自動(dòng)控制在地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的運(yùn)用

劉明錚

（北京市地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司機(jī)電分公司 北京市 100043）

伴隨城市化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代化建筑規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)也在不斷擴(kuò)大和提升，建筑范圍內(nèi)人員的增多和設(shè)備類(lèi)型的復(fù)雜對(duì)建筑火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)提出了更高的要求。地鐵是伴隨城市化進(jìn)程出現(xiàn)的重要場(chǎng)所，地鐵人員密集、環(huán)境閉塞，加上環(huán)境的特殊，和一般建筑相比地鐵更容易出現(xiàn)火災(zāi)，且地鐵出現(xiàn)的火災(zāi)具有突發(fā)性、危害程度大的特點(diǎn)。為了能夠更好的控制地鐵火災(zāi)，需要將自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入到火災(zāi)報(bào)警領(lǐng)域，借助自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)更好的控制火災(zāi)。

1 地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的基本模式分析

地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采取了預(yù)防為主，預(yù)防和消防結(jié)合的基本模式，具體包含三級(jí)控制模式。

（1）地鐵防災(zāi)監(jiān)督控制和報(bào)警系統(tǒng)兩級(jí)管理模式。地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一級(jí)模式為中央控制模式，在一級(jí)中央控制模式的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地鐵全線的集中化管理，能夠幫助相關(guān)人員第一時(shí)間了解地鐵運(yùn)行情況。

（2）車(chē)站控制。地鐵車(chē)站控制系統(tǒng)會(huì)分散在地鐵的各個(gè)車(chē)站，是相對(duì)獨(dú)立的報(bào)警系統(tǒng)。車(chē)站控制系統(tǒng)能夠監(jiān)督控制車(chē)站各個(gè)消防設(shè)備的工作情況，就地鐵管轄范圍內(nèi)的火災(zāi)情況進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)督控制、預(yù)防報(bào)警。車(chē)站控制系統(tǒng)會(huì)和地鐵現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接在一起，形成一個(gè)全面的網(wǎng)絡(luò)回路，進(jìn)而真實(shí)、全面的監(jiān)督控制地鐵的運(yùn)行。

（3）中央控制室、車(chē)站控制室、現(xiàn)場(chǎng)控制融為一體的三級(jí)控制系統(tǒng)。中央控制室火災(zāi)監(jiān)督控制牽扯到報(bào)警設(shè)備模擬、終端顯示以及聲光報(bào)警提示，在出現(xiàn)火災(zāi)問(wèn)題的時(shí)候能夠在第一時(shí)間啟動(dòng)設(shè)施進(jìn)行滅火。車(chē)站控制室的火災(zāi)監(jiān)督控制系統(tǒng)包含模擬圖形顯示終端、視頻傳輸系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)，在出現(xiàn)火災(zāi)的時(shí)候會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警提示，立即執(zhí)行車(chē)站內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制。模擬圖形顯示終端會(huì)清晰的展現(xiàn)出火災(zāi)的位置和狀況。視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是能夠及時(shí)的收集整理車(chē)站火災(zāi)視頻信息，并將收集好信息之后會(huì)將這些信息反饋到值班室閉路電視上。現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)監(jiān)督控制主要是指指揮人員會(huì)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)未發(fā)出報(bào)警前，車(chē)站人員在巡檢過(guò)程中優(yōu)先發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，可以指揮車(chē)站現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行撲滅操作。

2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的基本功能分析

2.1 火災(zāi)報(bào)警功能

在火災(zāi)事故處理工作中，控制中心是整個(gè)地鐵全線消防控制中心，在控制中心環(huán)調(diào)工作站的作用下能夠監(jiān)督控制整個(gè)地鐵車(chē)站的FAS，在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中接受、顯示、存儲(chǔ)全線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備的云心情況，收集全線車(chē)站、車(chē)輛段、控制中心樓群、主變電站、集中冷站的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，地鐵工作站的顯示屏能夠自動(dòng)彈出火災(zāi)報(bào)警區(qū)域范圍內(nèi)的平面圖，在平面圖上會(huì)清晰的顯示出火災(zāi)的基本情況，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

2.2 故障報(bào)警功能

在探測(cè)器出現(xiàn)開(kāi)路、污染等故障的時(shí)候，地鐵的火災(zāi)報(bào)警控制操作界面會(huì)顯示出故障信息。如果出現(xiàn)故障火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)操作面板上的黃色故障提示燈會(huì)亮起來(lái)，這個(gè)期間，主機(jī)內(nèi)部的揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出故障音，故障信息會(huì)通過(guò)火災(zāi)報(bào)警控制器面板來(lái)傳輸?shù)交馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)上。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)借助通訊發(fā)出的復(fù)位指令來(lái)啟動(dòng)火警系統(tǒng)復(fù)位，由此會(huì)消除火災(zāi)信息。

