鄭州火車站西站房火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢　430064)

1　概述

鄭州火車站西站房由高凈空、大跨度的西站房及兩高架候車室組成，總建筑面積12 628 m2，共設(shè)三個(gè)防火分區(qū)，兩個(gè)新建高架候車室總建筑面積6 186 m2，分設(shè)二個(gè)防火分區(qū)。

論述站房火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)功能等，并結(jié)合高凈空、大跨度站房的防災(zāi)特點(diǎn)，重點(diǎn)論述了西站房大空間火災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鄭州火車站西站房及高架候車室建筑耐火等級(jí)均不低于二級(jí)，按火災(zāi)報(bào)警二級(jí)保護(hù)對(duì)象設(shè)計(jì)。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)按兩級(jí)監(jiān)控方式設(shè)置，第一級(jí)為中央級(jí)，設(shè)于鄭州既有主站房消防控制中心，作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)集中監(jiān)控中心；第二級(jí)為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，在西站房消防控制室設(shè)區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器，作為現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)控制。消防系統(tǒng)所有的指揮調(diào)度權(quán)在中央級(jí)，主站房消防控制中心作為消防指揮中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)站房的消防集中監(jiān)控管理。

2.1　系統(tǒng)設(shè)置

新建西站房及高架候車室火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(集中報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)、圖像式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、紅外線自動(dòng)尋的消防炮滅火系統(tǒng)主機(jī))統(tǒng)一納入鄭州既有主站房消防控制中心監(jiān)控管理。在西站房消防控制室設(shè)區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器，對(duì)西站房進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)視。在高架候車室設(shè)火災(zāi)顯示盤，對(duì)高架候車室進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)視，西站房和高架候車室的消防監(jiān)控管理由鄭州主站房消防控制中心完成。FAS系統(tǒng)監(jiān)視車站消防設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，接收車站火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，并顯示報(bào)警部位，通過控制盤的數(shù)據(jù)接口向BAS系統(tǒng)發(fā)出模式指令，由BAS系統(tǒng)啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備，火災(zāi)工況具有優(yōu)先權(quán)。

2.2　系統(tǒng)組成及功能

新建西站房及高架候車室火災(zāi)報(bào)警部分由火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器(點(diǎn)式感煙探測(cè)器、點(diǎn)式感溫探測(cè)器、纜式線型定溫探測(cè)器、紅外對(duì)射探測(cè)器、視頻感煙探測(cè)器、圖像式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器、線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器等)、手動(dòng)報(bào)警按鈕、消火栓按鈕等設(shè)備構(gòu)成。根據(jù)火災(zāi)的不同特點(diǎn)，自動(dòng)或手動(dòng)向消防中心報(bào)警。

(1)常規(guī)火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

新建西站房及高架候車室火災(zāi)報(bào)警由既有主站房消防控制室集中控制，新建西站房及高架候車室每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置一個(gè)接線箱，箱內(nèi)設(shè)置二個(gè)總線隔離模塊和一個(gè)消防電話插孔專用模塊。各防火分區(qū)火災(zāi)探測(cè)器直接接入所在防火分區(qū)的報(bào)警信號(hào)總線上，各消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備通過輸入、輸出控制模塊接入所在防火分區(qū)的報(bào)警信號(hào)總線上，西站房各防火分區(qū)報(bào)警信號(hào)總線集中至西站房區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器，高架候車室防火分區(qū)報(bào)警信號(hào)總線接入既有主站房消防控制中心報(bào)警主機(jī)，西站房區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器由光纖與既有主站房消防控制中心報(bào)警主機(jī)相連。既有主站房消防控制室內(nèi)設(shè)有消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制柜、CRT彩顯系統(tǒng)、消防廣播設(shè)備、消防電話主機(jī)及多線控制盤和智能電源盤各1臺(tái)。

站房火災(zāi)初期，由現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器將檢測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸給報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制器，由控制器確認(rèn)后，起動(dòng)消防設(shè)備，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)滅火，同時(shí)接收設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)，將正常廣播自動(dòng)切換成火災(zāi)事故廣播。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和主站房閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)密切配合，與車站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制?；馂?zāi)時(shí)，能在車站控制室將閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)強(qiáng)制轉(zhuǎn)入消防監(jiān)視狀態(tài)，確保火災(zāi)報(bào)警既迅速又準(zhǔn)確。

在辦公室、售票室、檢票室、休息室、樓梯及電梯前室、走廊、南北出站廳采用點(diǎn)式感煙探測(cè)器；在開水間、吸煙室設(shè)置點(diǎn)式感溫探測(cè)器；消防控制室、通信機(jī)械室、設(shè)備監(jiān)控室、低壓變電所、配電小間設(shè)復(fù)合型感煙或感溫探測(cè)器；強(qiáng)電電纜橋架及電纜豎井內(nèi)采用智能纜式線型感溫探測(cè)器，在新建高架候車室內(nèi)(凈高9 m)設(shè)置紅外對(duì)射式感煙探測(cè)器與視頻火災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)。

聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)由消防設(shè)備應(yīng)急電源，消防控制主機(jī)，聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，消防控制中心圖形顯示裝置，控制模塊與現(xiàn)場(chǎng)消火栓，噴淋泵消防水系統(tǒng)，防排煙風(fēng)機(jī)的監(jiān)控，電梯迫降，防火卷簾門關(guān)閉，非消防電源切斷等系統(tǒng)設(shè)備組成。消防應(yīng)急廣播、消防電話也參與消防聯(lián)動(dòng)控制，在消防控制室可以實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備的手動(dòng)和自動(dòng)控制。

(2)大空間火災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)

