地鐵網(wǎng)絡(luò)運營控制中心火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

★鄧梁 （深圳市地鐵集團有限公司建設(shè)總部系統(tǒng)設(shè)備中心, 深圳 518026）

地鐵網(wǎng)絡(luò)運營控制中心火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

★鄧梁 （深圳市地鐵集團有限公司建設(shè)總部系統(tǒng)設(shè)備中心, 深圳 518026）

地鐵網(wǎng)絡(luò)運營控制中心是地鐵運輸?shù)摹按竽X”，是對運輸全過程進行實時監(jiān)控調(diào)度的控制中樞，在協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的工作、提高地鐵運行穩(wěn)定、確保運輸安全、保持運輸持續(xù)性等方面起著核心作用。本文介紹了地鐵運營控制中心火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用。

控制中心；火災(zāi)自動報警；消防聯(lián)動控制

1 工程概況

本工程為深圳市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運營控制中心，位于7號線深云車輛段基地內(nèi)，項目按照控制中心與綜合辦公用地進行整合一體化設(shè)計，建設(shè)總用地面積為15500m2,總建筑面積為116876m2，分為A、B、C三棟建筑大樓，建筑高度73.8m。平面布置主要分為地下和地上兩大部分，地下部分為車庫、調(diào)度大廳、變電所，地上部分為各線路設(shè)備機房與綜合辦公用房。

2 設(shè)計原則

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《火災(zāi)自動報警設(shè)計規(guī)范》，本工程為一類高層公共建筑，耐火等級為一級，是重點火災(zāi)自動報警保護對象。本建筑的火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)，消防控制室設(shè)于首層，設(shè)置了火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、圖形顯示裝置、事件打印機，顯示所有火災(zāi)報警信號和聯(lián)動控制狀態(tài)信號。發(fā)生火災(zāi)報警時，控制器立即向消防設(shè)備發(fā)出執(zhí)行信號：切斷非消防電源，啟動應(yīng)急廣播、應(yīng)急照明、送排風機、消防水泵、噴淋泵、防火卷簾門等設(shè)備的聯(lián)動。

3 消防系統(tǒng)組成及應(yīng)用范圍

本工程消防系統(tǒng)由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)（含控制及管網(wǎng)）、感溫光纖系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、吸氣式煙霧探測系統(tǒng)、高壓細水霧系統(tǒng)、噴射型自動射流滅火系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)組成。

3.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

火災(zāi)自動報警控制器與現(xiàn)場智能火災(zāi)報警探測器、手動報警按鈕、消火栓按鈕、監(jiān)視模塊、控制模塊、聲光報警器、警鈴?fù)ㄟ^回路總線連接。負責各樓層辦公用房、通道及地下車庫火災(zāi)的探測及相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動。

3.2 氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)分由控制子系統(tǒng)和管網(wǎng)子系統(tǒng)兩部分組成，采用七氟丙烷滅火劑作為滅火介質(zhì)?？刂谱酉到y(tǒng)由氣體滅火報警控制器、智能煙溫感探測器、氣體滅火控制盤、聲光報警器、警鈴、手動狀態(tài)指示燈、氣體釋放指示燈等器件組成。管網(wǎng)子系統(tǒng)由滅火劑及其儲存裝置、滅火劑匯集與分配裝置、啟動裝置、滅火劑輸送管網(wǎng)和噴頭等組成。大樓內(nèi)變電所、高壓室、低壓開關(guān)柜室、信號機械室、通信設(shè)備室、UPS室、AFC設(shè)備室等重要機房設(shè)置氣體滅火保護。

3.3 感溫光纖系統(tǒng)

感溫光纖系統(tǒng)由設(shè)在消防控制室中的測溫主機、安裝在檢測對象上的感溫光纖及通信網(wǎng)絡(luò)組成。調(diào)度大廳吊頂內(nèi)、調(diào)度大廳工作夾層、變電所電纜夾層、工藝線槽電纜井敷設(shè)了感溫光纖，感溫光纖系統(tǒng)對重要電纜及空間區(qū)域?qū)崟r有效的溫度監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測。

