淺談城市管廊監(jiān)控系統(tǒng)和火災自動報警系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

徐小琳，郭秀娟

（吉林建筑大學電氣與計算機學院，吉林 長春 130118）

0 引言

綜合管廊指的是在地下建造的建筑物和輔助設施，可容納不止一種工程管道，包括電力、電信、排水、熱力和煤氣，以暗裝、淺埋、深埋隧道的形式建造，允許安裝、維護、拆除的地下設施系統(tǒng)。綜合管廊的設計為優(yōu)化城市空間，改善城市面貌，安裝維護和拆除各類市政管道提供了便利。綜合管廊發(fā)展至今，為提高城市綜合運作能力，提升城市空間利用率，滿足民生基本需求做出了卓越貢獻[1-2]。因此綜合管廊的引入，是我國智慧城市建設的里程碑。

1 綜合管廊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

世界上的第一個綜合管廊在巴黎建成。之后，歐美國家和日本也開始對地下管廊進行研究，并逐漸建立了自己的體系。我們國家開始的比較晚，我們的城市空間利用很不合理，管廊的鋪設也有很多的問題，但我們國家的一些城市一直在進行探索，在這之中北上廣深等城市首先進行探索并且取得了良好的成果。

2 綜合管廊火災風險

城市地下綜合管廊中的可燃物主要包括電纜，光纜， 管道和可燃氣體。在綜合管廊中安裝各種管道，因此火災危險性類別不同。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB 50838—2015[3]中7.1.1 條，各管線的綜合管廊艙室火災危險性分類見表1。

表1 艙室火災危險性分類

由表1 可知，天然氣管道存在危險級別最高，因此需要單艙布置。阻燃電力電纜、通信線纜、熱力管道也存在不容忽視的火災隱患。

3 監(jiān)控與報警系統(tǒng)概況

綜合管廊監(jiān)控與警報系統(tǒng)比較簡易，大致包括環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預警與報警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)五大系統(tǒng)和統(tǒng)一管理信息平臺，其中統(tǒng)一管理信息平臺通常部署在管廊監(jiān)控中心內(nèi)[4]。各系統(tǒng)組成如圖1 所示。

通過統(tǒng)一管理平臺的連接、協(xié)調(diào)、控制和管理每個系統(tǒng)的工作，實現(xiàn)綜合管理。綜合管理輔助設施的建設主要包括結(jié)構(gòu)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、設施監(jiān)測，安全系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和自動火災報警系統(tǒng)。在此基礎上，建設綜合集成與管控系統(tǒng)，并將門戶、應用程序、通信、數(shù)據(jù)、安全和管理等在線監(jiān)視和控制系統(tǒng)進行集成，同時可以在系統(tǒng)間進行聯(lián)動報警和聯(lián)動控制[5]。管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般設置1 個管控中心。3 層結(jié)構(gòu)包括管理層、網(wǎng)絡傳輸層與現(xiàn)場采集控制層。管理層主要作用是聯(lián)系、協(xié)調(diào)、控制和管理各個子系統(tǒng)的工作，它是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心；在網(wǎng)絡傳輸層中包含每個防火區(qū)ACU 區(qū)域的控制單元，控制單元與監(jiān)控中心之間網(wǎng)絡通過光纖傳送， 實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、TCP/IP 控制數(shù)據(jù)和RS-485 數(shù)據(jù)的通信；現(xiàn)場采集控制層主要由接入層交換機、網(wǎng)絡攝像頭、現(xiàn)場區(qū)域控制器PLC 等組成。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

其中，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)（ACU 區(qū)域控制單元）是應綜合管廊現(xiàn)場眾多監(jiān)測數(shù)據(jù)集中管控、傳輸?shù)男枨蠖O置的區(qū)域控制模塊，它集信號采集、本地控制、數(shù)據(jù)交換、遠程聯(lián)網(wǎng)于一體。環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對管廊內(nèi)環(huán)境和設備參數(shù)及狀態(tài)的監(jiān)控，實時將信息傳輸?shù)焦芸胤謪^(qū)站，及時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的統(tǒng)一管理信息平臺，讓工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)問題并立刻解決，保障了管廊的正常運行。

4 火災自動報警系統(tǒng)

根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標準》GB/T 51274—2017 中7.1.2 條及《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB 50838—2015 中7.5.7 條的相關規(guī)定， 綜合管廊內(nèi)在干線和支線上含電力電纜艙室的綜合管廊應設置火災自動報警系統(tǒng)[6]?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)設計框架如下。

1）火災自動報警系統(tǒng)。主要部分有火災報警控制柜、探測器、手動報警按鈕、聲光報警器、聯(lián)動模塊、消防電話、消火栓按鈕、消防廣播等。短路隔離器也必須設置，它的位置應在系統(tǒng)的總線上[7]。

2）手動報警統(tǒng)。在艙室內(nèi)需要設置手動報警按鈕和聲光報警器，通風口和出入口也需要設置并且需要保證手動報警按鈕是有效的。

3）火災探測器。根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標準》GB/T 51247—2017 的規(guī)定，火災自動報警的艙室應設置感煙火災探測器，需要聯(lián)動觸發(fā)自動火災滅火系統(tǒng)的艙室應設置感溫和感煙火災探測器[8]，即干線、支線綜合管廊含電力電纜的艙室也必須同時設置感溫和感煙火災探測器。其中，煙感器可以采用點型智能煙感器，點型感煙探測器主要探測煙霧，通常在火災初期時使用，探測到煙霧時立刻報警。溫感器可采用線型光纖溫感器，感溫光纖這一新興的線型分布式火災探測手段正逐漸被用戶廣為接受。它與點式感溫火災探測器相比，環(huán)境適應性更強，在潮濕和粉塵等消防探測場所中都可以工作，這些優(yōu)點都是點式探測器無法比擬的。

4）消防電話。在自動報警系統(tǒng)中的緊急電話設施必須存在，它應與控制系統(tǒng)分離。在火災報警控制柜旁安置消防電話，消防電話的安裝必須十分明顯且有消防電話標識[9]。

5）系統(tǒng)選擇及控制要求：滅火系統(tǒng)主要采用超細干粉自動滅火，并支持聯(lián)動和手動控制系統(tǒng)[10]。自動火災報警系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

5 結(jié)語

綜合管廊是建設在地下的相對密閉空間，并且里面敷設了大量的電線、電纜，綜合管廊狹長而橫截面窄，發(fā)生火災時煙氣彌漫，能見度低，探測著火點困難，撲救難，破壞性及危害性較大，因此火災是綜合管廊中的最大隱患，所以火災自動報警系統(tǒng)的設置必須引起重視。