解析軌道交通換乘站火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動模式

鐘銳楠

摘 要：軌道交通換乘站一旦發(fā)生火災，將牽連多條線路，需要合理進行火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動控制，在加強火災救援的同時，避免給無火災線路正常運營帶來不利影響。在分析系統(tǒng)結構與原理的基礎上，對換乘站報警聯(lián)動模式展開了分析，在確認聯(lián)動流程的情況下提出了聯(lián)動方案，并實現(xiàn)了聯(lián)動功能設計，確保換乘站可以科學、高效開展消防救災工作。

關鍵詞：軌道交通;換乘站;火災自動報警系統(tǒng);聯(lián)動模式

中圖分類號：U298.4 文獻標識碼：A

0 引言

根據(jù)交通運輸部發(fā)布的數(shù)據(jù)可知，截止2020年底全國共開通了233條城市軌道交通線路，運營里程達到了7 545.5 km，建成車站4 660座，進站量達109.2億人次。伴隨著軌道交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，地鐵換乘站也成為了客流匯集的區(qū)域，一旦發(fā)生火災需要及時通報和治理，以免引發(fā)重大人員傷亡和財產損失。在開發(fā)火災自動報警系統(tǒng)時，采取聯(lián)動模式使報警控制器與消火栓等裝置聯(lián)動，能夠在發(fā)現(xiàn)火災的同時進入救災模式，為人民生命財產安全提供最大限度保障。

1 軌道交通換乘站火災自動報警系統(tǒng)組成及原理

軌道交通火災自動報警系統(tǒng)FAS由火災探測器、報警裝置、手動報警按鈕、消防應急廣播、防火門監(jiān)控器、消防聯(lián)動控制器等多個部分構成，各部分結構安裝需要滿足地鐵建設規(guī)范要求。系統(tǒng)主控設備通常布置在車站控制室，按照與消火栓一對一方式布置報警器、報警按鈕等裝置，確認各裝置間隔不超30 m，可以實現(xiàn)與水消防系統(tǒng)的聯(lián)動控制[1]。遵循國家對消防提出的預防為主、防消結合原則，系統(tǒng)按照全線同時發(fā)生火災確認系統(tǒng)救災能力，對車站及相鄰半個區(qū)間消防相關設備進行管控。利用環(huán)境和設備監(jiān)控系統(tǒng)，能夠對車站及區(qū)間內的防火卷簾門、消防專用風機等設備進行監(jiān)控，在FAS向監(jiān)控設備發(fā)出救災信號時執(zhí)行消防聯(lián)動功能，如圖1所示。除了實現(xiàn)自動控制，也可以利用車站控制室手動控制盤對風機、消防泵等設備進行控制。各車站并不單獨設置消防廣播，F(xiàn)AS在發(fā)布消息時需要與總體通信廣播合用。各車站報警控制器均設置為網(wǎng)絡節(jié)點，利用光纖通信與控制中心連接，構成對等環(huán)形火災報警網(wǎng)絡[2]。按照規(guī)定，地鐵隧道和站廳屬于一級保護區(qū)，面積不超3 000 m2車站為二級保護區(qū)域。而換乘站客流聚集，面積較大，涉及多線FAS，需要達到一級保護水平，實現(xiàn)系統(tǒng)信息互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享，確保值班人員及時掌握消防預警信息，通過啟動應急預案保證車站安全。