3.4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主機、測溫式電氣火災(zāi)探測器、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器、數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)傳輸總線及系統(tǒng)軟件組成。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是對電氣設(shè)備進行溫度和漏電電流進行監(jiān)測，具有定位和火情分析的功能，同時為電氣設(shè)備狀態(tài)檢修提供實時性數(shù)據(jù)。電氣火災(zāi)系統(tǒng)監(jiān)測的回路及范圍：低壓進線柜聯(lián)絡(luò)線壓接端子處、低壓進線柜斷路器上下接口處、母聯(lián)柜斷路器上下接口處、三級負荷總開關(guān)斷路器上下接口處、環(huán)控一二級負荷饋出回路斷路器上下接口處。

3.5 吸氣式煙霧探測系統(tǒng)

吸氣式煙霧探測系統(tǒng)吸氣式煙霧探測控制器、現(xiàn)場空氣采樣管、通信總線、通訊模塊等設(shè)備組成。系統(tǒng)設(shè)置于調(diào)度大廳吊頂上空、調(diào)度大廳大屏機房、NCC設(shè)備機房，對高大空間進行火災(zāi)早期探測。

3.6 高壓細水霧系統(tǒng)

高壓細水霧系統(tǒng)應(yīng)由管網(wǎng)子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)組成。管網(wǎng)子系統(tǒng)包括高壓泵組、穩(wěn)壓裝置、儲水箱、補水裝置、過濾器、區(qū)域控制閥箱、噴頭、輸送管道及提供每個區(qū)域管網(wǎng)噴放的流量開關(guān)等其它附件組成?？刂谱酉到y(tǒng)由高壓細水霧泵組控制柜、區(qū)域閥控制器及其聯(lián)動控制設(shè)備等組成。調(diào)度大廳機房、線管監(jiān)控大廳、運管辦監(jiān)控大廳設(shè)置了高壓細水霧系統(tǒng)。

3.7 噴射型自動射流滅火系統(tǒng)

噴射型自動射流滅火系統(tǒng)由管網(wǎng)子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)兩部分組成。管網(wǎng)子系統(tǒng)設(shè)有獨立的輸送管道，共用消防水泵?？刂谱酉到y(tǒng)由圖像型火災(zāi)探測器、線型光束感煙探測器、信息處理控制器、消防炮、現(xiàn)場控制盤組成。系統(tǒng)采用紫外和紅外復(fù)合探測，具有360度全方位可視火災(zāi)探測，自動定位火源噴射充實水柱進行滅火。調(diào)度大廳工作區(qū)域設(shè)置噴射型自動射流滅火系統(tǒng)。

3.8 消防廣播系統(tǒng)

消防廣播與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)共用一個系統(tǒng)，在消防控制室火災(zāi)報警控制器設(shè)有消防廣播功能模塊，通過信號線與現(xiàn)場各樓層走道、電梯前室、大廳、地下車庫、主要設(shè)備房的吸頂式或壁掛式揚聲器連接。

3.9 消防電話系統(tǒng)

消防電話系統(tǒng)采用總線制消防電話，由消防電話主機、消防電話分機、插孔電話、消防通信網(wǎng)絡(luò)組成。消防電話主機設(shè)置于消防控制室、消防水泵房、氣瓶間、大屏機房、調(diào)度大廳、高低壓配電室、通信設(shè)備室、信號設(shè)備室等重要的設(shè)備機房設(shè)置消防電話分機。消防分機一經(jīng)提起，主機上即有聲光信號顯示及分機地址顯示，在主機按下此內(nèi)部電話之選擇按鈕，主、分機即可通話。在各樓層的手動報警按鈕處設(shè)置獨立的電話插孔，當手提式插孔電話插入電話插孔時，消防電話主機上即有聲光信號及地址顯示，在主機上按下相應(yīng)選擇按鈕，即可通話。

4 消防系統(tǒng)的聯(lián)動

消防設(shè)備的聯(lián)動包含著消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火門及防火卷簾、電梯、消防廣播、消防應(yīng)急照明、氣體滅火系統(tǒng)、高壓細水霧系統(tǒng)?？刂浦行南老到y(tǒng)按照以下的模式運營和管理：

4.1 監(jiān)視模式

在正常情況下，控制中心現(xiàn)場設(shè)備均處于監(jiān)視狀態(tài)，樓宇智能化系統(tǒng)及火災(zāi)報警系統(tǒng)工作站均可顯示各防火分區(qū)、防煙分區(qū)的平面及現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)。

