火災自動報警系統在地鐵消防聯動中的應用

趙高鵬

摘要：分析火災自動報警系統的工作原理與組成結構，形成對火災自動報警系統的認識，并進一步探究地鐵消防聯動中火災自動報警系統的應用，提出消防聯動測試策略，火災報警系統設計方案以及公共區域、長度＞60m出入口、設備區發生火災、其他情況四種情境下的消防聯動機制，意在論證火災自動報警系統在地鐵消防聯動當中發揮的重要作用，提高設計與應用水平，切實在保護地鐵交通安全上發揮作用。

關鍵詞：地鐵；消防聯動；火災自動報警系統

中圖分類號：X913.4? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）09-0033-03

地鐵是城市軌道交通的重要組成，具有修建快速、運量大的優勢，是現代城市中人們比較理想的出行方式之一。城區內部地鐵線路通常設置在地下隧道內，在相對封閉的空間內運行，安全隱患大，機械故障、電路故障等均有引發火災的可能，有時甚至會因火災造成整條線路癱瘓，威脅人們的生命安全，造成出行不便，帶來嚴重的社會影響。而火災自動報警系統可以在識別火災后發出警報，快速通知地鐵內人員逃離，實現消防聯動可以使自動滅火系統與報警裝置第一時間響應，快速啟動火災救援模式，減輕火災帶來的危害。為此，探究地鐵消防聯動中火災自動報警系統的應用具有重要實踐價值。

1 火災自動報警系統原理與結構

1.1? 系統原理

火災自動報警系統實時監測其覆蓋區域內的火災情況，當有煙與熱產生時，則可以模擬相應信號，經過系統轉化，使模擬信號變為數字信號，火災報警器在識別信號后發出報警，將火災報警信息傳遞給地鐵站內的工作人員。因此，在火災發生初期，通過傳感器采集物理量轉變數字信號，并以聲、光相結合的方式發出報警，使整個監測區域內快速收到火災報警信息，以便及時采取有效措施，在火災初期及時將火撲滅，降低火災造成的損失與傷亡[1]。

1.2? 系統結構

火災自動報警系統利用回路線將火災探測器、消火栓按鈕、輸入模塊、手動報警按鈕、輸出模塊、隔離模塊等連接起來，共同組成環狀網絡，與火災自動報警控制器連接。且火災報警控制器同綜合監控系統、顯示終端基于TCP/IP完成通信，與環境和設備監控系統通過RS485協議完成通信。在整個系統當中輸入模塊與輸出模塊的關聯結構最為復雜，輸入模塊同感溫光纖、感溫電纜、防火門監控器、消防泵、閘機門禁、消防專用風機、垂直電梯、非消防電源、應急照明、防火卷簾門、防火閥等連接；輸出模塊同消防泵、閘機門禁、消防專用風機、垂直電梯、非消防電源、應急照明、聲光報警器連接[2]。

2 火災自動報警系統在地鐵消防聯動中的應用

2.1? 消防聯動測試

2.1.1? 測試基本要求

第一步成立測試小組，組內包括指令員、測試員、操作員、監護員、記錄員。

第二步制訂測試計劃，每年1月上旬在消防安保部門的主導下制訂全年消防聯動測試計劃，在計劃中對測試的具體日期與時間、測試人員以及具體崗位分配、測試區域、測試內容、測試的報警點數量、測試順序進行明確，且測試計劃需要上級批準后執行。

2.1.2? 測試基本條件

消防聯動測試要求參與測試的所有系統運行狀態正常，無故障與缺陷；系統完成調試，已根據測試需要完成聯調設定、消防聯動聯調設定；此外，測試要求網絡穩定。

2.1.3? 測試準備工作

測試前系統調試人員必須提前15min達到測試現場，且現場應提前做好安全防護準備，調試人員也應按照要求佩戴安全防護用具；測試前檢查系統運行情況，無異常情況下將垂直電梯停留位置調至非首層；對本次消防聯動測試中的相關設備進行確認，通過工作站即可完成，測試要求所有設備處于已上電狀態，且能夠支持遠程操作；工作站的綜合后備盤顯示正常，將地鐵站內所有消防指示燈熄滅，并將綜合后備盤上的環控模式調節為自動模式；調整火災自動報警系統主機及其氣滅主機為自動模式[3]。