2.3 復(fù)位功能

在火災(zāi)報(bào)警信息以及故障信息被處理之后，可以按照復(fù)位鍵來(lái)完成復(fù)位操作，復(fù)位操作之后整個(gè)系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)到原來(lái)正常的狀態(tài)，復(fù)位信息也會(huì)被傳輸?shù)交馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)系統(tǒng)中。

2.4 設(shè)置功能

火災(zāi)報(bào)警控制器會(huì)根據(jù)車(chē)站運(yùn)行環(huán)境、氣候變化來(lái)考慮是否在車(chē)站的站臺(tái)站廳的探測(cè)器上設(shè)置煙氣閥值和溫度閥值，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的一系列設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化布置。探測(cè)器能夠發(fā)揮自身職能作用對(duì)環(huán)境范圍內(nèi)的煙霧成分進(jìn)行測(cè)試。煙霧報(bào)警系統(tǒng)會(huì)根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)獲取的數(shù)據(jù)信息來(lái)對(duì)探頭的靈敏情況進(jìn)行自動(dòng)控制。

2.5 信息存儲(chǔ)

火災(zāi)報(bào)警控制器能夠?yàn)榈罔F運(yùn)行過(guò)程中所遇到的一系列故障信息進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，在預(yù)判過(guò)程中所存儲(chǔ)的信息會(huì)超過(guò)999條。在管理信息的過(guò)程中還會(huì)設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的查詢(xún)接口，由此來(lái)方便相關(guān)人員下載、查詢(xún)信息。

3 地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成

3.1 觸發(fā)裝置

地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的觸發(fā)裝置包含手動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)探測(cè)報(bào)警兩個(gè)類(lèi)型。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，自動(dòng)探測(cè)會(huì)通過(guò)分析火災(zāi)溫度、煙霧等物理屬性來(lái)自動(dòng)感應(yīng)，將感應(yīng)到的信息會(huì)在第一時(shí)間轉(zhuǎn)換為報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)火情的實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)。

3.2 警報(bào)裝置

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的警報(bào)裝置是聲光報(bào)警器，被人們廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代化建筑中。在建筑出現(xiàn)火災(zāi)的時(shí)候，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置會(huì)在第一時(shí)間快速啟動(dòng)，啟動(dòng)之后會(huì)出現(xiàn)聲音、閃光等警報(bào)信號(hào)?；馂?zāi)處理人員在看到這些警示信號(hào)之后會(huì)在第一時(shí)間開(kāi)展人員疏散和火災(zāi)救援，由此能夠規(guī)避一系列傷亡、損失。

3.3 警報(bào)控制器

在地鐵中，如果出現(xiàn)了火災(zāi)，地鐵內(nèi)部配置的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)會(huì)在第一時(shí)間識(shí)別和啟動(dòng)火災(zāi)防范裝置，就火災(zāi)的發(fā)生位置、發(fā)生情況、發(fā)生程度等進(jìn)行預(yù)判分析，而后通過(guò)持續(xù)性的報(bào)警聲和指示燈來(lái)提示人們火災(zāi)的情況。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制主機(jī)在確認(rèn)火災(zāi)之后會(huì)按照之前設(shè)定好的車(chē)站消防聯(lián)動(dòng)程序來(lái)操縱火災(zāi)報(bào)警傳輸設(shè)備，由此在整個(gè)火災(zāi)救治和預(yù)警工作中起到十分重要的作用。

3.4 電源部分

在地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，消防電氣設(shè)備是十分重要的電源。地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的電氣設(shè)備電源包含交流電源、蓄電池電源。地鐵中的電源系統(tǒng)為一級(jí)負(fù)荷，整個(gè)系統(tǒng)使用雙路供電的可切換模式來(lái)完成電力資源的供應(yīng)和傳輸。蓄電池一般被設(shè)定在火災(zāi)報(bào)警控制器中，整個(gè)控制器會(huì)牽扯到主要電源和備用電源，在主要電源供電時(shí)間超過(guò)1小時(shí)之后自動(dòng)電源控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷電源。在主要電源恢復(fù)供電的時(shí)候，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也會(huì)立刻恢復(fù)到主電源狀態(tài)，在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)實(shí)現(xiàn)主備電源的自由切換。

3.5 消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備

消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備是地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的一個(gè)復(fù)雜裝置，具體牽扯到消防泵、防火閥、排風(fēng)機(jī)、垂直電梯、消防廣播、門(mén)禁等?；谙缆?lián)動(dòng)設(shè)備所牽扯內(nèi)容的眾多，為了防范火災(zāi)對(duì)地鐵運(yùn)行的影響，需要根據(jù)地鐵建筑物的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)和調(diào)控消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備，根據(jù)不同防火區(qū)的使用要求來(lái)設(shè)定具體的火災(zāi)聯(lián)動(dòng)模式。

