：車站公共區（兼排煙）系統，簡稱大系統；車站管理用房和設備房（兼排煙）系統，簡稱小系統。當模擬火災工況進行消防聯動測試時，需要分別對大系統和小系統進行測試，以查驗不同區域的報警信息。

大系統和小系統的測試步驟相同。本文僅以大系統為例進行說明。

1.圖顯軟件準備：車控室人員打開BAS/EMCS系統圖顯軟件內大系統界面，依次驗證各個大系統畫面。

2.驗證FAS可以執行車站大系統火災模式：①環控人員在大系統的某一個防火區域，通過觸發一個FAS終端設備，模擬火災一點報警，使工作站執行相應模式；②環控人員反饋大系統現場的模式執行情況；③車控室人員觀察BAS/EMCS當前模式號、反饋的設備動作狀態和對比情況；④車控室人員查看系統圖，觀察反饋的設備動作狀態；⑤車控室人員通過觸發同一防火區域內第二個FAS終端設備，模擬火災兩點報警；⑥環控人員再次反饋大系統現場的模式執行情況；⑦控制中心人員核對中央級設備的各類報文及顯示。

3.將測試結果記錄在案。

2.3 區間隧道火災工況測試步驟

1.IBP準備：①車控室人員確認車站級IBP正常運作；②控制中心人員確認中央級IBP正常運作。

2.驗證IBP可以執行區間隧道火災模式：①控制中心人員通過中央級IBP執行某個區間火災模式；②該區間相鄰兩站環控人員反饋現場的模式執行情況；③該區間相鄰兩站車控室人員觀察當前模式號、反饋的設備動作狀態和對比情況；④控制中心人員查看總系統圖，觀察反饋的設備動作狀態；⑤控制中心人員核對中央級設備的各類報文及顯示。

3.將測試結果記錄在案。

3 消防聯動測試中遇到的問題及解決措施

3.1 降壓變電所400 V進線開關跳閘

故障原因：在區間隧道火災工況下，BAS/EMCS收到FAS指令后會直接啟動相關事故風機。由于多臺事故風機同時啟動時的電流大小及持續時間超過了降壓變電所400 V進線處過流保護的整定值，導致了400 V進線開關跳閘甚至整個降壓變電所退出運行。

解決措施：在BAS/EMCS中增加一個時間延遲，使400 V同一段母線上的兩臺事故風機錯時啟動。

3.2 火災模式動作后排煙效果不佳

故障原因：在車站大系統或小系統火災工況下，BAS/EMCS會控制相應防火區域內排煙風機按工況圖動作；但是由于風道內風閥未完全開啟到位或風管內遺留工程建設時的垃圾，致使排煙風機雖動作但排煙效果不佳，導致車站內煙霧彌漫。

解決措施：在消防聯動測試前對各類閥門進行單體測試，確保閥門開啟/關閉到位；做好風道內的清潔工作，特別需要注意及時清理纏繞在閥體執行機構的塑料袋及編織物。

3.3 設備動作的防火區域與BAS/EMCS相應工況表不符

故障原因：在各類火災模式下，因FAS顯示的模式號與BAS/EMCS的不符，造成BAS/EMCS控制動作的設備也與工況表不符，無法完成消防聯動。故障原因多為前期工作站的軟件編程人員編碼錯誤。

解決措施：在消防聯動前，徹底排查各軟件編碼情況，特別是兩個系統對于同一模式號所指定的動作防火區域須一致，且嚴格按照工況表進行編碼。

3.4 車站消防廣播未自動切換

故障原因：由于FAS與通信廣播系統的接口穩定性不足，或通信廣播系統的終端設備接線不良或未開啟，在車站大系統和小系統火災模式下，通信廣播系統未能接收到FAS火災指令直接啟動預錄制的消防廣播。

解決措施：在消防聯動前，手動確認消防廣播的播放音量，確保終端設備的開啟，檢查FAS與通信廣播系統的接口可靠。

3.5 環境控制系統內風機未動作

故障原因：在各類火災模式下，BAS/EMCS收到FAS指令，但未能啟動相關風機。故障多為由于風機前聯鎖閥門開啟不到位，引發互為聯鎖的風機無法啟動。

解決措施：在消防聯動開始前，對有聯鎖關系的風機、風閥進行執行機構的檢查，特別是檢查風閥的開啟/關閉到位情況，調整相應的機構觸點，以確保風機正常動作。

3.6 人為誤操作引起的聯動故障

故障原因：人為誤操作引起的各類聯動故障包括觸發不同防火區域的探測器，致使無法啟動FAS的兩點報警及相關系統的動作等。人員誤操作的原因多為操作人員培訓不到位，以及對管理規章和設備性能不夠熟悉。

解決措施：通過對系統圖、設備布置平面圖、接線圖、安裝圖以及消防設備聯動邏輯說明等必要的技術文件的學習，加強各類人員技能培訓，加強其對設備操作的認知。

4 消防聯動測試中的運營配合

消防聯動測試大多由建設方牽頭組織，由機電設備安裝、調試人員，以及設備的維護、保養人員完成。為確保消防聯動測試圓滿完成，測試人員應提前籌建測試工作小組，并在籌備階段召集組內人員完善消防聯動測試方案，制訂相關應急措施，使參加的各方都能在聯動中明確工作職責及步驟，密切配合，各盡其職。

通常在三權交接后，運營管理方將組織相關消防聯動的預案演練，結合實際運營情況來驗證設備的可靠性及預案的可執行力。為此，建議運營管理相關人員應提早介入，配合建設方完成設備的各類調試，記錄并熟悉各類常見故障情況，以便在運營階段迅速、準確地開展應急處置。