4.2 報警模式

4.2.1 自動確認模式

在樓層任何一個報警區(qū)域，如果有一個火災(zāi)探測器報警，同時有一個手動報警按鈕報警；或在點式探測器保護區(qū)域有兩個及兩個以上的火災(zāi)探測器同時報警；或大屏機房內(nèi)吸氣式煙霧探測與感溫光纖達到第二級火災(zāi)報警；或調(diào)度大廳圖像型火災(zāi)探測器、線型光束感煙探測器同時報警，則系統(tǒng)自動確認報警，并發(fā)出指令至樓宇FAS、BA系統(tǒng)，按預(yù)先設(shè)置的程序啟動相應(yīng)的消防設(shè)備。

4.2.2 人工確認模式

如果報警區(qū)域為CCTV監(jiān)控的區(qū)域，火災(zāi)探測器報警，消防控制室的值班人員將CCTV的顯示切換到報警的防火分區(qū)報警確認；如果報警區(qū)域不在CCTV監(jiān)視區(qū)域，則由消防控制室的值班人員用對講電話通知現(xiàn)場保安，到報警現(xiàn)場進行報警確認。如果確認火災(zāi)，則人工啟動火災(zāi)模式，使火災(zāi)報警系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)置的程序啟動相應(yīng)的火災(zāi)模式。

4.3 系統(tǒng)聯(lián)動控制

火災(zāi)報警系統(tǒng)實現(xiàn)火災(zāi)探測及報警聯(lián)動功能，按設(shè)定的控制邏輯向各相關(guān)的受控設(shè)備發(fā)出聯(lián)動控制信號，并接受相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動反饋信號。

4.3.1 消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動

樓層的消火栓按鈕動作信號作為報警信號及啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號，由火災(zāi)報警主機聯(lián)動消火栓泵的啟動。消火栓泵控制箱（柜）的啟動、停止按鈕用專用線路直接連接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動柜，可直接手動控制消火栓泵的啟動、停止。消火栓泵的動作信號應(yīng)反饋至火災(zāi)報警主機。

4.3.2 自動噴水滅火系統(tǒng)的聯(lián)動

噴射型自動射流滅火系統(tǒng)的聯(lián)動控制分為三種：自動控制、手動控制、應(yīng)急控制。自動控制：系統(tǒng)處于自動狀態(tài)下，當調(diào)度大廳的工作區(qū)域的紫外和紅外復(fù)合探測器探測到火災(zāi)，控制室主機向射流裝置發(fā)出滅火指令，射流裝置按設(shè)定程序搜索著火點，直到鎖定目標，再啟動電動閥和消防泵進行滅火。手動控制：系統(tǒng)處于手動狀態(tài)，現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)時，可在消防控制室通過控制器主機驅(qū)動射流裝置瞄準著火點，啟動電動閥和消防泵進行滅火。應(yīng)急控制：運營人員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，通過設(shè)在現(xiàn)場的手動控制盤驅(qū)動射流裝置，啟動電動閥和消防泵進行滅火。電動閥和消防泵的啟動和停止的動作信號應(yīng)反饋至火災(zāi)報警主機。

消防控制室內(nèi)的火災(zāi)報警主機設(shè)置專用線路，直接連接噴淋消防泵控制箱（柜）的啟動、停止按鈕，可直接手動控制噴淋消防泵的啟動、停止。水流指示器、信號閥、壓力開關(guān)、噴淋消防泵的啟動和停止的動作信號應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。

4.3.3 防煙排煙系統(tǒng)的聯(lián)動

防火分區(qū)內(nèi)火災(zāi)確認后，火災(zāi)報警主機聯(lián)動控制相關(guān)層前室加壓送風場所的加壓送風口開啟和加壓送風機啟動。聯(lián)動控制排煙口開啟，同時停止該防煙分區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)。排煙口開啟的動作信號，作為排煙風機啟動的聯(lián)動觸發(fā)信號，并應(yīng)由火災(zāi)報警主機聯(lián)動控制排煙風機的啟動。在消防控制室消防聯(lián)動柜上能手動控制排煙口的開啟或關(guān)閉及防煙風機、排煙風機等設(shè)備的啟動或停止，防煙、排煙風機的啟動、停止按鈕應(yīng)采用專用線路直接連接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的火災(zāi)報警主機，可直接手動控制防煙、排煙風機的啟動、停止。