2.1.4? 具體測試模式

展開空氣采樣、煙感、氣滅報警三者測試，分析聯動模式的合理性、靈敏性。其中空氣采樣報警主要測試設備區空氣采樣能否正常與手動報警按鈕聯動；煙感報警主要測試設備房內的煙感報警器能否正常與卷簾門處的溫感裝置、煙感裝置聯動；氣滅報警主要測試氣滅保護區域內煙感裝置能否正常與溫感裝置聯動。

2.1.5? 具體測試項目

共對7個項目展開聯動測試：一是測試綜合后備盤模式執行情況、城市軌道交通綜合監控系統頁面推圖；二是測試聲光系統、智能疏散、產品信息系統、消防應急廣播聯動；三是測試強啟應急電源，400V低壓配電柜、環控電控室、照明配電室、現場就地配電箱內非消防電源的切除；四是測試自動售檢票系統與門禁系統釋放；五是測試垂直電梯歸首；六是測試地鐵站內專用風機與控制閥門能否準確完成排煙送風動作；七是測試聯動模式中防火卷簾升降功能是否靈敏、可靠。

2.2? 火災自動報警系統設計

火災自動報警系統設計過程中，應按照地鐵全線相同時間內發生一次火災標準考慮系統能力設計；采用三級控制模式，火災自動報警系統實現中心為一級控制、車站兩級管理中完成二級控制、就地完成三級控制；在正常狀態下環境與設備監控系統負責站內及運行區間內送排風系統與共同暖用空調系統、防排煙系統的控制，在火災發生后，火災自動報警系統會根據采集的信息向環境與設備監控系統傳遞指令，啟動火災模式，且環境與設備監控系統會根據指令內容做出響應，控制設備啟動火災模式，并向火災自動報警系統反饋執行情況，將救災情況以畫面的形式呈現在控制中心內；確認火災發生后，火災報警控制器會收到來自站內、區間內專用消防風機做出連鎖動作后的信號、排煙風閥發生動作的信號；在無消防安全風險下站內公共廣播系統正常使用，確認火災報警信號后則切換為消防廣播，播報火災應急信息，用于指揮救援逃生；在該系統中可以將火警信號看做探測器報警，因此，無需空氣采樣探測器預警參與到聯動之中；若站內以電子設備區為代表的氣體保護區發生火災，立即聯動區域內所有設備，全面開啟火災模式[4]。

2.3? 聯動機制

2.3.1? 公共區域聯動機制

公共區域是指地鐵站的站廳層、站臺層以及長度未超過60m的出入口。在站廳層、站臺層內同時設置手動報警按鈕以及探測器，同時參與聯動；但在長度未超過60m的出入口只有手動報警按鈕參與到聯動中，探測器只進行報警，未參與到聯動中。火災報警控制器正常運行狀態下發生火災，消防聯動方式如下：其一，在相同防煙分區內，若設置2只彼此獨立的探測器，發生火災后能夠同時向火災報警控制器傳遞信號；其二，在相同防煙分區內，若同時設置探測器與手動報警按鈕，火災發生后，應至少有1只手動報警按鈕以及1只探測器發出會向火災報警控制器傳遞報警信號；其三，火災報警控制器可以接收到火災報警確認按鈕信號以及1只探測器報警信號。但火災報警控制器處于檢修狀態時，其無法進行自動聯動。

聯動設備。當一個防煙分區內發生火災，會啟動對應設定的火災模式，并將產生信號傳輸到綜合監控系統以及環境與設備監控系統后，根據控制中心掌握的信息啟動對應的火災模式，使火災自動報警系統自適應，啟動設備聯動模式，其中火區域內聲光報警器以及消防廣播最先啟動，并進行交替動作，如聲光響持續20s后啟動廣播持續播放20s，消防廣播以及聲光報警器的動作時間可以結合實際情況進行設定；識別站內非消防垂直電梯是否處于首層，應立即傳遞歸首信號，當電梯回歸首層后立即將電源切斷；完成以上動作后，應將全站所有非消防電源切除，將全部應急照明設施啟動，將站內的閘機以及門禁系統全部釋放。同時，當站內結合商業建筑部位的商鋪、出入口位置上設置的防火卷簾作為防火分隔發揮作用時，其專用探測器報警信號傳遞給火災報警系統后，則立即開啟聯動模式，控制防火卷簾實現全降；當站內臨近商業建筑疏散通道、出入口位置上設置的防火卷簾作為防火疏散發揮作用時，設備聯動方式分為2種，一種是火災報警控制器僅收到區域內獨立探測器或防火卷簾位置專用感煙探測器傳遞的報警信號時，需要控制防火卷簾半降，在與地面相距1.8m位置停止；另一種是在上述基礎上也接收到防火卷簾位置專用感溫裝置探測器傳遞的報警信號，則控制防火卷簾全降。