2 軌道交通換乘站火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動模式分析

2.1 聯(lián)動流程

在換乘站布置火災自動報警系統(tǒng)，需要達到車站級水平，通過火災預警和火情監(jiān)測啟動消防設備，并實現(xiàn)FAS智能化管理控制消防系統(tǒng)，向中心級FAS發(fā)送火災信息[3]。FAS能夠接收上級指令，并負責轄區(qū)內獨立救災工作，向聯(lián)動控制范圍內的水消防、廣播系統(tǒng)等發(fā)送指令，啟動車站救災模式。按照聯(lián)動流程，需要采取探測設備與人工確認結合方式，即在防火區(qū)有一個自動或手動探測器發(fā)出報警時，需要由值班人員確認火災信息后啟動聯(lián)動功能，確保報警準確性。通過閉路電視對報警區(qū)域現(xiàn)場圖像進行查看，值班人員可以完成報警確認。如果超出監(jiān)控范圍內，人員需要立即趕到現(xiàn)場確認，并通過隨身攜帶設備通知值班室人員現(xiàn)場情況，確認是否啟動聯(lián)動功能。在防火區(qū)至少兩個自動或兩個手動探測器發(fā)出報警，或一個手動一個自動探測器發(fā)出報警后，系統(tǒng)將立即啟動消防設施。從聯(lián)動邏輯上來看，需要合理進行系統(tǒng)分工，確認由FAS提供報警信號，負責專用消防設備控制，并由綜合監(jiān)控系統(tǒng)負責各系統(tǒng)信號協(xié)調，通過消防廣播等發(fā)布信號，通過聯(lián)動系統(tǒng)實現(xiàn)關聯(lián)區(qū)域環(huán)境、設備監(jiān)控管理。在聯(lián)動控制上，F(xiàn)AS能夠對火災卷簾、消防水泵、檢票機等進行直接控制，并通過向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出火災模式指令啟動聯(lián)動功能，使監(jiān)控設備轉換為就在狀態(tài)，實現(xiàn)照明、通風、電梯等設備消防聯(lián)動。由監(jiān)控系統(tǒng)通過廣播、閉路電視等向中心站發(fā)送報警信息，能夠有效告知聯(lián)動區(qū)域乘客，及時疏散客流，避免大量乘客向換乘站流動，從而降低換乘站火災救援難度。在各項控制指令中，F(xiàn)AS系統(tǒng)指令享有最高優(yōu)先權，確保能夠立即啟動防火區(qū)消防設備進行火災撲救。

2.2 聯(lián)動方案

從系統(tǒng)聯(lián)動方案制定上來看，應結合換乘站特點確定各線報警系統(tǒng)聯(lián)動關系和控制邏輯，確保各線消防系統(tǒng)能夠正常投入使用。在車站采用十字、T字等方式換乘的情況下，各條線路需要配備獨立控制室，需要分別布置FAS系統(tǒng)。為實現(xiàn)系統(tǒng)信息聯(lián)通，需要在控制室布置消防電話分機，在防火卷簾等設備位置分別布置信號接口，在一方啟動時通過接口互通信息，確保另一方系統(tǒng)立即啟動。通過站廳、站臺換乘，需要統(tǒng)一進行消防設備系統(tǒng)布置，因此僅設置一個控制室，可以利用一套FAS系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動控制，對管理區(qū)域內線路設備進行統(tǒng)一監(jiān)控。但有時為了方便管理，可能設置兩個控制室，需要配備FAS主機通過線路接口實現(xiàn)信息聯(lián)通，達到系統(tǒng)聯(lián)動控制要求。

按照上述思路，在換車站同時負責X線和Y線管理時，需要編寫專門FAS聯(lián)動方案。首先，在X線布置FAS系統(tǒng)負責火災報警，一旦車站探測器報警，將信號傳遞至控制中心，同時發(fā)送給Y線FAS系統(tǒng)，上傳至對應線路控制中心，確保兩個線路能夠同時切入到救災模式。在X線路區(qū)間發(fā)生報警的情況下，由線路FAS啟動救災模式，將信息直接發(fā)送至Y線FAS，通過線路控制中心啟動預案。相較于線路發(fā)生火災直接通過線路FAS與另一條線路FAS通信，車站發(fā)生火災后將同時通知線路控制中心和交匯線路FAS系統(tǒng)。

換乘站的線路FAS系統(tǒng)可以相互聯(lián)動，但系統(tǒng)對應的監(jiān)控系統(tǒng)和聯(lián)動系統(tǒng)不會直接進行聯(lián)動。X線車站發(fā)生火災后，對應聯(lián)動系統(tǒng)將執(zhí)行FAS控制指令，而Y線聯(lián)動系統(tǒng)將根據(jù)交匯線路火災位置切換至相應防控模式，對區(qū)域環(huán)境和設備進行監(jiān)控。在X線區(qū)間內發(fā)生火災時，僅對應聯(lián)動系統(tǒng)開啟救災模式，Y線聯(lián)動系統(tǒng)不會啟動。