4.3.4 防火門及防火卷簾系統(tǒng)的聯(lián)動

各樓層通道、設(shè)備區(qū)域的防火門全部設(shè)置了門禁系統(tǒng)，正常時門禁系統(tǒng)監(jiān)控了防火門的開啟、關(guān)閉及故障信號，發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)報警主機輸出模塊通過硬線接口，輸出門禁釋放信號至門禁控制器，實現(xiàn)相關(guān)樓層防火門的自動聯(lián)動。

防火分區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，防火分區(qū)內(nèi)任兩只獨立的感煙火災(zāi)探測器或任一只專門用于聯(lián)動防火卷簾的感煙火災(zāi)探測器的報警信號聯(lián)動疏散通道上的防火卷簾下降至距樓板面1.8m處，任一只專門用于聯(lián)動防火卷簾的感溫火災(zāi)探測器的報警信號聯(lián)動控制防火卷簾下降到樓板面。

4.3.5 電梯的聯(lián)動

樓層發(fā)生火災(zāi)并確認后，火災(zāi)報警主機發(fā)出聯(lián)功控制信號強制電梯停于首層，監(jiān)視著電梯的反饋信號，轎廂內(nèi)設(shè)置了直接與消防控制室通話的專用電話。

4.3.6 消防廣播

當發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)報警主機向全樓進行廣播，消防控制室值班人員也可根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域，自動或手動進行火災(zāi)廣播，及時指揮、疏導(dǎo)人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場。

4.3.7 消防應(yīng)急照明

消防控制室在確認火災(zāi)后，自動或手動控制切除火災(zāi)所在防火分區(qū)的非消防電源，啟動全樓疏散通道的消防應(yīng)急照明和疏散指示燈。

4.3.8 氣體滅火系統(tǒng)的聯(lián)動

氣體滅火報警控制系統(tǒng)的滅火啟動控制分為三種：自動控制、手動控制、機械應(yīng)急控制。

自動控制：當氣體滅火保護區(qū)內(nèi)任意一種探測器探測到火災(zāi)信號時，氣體滅火報警控制系統(tǒng)啟動保護區(qū)內(nèi)的警鈴和關(guān)閉防火閥，當保護區(qū)內(nèi)兩種探測器都探測到火災(zāi)信號時，啟動保護區(qū)內(nèi)外的聲光報警器，控制氣瓶電磁啟動器的控制模塊進入延時狀態(tài)，當30秒延時結(jié)束時，控制模塊啟動氣瓶電磁啟動器，開始噴氣，啟動保護區(qū)門外的放氣指示燈，在滅火期間，保護區(qū)外的聲光報警器一直工作，警告所有人員不能進入保護區(qū)域，直至確認火災(zāi)已經(jīng)撲滅。在系統(tǒng)延時期間內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)是系統(tǒng)誤動作，或者火災(zāi)發(fā)生但使用便攜式滅火器即可撲滅，可以按下設(shè)置在氣體滅火保護區(qū)外的緊急止噴按鈕（或?qū)⑹肿詣娱_關(guān)置于“手動”位置）使自動滅火程序中斷，避免或中止氣體自動噴放。如果需要繼續(xù)開啟氣體滅火系統(tǒng)，則直接按下緊急啟動按鈕實施滅火。當火災(zāi)消除和防護區(qū)通風換氣后，再對系統(tǒng)進行復(fù)位。

手動控制：當人員需要進入滅火防護區(qū)進行工作前，應(yīng)將手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到手動檔，此時氣體滅火報警控制系統(tǒng)只能執(zhí)行預(yù)定火災(zāi)探測報警等功能，而不能執(zhí)行預(yù)定自動滅火啟動功能。此時若發(fā)現(xiàn)氣體防護區(qū)著火，在人工確認防護區(qū)內(nèi)無人后，由工作人員直接按下設(shè)置在氣體滅火保護區(qū)外的緊急釋放按鈕，延時（30S）啟動氣體滅火系統(tǒng)和釋放滅火劑進行滅火。

應(yīng)急機械控制：在氣體防護區(qū)著火后，自動控制和手動控制均不能啟動氣體滅火裝置，由工作人員在氣瓶間按照規(guī)定程序進行機械應(yīng)急操作氣體滅火裝置，實施滅火氣體釋放。