2.3.2? 長度＞60m出入口聯動機制

長度＞60m出入口位置通常設置手動報警按鈕與探測器，當火災報警控制器正常運行狀態下發生火災，消防聯動方式如下：其一，在相同防煙分區內，若設置2只彼此獨立的探測器，發生火災后能夠同時向火災報警控制器傳遞信號；其二，在相同防煙分區內，若同時設置探測器與手動報警按鈕，火災發生后，應至少有1只手動報警按鈕以及1只探測器發出會向火災報警控制器傳遞報警信號；其三，火災報警控制器可以接收到火災報警確認按鈕信號以及1只探測器報警信號。但火災報警控制器處于檢修狀態時，其無法進行自動聯動。

聯動設備。當一個防煙分區內發生火災，會啟動對應設定的火災模式，并將產生信號傳輸到綜合監控系統以及環境與設備監控系統后，根據控制中心掌握的信息啟動對應的火災模式，使火災自動報警系統自適應，啟動設備聯動模式，其中火區域內聲光報警器以及消防廣播最先啟動，并進行交替動作，如聲光響持續20s后啟動廣播持續播放20s，消防廣播以及聲光報警器的動作時間可以結合實際情況進行設定；識別站內非消防垂直電梯是否處于首層，應立即傳遞歸首信號，當電梯回歸首層后立即將電源切斷；完成以上動作后，將全部應急照明設施啟動，將站內的閘機以及門禁系統全部釋放。同時，當站內結合商業建筑部位的商鋪、出入口位置上設置的防火卷簾作為防火分隔發揮作用時，其專用探測器報警信號傳遞給火災報警系統后，則立即開啟聯動模式，控制防火卷簾實現全降；當站內臨近商業建筑疏散通道、出入口位置上設置的防火卷簾作為防火疏散發揮作用時，設備聯動方式分為2種，一種是火災報警控制器僅收到區域內獨立探測器或防火卷簾位置專用感煙探測器傳遞的報警信號時，需要控制防火卷簾半降，在與地面相距1.8m位置停止；另一種是在上述基礎上也接收到防火卷簾位置專用感溫裝置探測器傳遞的報警信號，則控制防火卷簾全降。

2.3.3? 設備區發生火災時的聯動機制

設備區是指非氣體保護區房間以及走廊，當火災報警控制器在正常運行狀態下發生火災，消防聯動方式如下：其一，在相同防煙分區內，若設置2只彼此獨立的探測器，發生火災后能夠同時向火災報警控制器傳遞信號；其二，在相同防煙分區內，若同時設置探測器與手動報警按鈕，火災發生后，應至少有1只手動報警按鈕以及1只探測器發出會向火災報警控制器傳遞報警信號；其三，火災報警控制器可以接收到火災報警確認按鈕信號以及1只探測器報警信號。但火災報警控制器處于檢修狀態時，其無法進行自動聯動。

聯動設備。當一個防煙分區內發生火災，會啟動對應設定的火災模式，并將產生信號傳輸到綜合監控系統以及環境與設備監控系統后，根據控制中心掌握的信息啟動對應的火災模式，使火災自動報警系統自適應，啟動設備聯動模式，其中火區域內聲光報警器以及消防廣播最先啟動，并進行交替動作，如聲光響持續20s后啟動廣播持續播放20s，消防廣播以及聲光報警器的動作時間可以結合實際情況進行設定；識別站內非消防垂直電梯是否處于首層，應立即傳遞歸首信號，當電梯回歸首層后立即將電源切斷；完成以上動作后，將全部應急照明設施啟動，將站內的閘機以及門禁系統全部釋放。同時，對疏散通道位置的防火卷簾采取以下聯動方式，當火災報警控制器僅收到區域內獨立探測器或防火卷簾位置專用感煙探測器傳遞的報警信號時，需要控制防火卷簾半降，在與地面相距1.8m位置停止；在上述基礎上也接收到防火卷簾位置專用感溫裝置探測器傳遞的報警信號，則控制防火卷簾全降。

