港珠澳大橋火災(zāi)聯(lián)動的研究與應(yīng)用

尤江龍

摘 要 火災(zāi)聯(lián)動是一項從發(fā)現(xiàn)火情到自動開啟消防設(shè)施的智能化技術(shù)，能夠使現(xiàn)場快速進(jìn)入救援狀態(tài)，降低意外發(fā)生時人員與財務(wù)的損害程度。本文介紹了火災(zāi)聯(lián)動的實現(xiàn)過程，以火災(zāi)聯(lián)動在港珠澳大橋的應(yīng)用為例，研究了火災(zāi)聯(lián)動技術(shù)具體實施的關(guān)鍵點，為隧道交通工程的火災(zāi)救援技術(shù)的智能化發(fā)展服務(wù)。

關(guān)鍵詞 火災(zāi)救援;火災(zāi)聯(lián)動;隧道交通;港珠澳大橋;BIM

引言

港珠澳大橋是連接香港、珠海、澳門三地的世界級超級跨海通道，由于隧道發(fā)生火災(zāi)意外時，可能造成車輛擁堵、消防援兵無法進(jìn)入等情況?；馂?zāi)聯(lián)動能夠快速報警，使現(xiàn)場消防設(shè)施自動開啟，以保障港珠澳大橋的運營安全。本文以火災(zāi)聯(lián)動在港珠澳大橋的應(yīng)用實例，研究了火災(zāi)聯(lián)動技術(shù)實施的關(guān)鍵點，為隧道交通工程的火災(zāi)救援技術(shù)的智能化發(fā)展服務(wù)。

1火災(zāi)聯(lián)動在港珠澳大橋的應(yīng)用

1.1 技術(shù)難題

港珠澳大橋連接港、珠、澳三地，為橋島隧一體的世界級工程，將火災(zāi)聯(lián)動應(yīng)用到港珠澳大橋工程，面臨諸多的技術(shù)難題，主要體現(xiàn)在聯(lián)動設(shè)備安裝和聯(lián)動控制兩個方面[1]。

1.2 火災(zāi)聯(lián)動設(shè)備安裝的解決方案

通過創(chuàng)建BIM模型，輸出優(yōu)化施工圖紙。施工前根據(jù)設(shè)計文件、施工圖紙及交通工程各子系統(tǒng)模型構(gòu)件類別的命名規(guī)則，創(chuàng)建全專業(yè)BIM模型，編制可行的三維技術(shù)交底和作業(yè)指導(dǎo)書。

利用BIM模型，掌握雙波長火焰探測器的高度、間隔距離和傾斜度、光纖光柵探溫光纜固定卡扣的距離，解決安裝施工中管線碰撞的問題，并出具碰撞檢測報告。如圖1為管線碰撞的BIM模型圖。針對施工問題，各專業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行施工方案比選，合理安排多專業(yè)交叉施工。圖2為三種施工方案對比圖。

1.3 火災(zāi)聯(lián)動控制的解決方案

該方案制定了消防聯(lián)動預(yù)案，設(shè)計火災(zāi)聯(lián)動控制邏輯，并對隧道進(jìn)行分區(qū)域控制，提高火災(zāi)聯(lián)動在隧道應(yīng)用的高效性[2]。

（1）制定消防聯(lián)動預(yù)案

下圖4為消防應(yīng)急預(yù)案框圖。當(dāng)火災(zāi)探測信號檢測到火災(zāi)情況時，將火災(zāi)報警信號發(fā)送至消防主機，消防主機通過信息共享方式將報警點信息發(fā)送給綜合監(jiān)控平臺。

監(jiān)控平臺接收到火災(zāi)報警信號后，自動彈出報警窗口，并將相關(guān)的視頻畫面展現(xiàn)到大屏以及客戶端上，當(dāng)操作人員通過視頻圖像復(fù)核確認(rèn)發(fā)生火情后，人工點擊確認(rèn)，執(zhí)行消防聯(lián)動預(yù)案：一是給PLC發(fā)送啟動模式信號，由PLC開啟相關(guān)設(shè)備;二是聯(lián)動可變情報板、廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、大屏顯示等設(shè)備。

同時，監(jiān)控平臺會把火災(zāi)報警分區(qū)信息，轉(zhuǎn)換成S7協(xié)議發(fā)送給PLC。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生，（以Q1-1火災(zāi)報警為例），在確認(rèn)是真實報警后，監(jiān)控平臺往PLC1的DB_XF的Q1-1發(fā)送1命令。PLC按照消防規(guī)范控制相關(guān)風(fēng)機水泵（具體控制模式由PLC根據(jù)消防系統(tǒng)設(shè)置）。