在換乘站之間，同樣需要實現(xiàn)消防聯(lián)動。如果換乘站分別布置FAS系統(tǒng)，需要完成系統(tǒng)硬線接口布置，確保系統(tǒng)間可以保持聯(lián)通狀態(tài)。利用接口對線路設備運行情況進行監(jiān)控，可以及時接收到報警信息。通過監(jiān)控相鄰換乘站信息，可以在換乘站的車站或線路發(fā)生火災時通過硬接點獲得信息，并根據(jù)聯(lián)動邏輯啟動相關設備，加強火災防控。在換乘站聯(lián)合布置一個FAS系統(tǒng)的情況下，需要對系統(tǒng)進行升級擴容，完成主控制器設置，并將不同線路對應控制室及控制器開通。通過與主控器連接，設計報警回路，能夠達到監(jiān)控線路火災信息的情況，一旦發(fā)現(xiàn)信號，將向主控制器發(fā)送，由主控制器實現(xiàn)消防聯(lián)動。實際換乘站管理區(qū)域較大時，接入的報警回路和設備過多，需要分別布置FAS系統(tǒng)，以免需要處理的信息過多，影響聯(lián)動控制功能實現(xiàn)。

2.3 聯(lián)動功能

在系統(tǒng)聯(lián)動功能設計方面，F(xiàn)AS系統(tǒng)將利用MODBUS TCP/IP協(xié)議與監(jiān)控中心通信，并采取該光纖聯(lián)機方式與直接管轄消防設備通信，在保證信號可靠傳輸?shù)耐瑫r，采取雙機冗余方式獲得較高容錯率，確保聯(lián)動功能可以順利實現(xiàn)。

按照聯(lián)動邏輯，換乘站的站廳、站臺等區(qū)域發(fā)生火災，F(xiàn)AS將向監(jiān)控系統(tǒng)和管轄區(qū)域消防設備發(fā)送控制指令，實現(xiàn)消防水系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等系統(tǒng)聯(lián)動。在與消火栓、水噴淋等系統(tǒng)聯(lián)動時，可以采用不同聯(lián)動模式。首先，可以采用自動模式，在FAS發(fā)出控制指令后，對設備啟動狀態(tài)進行監(jiān)控，在設備啟動時點亮控制室對應指示燈，確保消防人員能夠根據(jù)泵狀態(tài)判斷是否使用設備。其次，可以利用控制室后備盤進行手動啟動，直接起泵后使工作站點亮指示燈。此外，可以采用消火栓按鈕進行啟動，通過手動和自動轉換改變水系統(tǒng)狀態(tài)。

在FAS與消防專用風機聯(lián)動時，由于需要分別控制普通空調風機和專用設備，需要通過與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動共同進行設備啟動控制。由FAS實現(xiàn)專用風機聯(lián)動后，需要將空調分配的火災信號發(fā)送至監(jiān)控系統(tǒng)，由系統(tǒng)將空調系統(tǒng)切換至防排煙模式。

換乘站客流量較大，為確保人員能夠盡快疏散，需要實現(xiàn)FAS與閘機等設備聯(lián)動，根據(jù)火災信號將閘機、門禁等設備打開，確保通道暢通無阻。與應急照明系統(tǒng)聯(lián)動，可以根據(jù)救災指令將非消防電源切斷，并利用應急指示燈為人員疏散提供指導。與消防電梯聯(lián)動，可以在啟動設備的同時，控制垂直電梯回歸首位后切斷電源。此外，F(xiàn)AS需要與聲光報警、應急廣播等各系統(tǒng)聯(lián)動，但與廣播聯(lián)動需要通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)，控制廣播將背景音樂關閉，進入應急狀態(tài)提醒人員有序疏散。

3 結論

在軌道交通換乘站實現(xiàn)FAS布置，應結合換乘形式理清各線FAS聯(lián)動邏輯，在優(yōu)先執(zhí)行救災區(qū)FAS控制指令的情況下，合理判斷是否通過控制中心向交匯線路FAS發(fā)送報警信號。通過線路監(jiān)控中心各自實現(xiàn)聯(lián)動控制，能夠切換不同的救災模式，有效落實預防為主、防消結合工作原則，在保證換乘站消防安全的同時，為軌道交通線路的正常運營提供支持。

參考文獻：

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[2]華孟迪，余祺暉，趙健.地鐵火災自動報警系統(tǒng)消防聯(lián)動設計分析[J].電氣技術，2020（7）：116-119+124.

[3]蔣幸昌.地鐵火災自動報警系統(tǒng)的設計分析[J].中國標準化，2019（14）：245-246.