2.3.4? 其他情況聯動方式

火災自動報警系統收到隧道、區間2個區域內火災報警設備傳遞的信號后，同感溫光纖聯動，但此時系統只負責接收報警信號，火災自動報警系統在此時也不執行其他聯動動作，需要經過控制運營中心人員以及司機的確認后再結合火災具體情況手動調整火災模式。

火災自動報警系統收到感溫電纜報警器發出的信號后，也先將信號傳輸至控制中心，經過工作人員確認后開啟同其他設備的聯動模式，否則不執行聯動任務。

火災自動報警系統同消火栓系統的聯動方式如下：一是，通過消防聯動控制盤系統可以對消火栓泵閥的啟停展開控制，也可以監視消火栓泵、識別異常狀態；二是，基于調度電話、便攜式消防電話、火災自動報警系統消防電話可以實現值班人員、消防人員、現場運營人員三者之間的通話，經過人工現場確認需要啟動消火栓泵后，可以直接現在現場通過手動方式操控，但現場無法開啟火災模式，仍然由消防控制中心操控；三是，經過對消火栓按鈕動作信號與全站區域內任何位置的手動火災報警按鈕報警信號、火災探測器報警信號的判定，其中“與”的邏輯屬于聯動時，消火栓泵則會接收到輸入模塊傳遞的啟動信號，轉換到啟動狀態；四是，在火災報警反饋信號當中包括消火栓泵的啟動信號，但不以其為依據進行設備聯動設計。

當氣體保護區內有房間發生火災，氣體保護區內火災自動報警系統與消防設備聯動方式如下：一是，當區域內氣體滅火控制盤處在手動狀態時發生火災，探測器會發出火災報警信號，區域內警鈴將會響起；二是，當區域內氣體滅空控制盤處在自動狀態時，感煙、感溫探測器將會同時發出報警信號，此時區域內的聲光報警器啟動、電動防火閥將被關閉，火災自動報警系統開始執行聯動任務，通常與電磁閥的聯動需要延時30s，并根據壓力開關動作與否完成控制任務，如壓力開關動作后會點亮氣體釋放燈，且默認為收到火災確認信號，開始執行更復雜的聯動任務。

3 結語

綜上所述，面對地鐵運行中的消防安全問題，及時報警是減輕危害、減少損失的重要方法，也是目前地鐵消防安全保衛中相對理想的方式，因此，應選擇功能合理、可靠的報警裝置，并設計科學的消防聯動模式，提高系統的安全性、穩定性，及時警報異常，加強火災預防，以提高消防聯動系統工作效能，更可靠地維護地鐵運營安全、乘客以及工作人員的生命財產安全。

參考文獻：

[1]劉明錚.自動控制在地鐵火災報警系統中的運用[J].電子技術與軟件工程，2021（19）：119-120.

[2]王俊.火災自動報警系統在地鐵消防聯動中的應用[J].電子技術與軟件工程，2021（12）：107-108.

[3]符寧寧，席冰花.地鐵標準站火災自動報警系統（FAS）消防聯動控制分析[J].消防界（電子版），2021，7（10）：70-71.

[4]華孟迪，余祺暉，趙健.地鐵火災自動報警系統消防聯動設計分析[J].電氣技術，2020，21（7）：116-119+124.

Application of automatic fire alarm system in subway fire linkage

Zhao Gaopeng

（Tianjin Fire and Rescue Brigade Railway Transportation Division，Tianjin? 300400）

Abstract： Analyze the working principle and structure of automatic fire alarm system， form the understanding of automatic fire alarm system， and further explore the application of automatic fire alarm system in the subway fire linkage， put forward the fire linkage test strategy， the fire alarm system design scheme and the fire linkage mechanism in four scenarios， namely， the public area， the length of >60 m entrances and exits， the fire in the equipment area， and other situations， with the intention of The purpose is to demonstrate the important role of automatic fire alarm system in the subway fire linkage， improve the design and application level， and play a role in protecting the safety of subway transportation.

Keywords： subway; fire linkage; automatic fire alarm system