分析自動(dòng)控制在地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

■ 陳超 南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司

地鐵是重要的交通工具，為緩解交通擁堵，方便乘客出行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的作用。但地鐵也會(huì)受到火災(zāi)，電網(wǎng)故障，機(jī)車(chē)故障等突發(fā)事件的影響，導(dǎo)致運(yùn)輸癱瘓，在眾多的事故中，火災(zāi)是發(fā)生概率較高的事故之一，由于地鐵在封閉的軌道內(nèi)運(yùn)行，加強(qiáng)防火安全措施十分重要，本文從報(bào)警系統(tǒng)組成，功能出發(fā)，探究如何預(yù)防、處理地鐵火災(zāi)事故。

一、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）觸發(fā)裝置

觸發(fā)裝置可分為自動(dòng)探測(cè)和手動(dòng)報(bào)警兩種形式。其中，自動(dòng)探測(cè)是通過(guò)火災(zāi)的煙霧、溫度等性質(zhì)，進(jìn)行預(yù)知感應(yīng)，轉(zhuǎn)化為報(bào)警信號(hào)，確?；鹎榈膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。手動(dòng)報(bào)警則是由發(fā)現(xiàn)火情的人手動(dòng)按下按鍵，進(jìn)行報(bào)警。

（二）警報(bào)裝置

在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，警報(bào)裝置被業(yè)內(nèi)外人士統(tǒng)稱(chēng)為聲光報(bào)警器，其作用在于當(dāng)現(xiàn)代建筑中有火情發(fā)生，該裝置迅速啟動(dòng)，并以聲音和閃光并行方式發(fā)出警報(bào)信號(hào)，起到提示作用，以便在火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間進(jìn)行疏散、救援，避免更大損失。另外，在火場(chǎng)中能見(jiàn)度較低的情況下，其聲音和高頻閃光還可以對(duì)人員逃生進(jìn)行引導(dǎo)。

（三）報(bào)警控制器

當(dāng)?shù)罔F發(fā)生火災(zāi)時(shí)，報(bào)警器可以自動(dòng)迅速探測(cè)與識(shí)別火災(zāi)的位置，大小以及程度，通過(guò)持續(xù)發(fā)出的警告聲音以及指示燈的閃爍向人們發(fā)出警示，警告一直持續(xù)到消防人員通過(guò)手動(dòng)的復(fù)位報(bào)警設(shè)備為止。并在確認(rèn)火災(zāi)后，能夠按照程序設(shè)定好的模式，進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警傳輸設(shè)備和消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備等的控制，其在整個(gè)系統(tǒng)中起承上啟下的關(guān)鍵作用。

（四）電源部分

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)為消防電氣設(shè)備，其按規(guī)范設(shè)置有交流電源和蓄電池備用電源。主電源必須采用可保證萬(wàn)無(wú)一失的消防電源，電源的負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)，并運(yùn)用雙路供電可切換的模式。蓄電池通常安裝于火災(zāi)報(bào)警控制器內(nèi)，且具有主電源和備用電源轉(zhuǎn)換裝置，其容量能保證主電源斷電后連續(xù)供電不低于1小時(shí)。當(dāng)主電源斷電時(shí)，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到備用電源;主電源恢復(fù)時(shí)，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到主電源;有主、備電源工作狀態(tài)指示，主電源有過(guò)流保護(hù)措施。主、備電源的轉(zhuǎn)換不會(huì)使控制器產(chǎn)生誤動(dòng)作。

（五）消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備

消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備是較為復(fù)雜的配置，通常包含以下設(shè)備：防火閥、專(zhuān)用排煙風(fēng)機(jī)、消防泵、噴淋泵、區(qū)間水閥、EPS、垂直電梯、消防廣播、非消防電源、車(chē)站AFC閘機(jī)、門(mén)禁系統(tǒng)等，要保證火災(zāi)時(shí)轄區(qū)所有消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備處于可控狀態(tài)。一般根據(jù)建筑的具體特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選擇消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備的配置。按照防火分區(qū)的不同，設(shè)定不同的火災(zāi)模式，每個(gè)火災(zāi)模式啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備。

