軌道交通火災自動報警系統設計與應用

張搏

（哈爾濱地鐵集團有限公司，黑龍江 哈爾濱150001）

現階段的大中型城市中，立體化的軌道交通網絡已初步形成。作為現代化城市的主要出行保障方式之一，軌道交通在城市運行中所表現出的強大運載能力能夠為城市的發展和經濟水平的提高帶來基礎的保障。而在軌道交通長期運行和服務里程的增長中，諸多關于其安全防護措施的完善需求逐漸出現。特別是對于火災發生的可能性和潛在的安全隱患，務必提前做好相關防范措施。由于軌道交通線路覆蓋面積廣，線路總里程較長，利用傳統的人工監測方式進行火災的防范顯然難以實現，而通過自動化的監測和控制技術進行火災的防范和應急處理就成為最有可行性的預警方案之一。

1 軌道交通火災自動報警系統總體設計要求

1.1 可靠性

軌道交通工具的運營場所屬于人流密集的公眾場所，為了保證市民在使用公共交通出行時的安全，除了實現基本的火災自動報警功能外，火災自動報警系統也應在設計層面更多考慮如何保證監測的靈敏性和運行過程的可靠性。由于火災自動報警系統的應用具有明確的目的性，系統功能的設計與實現也是為了保證軌道交通整體運行環境中的穩定性，充分避免后續運行中出現意外故障或誤報、漏報等問題造成嚴重的后果。作為軌道交通運營安全的主要保障手段，對于火災報警系統的準確度要求較高。若一旦因為傳感器故障或失靈而導致誤報、漏報問題出現，則必然會造成較為嚴重的交通安全事故，甚至威脅到相關公共財產和公眾的人身安全。

1.2 可維護性

軌道交通的站點設置和線路規劃具有一定的規律性，同樣在安裝和布設火災自動報警系統的監測點和相關傳感器元件時，要確保整個系統具有良好的可維護性。一套功能完善的火災自動報警系統所涉及到的智能元器件數量眾多，相關研發、定制和安裝的投入成本都較高。為保證其后續能夠安全穩定的運行，在其功能的設計上必須具備自故障的診斷和處理能力。一些線路中的突發故障問題由于客觀條件限制可能無法及時派技術人員前往進行修復，這時利用自故障檢測系統便可根據相關參數和信號的變化規律，總結推斷出故障產生的位置并進行系統的重新啟動或參數的調整，從而在最短時間內完成故障的修復與排除，保障軌道交通火災自動報警系統能時刻處于可用狀態。憑借高靈敏度的火災監測能力全時段的保障地鐵運行的安全。

1.3 可擴展性

在現有功能的基礎上，為了適應軌道交通體系的不斷完善和功能的逐步健全，火災自動報警系統也要在軟件和硬件層面都具備良好的可擴展性。在長期的運營過程中，伴隨著軌道交通網絡整體規模的不斷增加，精細化的各類功能和使用需求都會對于火災自動報警系統提出更加嚴峻的考驗。為了能夠符合更加復雜化的運行需求，同時進一步提升火災防范的實際效果，火災自報警系統的通訊接口和數據傳輸方式等方面都應預留可擴展的接口和連接通路。確保其兼容性，為以軟件為主的功能模塊擴展提供可融入的空間和信號傳輸通道，全面維持系統自身的協調性和統一性。

2 軌道交通火災自動報警系統設計與應用的關鍵內容

2.1 控制中心的設計

一般情況下，在軌道交通系統各個站點都設有控制中心，而火災自動報警系統的控制點也大多位于現有控制中心中。如何在定點的控制中心中實現整條線路的火災監控是系統設計過程中的難點所在。為了實現基本的火災防范預警功能，應結合實際的線路運行情況和規劃布局方式，結合消防控制中心、行車調度中心及電力調度中心的工作流程和應急響應模式互相協調配合，利用各種可調配的資源為火災自動報警系統提供數據、電力和人員等多方面的服務支持。一旦監測到發生火災或存在較大的火災隱患時，可快速做出響應。利用多角度的配套資源及時進行控制和處理，快速將火災隱患降至最低。利用控制中心的核心式布局設計，能讓輻射到的周邊線路及相關儀器設備通過協調統一的方式將火災監測的信號實時處理并進行反饋。通過數據服務器的聯網監測保障整個系統的流暢運轉，從而實現火災自動報警系統的各主要功能。

2.2 全局網絡部署

為了確保火災監測點的信號能夠進行實時的交互通訊，方便控制中心進行全局防控，系統內部的信號傳輸和通訊方式應充分考慮軌道交通運行的實際特點和功能需要而進行通訊過程的優化和改善。在軌道交通火災自動報警系統的網絡部署過程中，一般采取冗余雙環網絡進行布置。這種方式除了具備較強的可靠性外，對于各類復雜的組合方式也表現出了良好的適應性。在網絡結構，組合模式的篩選和確定階段，應根據軌道交通的實際運行效益和通訊鏈路的架設方式選擇恰當的信號傳輸通道，避免通道信息通信不暢所帶來的信號延遲或報警無效等問題。線網布置應充分考慮到火災警情傳輸的時效性和監控覆蓋的全面性等問題，盡量規避可能存在故障隱患的線路。還應注重TCP/IP 通訊協議的綜合應用，保證整個線網系統內部各節點的通信流暢。必要時可設置備用線路，以防止突發事故時因主線路通訊不暢而造成的系統功能癱瘓。

2.3 設備選型與設計

功能健全且具有良好魯棒性的火災自動監測系統需要軟件和硬件的高度配合。在系統設計階段及設備裝置選型過程中，應注重不同地鐵車站和使用需求背景下的差異性方案設計。按照區間隧道、車輛段、停車場等不同應用場景下的火災監測需求選擇具有不同監控范圍、信號傳輸方式、操作流程和反饋形式的監測設備。在滿足報警功能的基礎上提升系統的整體運行效率。

3 結論

通過本文對于軌道交通中火災自動報警系統設計與應用關鍵內容的探討，明確了影響自動報警系統核心功能的內在和外在因素，并對提升系統整體運行穩定性、監測準確性和應用可擴展性提出了具有可行性的參考建議。為了有效避免火災事故的發生，應基于軌道交通的規劃特點和日常運行方式設計并實現一套全自動的火災報警系統。在其功能的設定和實現方式上，也應充分契合軌道交通的實際運行情況和應用場景的真實條件，從而保證火災自動報警系統判斷的時效性和準確性。實現各關鍵節點的系統整合，構建功能完善，監測靈敏度高的火災自動報警系統能夠切實改善軌道交通運行環境的安全水平。