西站房總建筑面積12 628 m2，站房長(zhǎng)192 m，跨度40 m，中間廣廳凈高19.3 m，廣廳北側(cè)的售票廳及廣廳南側(cè)的旅客服務(wù)用房部分凈高均為16.2 m。按(GB50116—2008)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第16章要求，宜實(shí)施火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的性能化設(shè)計(jì)，并宜采用2種以上火災(zāi)參數(shù)的探測(cè)器。

大空間火災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)：在主站房消防控制室內(nèi)設(shè)置一套操作臺(tái)，其中安裝防火并行處理器、信息處理主機(jī)、控制器、矩陣切換器、視頻切換器、長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)、監(jiān)視器、消防炮集中控制盤等設(shè)備。一旦火災(zāi)發(fā)生，信息處理主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，顯示報(bào)警區(qū)域的圖象，并自動(dòng)開啟錄像機(jī)進(jìn)行記錄。報(bào)警同時(shí)進(jìn)行語音通訊，并可與常規(guī)系統(tǒng)兼容，通過聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，采用人機(jī)協(xié)同的方式啟動(dòng)自動(dòng)消防炮進(jìn)行定點(diǎn)滅火。

在西站房整個(gè)大廳側(cè)墻12 m高處設(shè)置8套雙波段圖像火災(zāi)探測(cè)器，8套線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器。雙波段圖像火災(zāi)探測(cè)器是一種新型智能型火災(zāi)探測(cè)器，它將采集到的紅外和彩色視頻圖像信號(hào)傳送給信息處理主機(jī)，使高大空間火災(zāi)探測(cè)和圖像監(jiān)控有機(jī)結(jié)合。線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器能夠提供早期預(yù)報(bào)，應(yīng)用煙粒子吸收或散射紅外光束強(qiáng)度發(fā)生變化的原理而工作。圖像火災(zāi)探測(cè)器只能用于探測(cè)火焰，不能探測(cè)煙氣。因此，圖像火災(zāi)探測(cè)器與線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器聯(lián)合使用，共同監(jiān)測(cè)高大空間消防報(bào)警。

探測(cè)器收集的信息通過視頻同軸電纜傳回控制中心，經(jīng)視頻分配器，將每路信息分配成兩路，一路給視頻切換器，另一路給防火并行處理器，經(jīng)視頻切換器將各路現(xiàn)場(chǎng)信息以循環(huán)切換方式傳送給信息處理主機(jī)巡檢；防火并行處理器對(duì)一路現(xiàn)場(chǎng)信息作并行實(shí)時(shí)處理確認(rèn)，從而使巡檢并行處理相結(jié)合，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確報(bào)警提供了可靠保證。

對(duì)于12 m以上凈高的西站房大廳暖通專業(yè)設(shè)置消防水炮實(shí)施滅火。消防水炮滅火系統(tǒng)的組成：紅外線自動(dòng)尋的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、消防水炮滅火系統(tǒng)、消防炮信息處理主機(jī)、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)、消防炮給水系統(tǒng)、與其他消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備接口。

紅外線自動(dòng)尋的消防炮探測(cè)裝置由紅外光學(xué)系統(tǒng)和特種紅外傳感元件組成，利用可燃物在著火(明火或陰火)時(shí)所產(chǎn)生的紅外線輻射為目標(biāo)，采用一種對(duì)火災(zāi)所輻射的紅外線敏感的電子元件，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行遠(yuǎn)距離、主動(dòng)接收式的探知。將其紅外輻射強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過放大、濾波，火災(zāi)計(jì)算法處理后，輸出帶地址碼的火災(zāi)報(bào)警信息。通過一套控制電路來驅(qū)動(dòng)消防炮的水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而把炮口直接準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)火源，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)泵、閥等機(jī)構(gòu)噴射出滅火劑，瞬間即可把火撲滅。

消防水炮聯(lián)動(dòng)由系統(tǒng)主機(jī)完成，消防水炮啟動(dòng)方式有控制室自動(dòng)、手動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急手動(dòng)等三種啟動(dòng)方式。

消防水炮自動(dòng)控制：消防控制室無人值守時(shí)或人為使系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)報(bào)警信號(hào)在控制室被主機(jī)確認(rèn)后，主機(jī)向消防炮控制盤發(fā)出滅火指令，消防炮按設(shè)定程序搜索著火點(diǎn)，直至搜到著火點(diǎn)并鎖定目標(biāo)，再啟動(dòng)電動(dòng)閥和消防泵進(jìn)行滅火。

消防控制室手動(dòng)：消防控制室控制設(shè)備在手動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)被工作人員通過控制室顯示器或現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后，控制室通過消防水炮控制盤按鍵驅(qū)動(dòng)消防水炮瞄準(zhǔn)著火點(diǎn)，啟動(dòng)電動(dòng)閥和消防水泵實(shí)施滅火，消防泵和消防水炮的工作狀態(tài)在控制室顯示。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急手動(dòng)：工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，通過設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)控制盤按鍵驅(qū)動(dòng)消防水炮瞄準(zhǔn)著火點(diǎn)，啟動(dòng)電動(dòng)閥和消防水泵實(shí)施滅火.消防泵和消防水炮的工作狀態(tài)在控制室顯示。

3　結(jié)束語

該工程于2008年12月建成，系統(tǒng)具有高可靠性及穩(wěn)定性，容易維護(hù)及具有擴(kuò)展功能，順利通過鄭州消防部門驗(yàn)收，2009年春運(yùn)前投入運(yùn)營(yíng)至今，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)行良好。從整個(gè)設(shè)計(jì)方案可知，鐵路旅客站房火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物特征和使用性質(zhì)，分析火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展特征，合理選擇報(bào)警設(shè)備和系統(tǒng)配置

[1]唐平.鐵路客站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代建筑電氣,2011(增刊)

[2]GB50116—98火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[3]GB16806—2006消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)條件[S]