二、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在地鐵的應(yīng)用

（一）報(bào)警系統(tǒng)具備的功能組合介紹

1.常規(guī)組合

常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)功能組合，將一些相似或相互關(guān)聯(lián)的功能進(jìn)行關(guān)聯(lián)，例如，將火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）相互關(guān)聯(lián)。當(dāng)遇到地鐵發(fā)生火災(zāi)的情況下，自動(dòng)報(bào)警探測(cè)到火災(zāi)信息后，自動(dòng)向環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)傳遞信息，由后者開(kāi)啟空調(diào)通風(fēng)設(shè)備，并轉(zhuǎn)入火災(zāi)工況運(yùn)行。

2.深度組合

深度系統(tǒng)組合，除標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)組合以外，增加了ISC S系統(tǒng)，三大系統(tǒng)形成了監(jiān)控中心，監(jiān)控中心同時(shí)融入了一些子模塊，豐富了監(jiān)控中心的功能，這些子模塊主要包括：用于屏蔽功能的PSD系統(tǒng)，用于對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控的SCADA系統(tǒng)，用于售票與檢票的AFC系統(tǒng)，用于信號(hào)接收的SLG系統(tǒng)，用于時(shí)鐘控制的CLK系統(tǒng)，用于播放電視的T V系統(tǒng)，用于廣播播報(bào)的P A系統(tǒng)，用于顯示乘客數(shù)據(jù)信息的PIS系統(tǒng)以及用于門(mén)禁的ACS系統(tǒng)，這些系統(tǒng)集合在一起可用于控制中心與車(chē)站的可視化管理。

（二）報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)立性與關(guān)聯(lián)性

保證安全，提高系統(tǒng)可靠性是報(bào)警系統(tǒng)的基本要求，監(jiān)控中心系統(tǒng)一般用于調(diào)度中心或車(chē)站控制系統(tǒng)中，而報(bào)警系統(tǒng)通常會(huì)獨(dú)立于控制系統(tǒng)之外。報(bào)警系統(tǒng)主要由四方面構(gòu)成，即控制設(shè)備，探測(cè)與感應(yīng)設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及輔助設(shè)備組成，所有設(shè)備必須經(jīng)過(guò)國(guó)家正規(guī)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證才能使用，該結(jié)構(gòu)組成既保證了火警系統(tǒng)的獨(dú)立性又可以與主監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相互共享，以達(dá)到調(diào)度中心對(duì)整個(gè)地鐵線路中各種突發(fā)事件的統(tǒng)一監(jiān)控與管理。

（三）報(bào)警系統(tǒng)功能模式介紹

1.管理狀態(tài)下的功能模式

火警系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心與地鐵站的兩個(gè)級(jí)別的管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度中心，地鐵站，事故現(xiàn)場(chǎng)三個(gè)級(jí)別的控制。

2.控制狀態(tài)下的功能模式

通常狀態(tài)下，地鐵站與調(diào)度中心的可視化監(jiān)控技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)自帶的圖形工作站完成，也可以由綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，F(xiàn)AS在火災(zāi)初期能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，在確認(rèn)火警后，火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出火災(zāi)模式指令給BAS，由其控制現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)空調(diào)相關(guān)設(shè)備（如TVF風(fēng)機(jī)、組合風(fēng)閥等）轉(zhuǎn)入到對(duì)應(yīng)的火災(zāi)模式運(yùn)行，F(xiàn)AS則控制消防專(zhuān)用設(shè)備的啟停、電梯迫降首層、非消防電源切除、區(qū)間水閥關(guān)閉、車(chē)站AFC閘機(jī)釋放、門(mén)禁釋放以及聯(lián)動(dòng)消防廣播進(jìn)行乘客的誘導(dǎo)疏散等。