當(dāng)火災(zāi)結(jié)束后，監(jiān)控平臺操作人員可以手動關(guān)閉已開啟的風(fēng)機水泵等PLC控制的設(shè)備。

（2）分區(qū)域火災(zāi)聯(lián)動控制

港珠澳大橋的海底隧道的地理環(huán)境復(fù)雜，隧道的密閉空間加大火災(zāi)控制的難度，分區(qū)域控制有助于更快地控制火勢。隧道被分為四類區(qū)域，分別為箱梁、變壓器、安全管廊和行車孔，其控制策略如下。

①箱梁內(nèi)火災(zāi)報警

橋梁的左右箱梁都設(shè)有火災(zāi)報警設(shè)備，左右各有225個火災(zāi)報警分區(qū)，每100米為1個火災(zāi)分區(qū)（少數(shù)為78米）?；馂?zāi)檢測設(shè)備為光纖光柵。發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，不產(chǎn)生聯(lián)動。

②行車孔火災(zāi)聯(lián)動

火災(zāi)檢測設(shè)備有光纖光柵（22.5米為1個分區(qū)）、雙波長（共270個，45米1個）、手動報警按鈕（共270個，45米1個）。

當(dāng)火災(zāi)報警時，監(jiān)控中心聲光報警開啟，攝像機自動投影屏幕，經(jīng)人工確認(rèn)火情屬實后，隧道的交通燈、可變信息標(biāo)志、聲光報警器、安全疏散標(biāo)志等監(jiān)控設(shè)施發(fā)布相關(guān)“發(fā)生火情、禁止通行”的通知，全隧道發(fā)布火情廣播內(nèi)容，隧道和島上的通風(fēng)設(shè)施根據(jù)火源點的位置開啟，水噴霧閥組箱、水噴霧泵、泡沫液泵等滅火設(shè)施開啟。

1.4 研究成果

火災(zāi)聯(lián)動將火災(zāi)報警工作站與西人工島監(jiān)控大廳系統(tǒng)集成監(jiān)控平臺軟件實現(xiàn)了聯(lián)動，現(xiàn)場探測設(shè)備將火災(zāi)情況傳遞至隧道安全通道的2臺火災(zāi)報警主機，報警主機將信息反饋至火災(zāi)報警工作站，西人工島監(jiān)控大廳系統(tǒng)集成監(jiān)控平臺軟件接受火災(zāi)報警工作站傳輸?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息后，實現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)備聯(lián)動運行。

隧道火災(zāi)聯(lián)動的反應(yīng)速度快、精度準(zhǔn)確，能夠做到現(xiàn)場報警位置和西人工島監(jiān)控大廳系統(tǒng)集成監(jiān)控平臺軟件接受火災(zāi)報警工作站顯示的位置精準(zhǔn)無誤。火警發(fā)生到下發(fā)滅火命令只需1分鐘左右，解決了救援不及時、救援困難等問題，保障了港珠澳大橋的運營安全，保證了隧道火災(zāi)時現(xiàn)場群眾的生命安全，減少了不可控事件的發(fā)生，產(chǎn)生巨大不可預(yù)估的經(jīng)濟和社會效益[3]。

3結(jié)束語

隧道內(nèi)的安全是保障交通運輸?shù)年P(guān)鍵，隧道里發(fā)生火災(zāi)所造成的后果是不堪設(shè)想的。利用火災(zāi)聯(lián)動技術(shù)提高火災(zāi)防控能力，提升整體的消防處理速度，優(yōu)化消防監(jiān)管的綜合效能，使火災(zāi)救援技術(shù)向著高可靠、低誤報和智能化方向發(fā)展，火災(zāi)聯(lián)動在隧道及地鐵應(yīng)用的前景非常廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱永靈，林鳴，孟凡超，等.港珠澳大橋[J].公路，2019，（1）：44-51.

[2] 李海，李漾，劉盛豪.地鐵隧道火災(zāi)聯(lián)動功能聯(lián)調(diào)方法探討[J].城市軌道交通研究，2010，13（7）：43-46.

[3] 鄧飛.基于網(wǎng)絡(luò)化的消防火災(zāi)聯(lián)動報警管理系統(tǒng)研究[J].電子設(shè)計工程，2013，21（9）：128-130.