4.3.9 高壓細水霧系統(tǒng)的聯(lián)動

高壓細水霧系統(tǒng)的滅火啟動控制分為三種：自動控制、手動控制、應(yīng)急控制。

自動控制：調(diào)度大廳大屏機房的感溫光纖與吸氣式煙霧探測系統(tǒng)探測到火災(zāi)信號后，火災(zāi)報警系統(tǒng)停止空調(diào)通風系統(tǒng)，并向高壓細水霧控制主機發(fā)出區(qū)域報警信號，系統(tǒng)延時30秒后，進入系統(tǒng)啟動階段，打開相應(yīng)的區(qū)域控制閥，向防護區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)供水，高壓細水霧控制主機可以有兩種方式控制主泵的啟動：第一種是根據(jù)管網(wǎng)壓力下降自動啟動主泵，第二種是接到確認后的火警信號后，直接啟動主泵。主泵啟動后，高壓細水霧控制主機根據(jù)管網(wǎng)壓力及流量的變化確定開啟水泵的數(shù)量。壓力開關(guān)將細水霧噴放信號反饋至控制子系統(tǒng)及火災(zāi)報警系統(tǒng)，同時啟動防護區(qū)外的細水霧釋放指示燈。防護區(qū)域門內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈，在滅火期間將一直工作，警告人員不能進入防護區(qū)域，直至確認火災(zāi)已經(jīng)撲滅。滅火過程完成，啟動機械通風裝置，對細水霧噴放區(qū)進行通風。在延時階段發(fā)現(xiàn)是系統(tǒng)誤動作，或防護區(qū)確有火災(zāi)發(fā)生但僅使用手提式滅火器即可撲滅的情況下，工作人員可按下設(shè)在防護區(qū)域門外的緊急停止開關(guān)，停止信號傳至高壓細水霧控制主機，終止本次系統(tǒng)的啟動（直至系統(tǒng)復(fù)位）。如需繼續(xù)開啟高壓細水霧滅火系統(tǒng)，則只需松開或再次按下（各廠家可根據(jù)自身產(chǎn)品確定再啟動形式）緊急停止開關(guān)即可繼續(xù)完成細水霧噴放過程。

手動控制：人工發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，運營人員按下設(shè)在防護區(qū)門外的緊急啟動按鈕，啟動信號傳至高壓細水霧控制主機，啟動對應(yīng)的區(qū)域控制閥和主泵，系統(tǒng)啟動，向防護區(qū)的管網(wǎng)供水。并根據(jù)管網(wǎng)壓力及流量的變化確定開啟水泵的數(shù)量。人工發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，也可選擇利用高壓細水霧噴槍滅火，手動按下啟動按鈕，信號傳至高壓細水霧控制主機，開啟相應(yīng)區(qū)域控制閥，人工打開噴槍，第一時間向火場噴射高壓細水霧。

應(yīng)急控制：在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，系統(tǒng)自動、手動兩種啟動方式均失效的情況下，可在各滅火分區(qū)實行應(yīng)急操作方式，人為開啟滅火系統(tǒng)，進行滅火。通過打開分區(qū)控制閥箱內(nèi)的應(yīng)急操作球閥并按下箱內(nèi)的應(yīng)急啟泵按鈕，來開啟滅火系統(tǒng)進行滅火。利用應(yīng)急操作，也可啟動高壓細水霧噴槍系統(tǒng)，系統(tǒng)啟動后，高壓細水霧控制主機根據(jù)管網(wǎng)壓力及流量的變化確定開啟水泵的數(shù)量。

[1] GB50116 - 2013, 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB50016 - 2014, 建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[3] GB50898 - 2013, 細水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

Design and Application of Automatic Fire Alarm and Fire Linkage Control System for Subway Network Operations Control Center

The subway network operations control center, the "brain" of subway transportation, is the real-time control center for monitoring and dispatching the whole process of transportation, which plays a central role in coordinating each system, improving the stability of subway operation, ensuring the safety of transportation, and keeping the sustainability of transportation. This paper introduces the design and application of automatic fire alarm and fire linkage control system in the subway network operations control center.

The control center; Automatic fire alarm; Integrated fire control

鄧梁（1979-），男，湖南寧鄉(xiāng)人，中級電氣工程師，武漢大學學士學位，現(xiàn)就職于深圳市地鐵集團有限公司建設(shè)總部系統(tǒng)設(shè)備中心，研究方向為軌道交通火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用。

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1003-0492(2017)05-0095-04

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