3.工作狀態(tài)下的功能模式

報(bào)警系統(tǒng)將地鐵站級(jí)的功能連接到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵站系統(tǒng)的操控。監(jiān)控中心可對(duì)BAS進(jìn)行監(jiān)控，F(xiàn)AS只可以監(jiān)視?；馂?zāi)時(shí)，對(duì)FAS的人工介入操作通常在其自帶的圖形工作站上完成?；馂?zāi)報(bào)警控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵站內(nèi)的消防器材的操控，并利用與BAS的相互通訊，使用相關(guān)指令實(shí)現(xiàn)對(duì)BAS的操控，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，如果監(jiān)控中心同時(shí)存在故障，系統(tǒng)可以保證火警系統(tǒng)的單獨(dú)運(yùn)行。

4.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)具備的功能

（1）中央級(jí)功能

中央級(jí)FAS接收中央時(shí)鐘系統(tǒng)的校時(shí)，并以此為基準(zhǔn)對(duì)全線網(wǎng)絡(luò)中的各站火災(zāi)報(bào)警控制器進(jìn)行定期校時(shí)，可以對(duì)整個(gè)地鐵線路中與火災(zāi)報(bào)警相關(guān)聯(lián)的設(shè)備以及信息進(jìn)行接收與管理，并能顯示報(bào)警區(qū)域平面圖和詳細(xì)的報(bào)警部位，以便控制中心調(diào)度員及時(shí)掌握火災(zāi)信息和指揮調(diào)度救援?？膳c城市消防設(shè)施聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間建立實(shí)時(shí)互通聯(lián)系，便于消防管理單位實(shí)時(shí)掌握全線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

（2）地鐵站處理功能

FAS可以對(duì)地鐵站內(nèi)的消防器材的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并負(fù)責(zé)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的火警信息，同時(shí)顯示報(bào)警區(qū)域平面圖和詳細(xì)的報(bào)警部位。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向中央級(jí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)共享火災(zāi)報(bào)警信息?；馂?zāi)時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器向BAS發(fā)出火災(zāi)模式指令，由BAS控制現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)空調(diào)相關(guān)設(shè)備（如TVF風(fēng)機(jī)、組合風(fēng)閥等）轉(zhuǎn)入到對(duì)應(yīng)的火災(zāi)模式運(yùn)行。對(duì)于消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備，則由火災(zāi)報(bào)警控制器聯(lián)動(dòng)控制，并且實(shí)時(shí)監(jiān)視其動(dòng)作狀態(tài)，緊急情況下也可在多線控制盤(pán)直接手動(dòng)控制。

（3）火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)處理功能

火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)處理功能是指火災(zāi)發(fā)生時(shí)控制器的對(duì)火災(zāi)的自動(dòng)檢測(cè)、火警顯示、故障提示、接收反饋信號(hào)等，一般按防火分區(qū)設(shè)置，可方便檢修維護(hù)人員判斷報(bào)警點(diǎn)。此外，由于地鐵線路長(zhǎng)，車(chē)站多，火災(zāi)探測(cè)設(shè)備也相應(yīng)較多，回路總線也很冗長(zhǎng)，為了提高維修效率，維護(hù)人員通常備用手持式的編程設(shè)備，作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的后備操作模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)的編輯。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，軌道交通已經(jīng)成為人們出行的首選，而軌道交通面臨的安全問(wèn)題不可忽視，火災(zāi)已經(jīng)成為地鐵等軌道交通的多發(fā)性事故之一。報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防火災(zāi)，快速高效的處理火災(zāi)，降低事故影響的重要工具，要通過(guò)合理的選擇報(bào)警系統(tǒng)功能，增強(qiáng)報(bào)警系統(tǒng)的性能，防范于未然，提高系統(tǒng)的工作效率，保證行車(chē)的安全與可靠。