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

在信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的支持下，自動(dòng)控制技術(shù)在地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，在地鐵這種人口密集、使用設(shè)備眾多的公共場(chǎng)所內(nèi)想要單一的依靠巡視人員來(lái)完成操作是十分困難的。因此，在地鐵中為了能夠保障出入人員以及工作人員的財(cái)產(chǎn)安全，需要在地鐵運(yùn)行中引入自動(dòng)化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)包括火災(zāi)報(bào)警控制器、IBP盤(pán)、火災(zāi)電話主機(jī)、廣播強(qiáng)切裝置、閉路電視監(jiān)視終端、UPS，同時(shí)配置有管理計(jì)算機(jī)、液晶顯示器、打印機(jī)等相關(guān)設(shè)備，其中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)收到火警信號(hào)之后能夠直接通過(guò)相應(yīng)模塊控制設(shè)備動(dòng)作，例如車(chē)站收到消火算報(bào)警按鈕報(bào)警時(shí)通過(guò)車(chē)站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)確認(rèn)后可以控制開(kāi)啟同一水單元的給排水系統(tǒng)的電動(dòng)碟閥，同時(shí)開(kāi)啟車(chē)站消防水泵對(duì)車(chē)站消防管網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)水。在通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)下發(fā)聯(lián)動(dòng)模式后，相應(yīng)的模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)、電扶梯系統(tǒng)、閘機(jī)系統(tǒng)、電視監(jiān)督控制系統(tǒng)、車(chē)站廣播系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

在地鐵運(yùn)行中，車(chē)站中的自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)—火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠通過(guò)光纖控制器組成環(huán)網(wǎng)完成各個(gè)部門(mén)之間的信息通訊，根據(jù)需要會(huì)有針對(duì)性的向火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)送對(duì)應(yīng)的防災(zāi)模式信號(hào)，而后啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的設(shè)備。與此同時(shí)，在自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，一些重要的火災(zāi)報(bào)警控制設(shè)備會(huì)通過(guò)硬線被直接控制，通過(guò)這樣的控制模式會(huì)有效規(guī)避系統(tǒng)運(yùn)行的故障。

在地鐵火災(zāi)防控系統(tǒng)中，為了保障自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)時(shí)間和其他系統(tǒng)的時(shí)間保持在一致的狀態(tài)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)每月報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)能通過(guò)相應(yīng)系統(tǒng)接口讀取車(chē)站母鐘的準(zhǔn)確時(shí)間并實(shí)施校正。

地鐵自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)通過(guò)中心級(jí)火災(zāi)報(bào)警控制器和車(chē)站級(jí)火災(zāi)報(bào)警控制器通過(guò)光纖連接在一起，組成專(zhuān)用環(huán)網(wǎng)完成系統(tǒng)通訊，在這個(gè)過(guò)程中不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資源信息的共享，而且在各個(gè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)操作的時(shí)候還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)操作環(huán)節(jié)火災(zāi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)督控制。相信未來(lái)，在眾多自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的支持下，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件操作程序和設(shè)計(jì)模式也將會(huì)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，在地鐵火災(zāi)報(bào)警控制工作中所遇到的問(wèn)題也將更容易解決。

5 提升地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)化水平的措施分析

5.1 制定科學(xué)合理的地鐵火災(zāi)自動(dòng)化報(bào)警方案

（1）為了能夠提升地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)性、合理性，在使用地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的時(shí)候相關(guān)人員需要結(jié)合地鐵發(fā)展實(shí)際情況來(lái)制定出一套切實(shí)可行的地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，在地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的引領(lǐng)下來(lái)全面強(qiáng)化地鐵消防的整體能力。在地鐵消防管理工作中需要相關(guān)人員嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定一系列操作，不能夠出現(xiàn)消防電梯和一般電梯合并使用的情況。

（2）在設(shè)計(jì)地鐵樓梯的時(shí)候需要在充分利用樓梯空間的基礎(chǔ)上做好通風(fēng)防煙工作。但是如果建筑內(nèi)的樓梯采光、通風(fēng)不順暢，則是需要額外安裝防煙和通風(fēng)設(shè)備，在這些設(shè)備的支持下來(lái)全面提升地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的質(zhì)量和水平。

（3）提高地鐵消防門(mén)的整體質(zhì)量。為了保障消防工作的順利開(kāi)展，消防門(mén)要具備封閉性的屬性，封閉的消防門(mén)不僅能夠起到防風(fēng)防煙的作用，而且還能夠優(yōu)化地鐵運(yùn)行。

5.2 完善地鐵火災(zāi)自動(dòng)化報(bào)警系統(tǒng)

在地鐵運(yùn)行的時(shí)候需要通過(guò)控制地鐵消防給排水網(wǎng)的水壓來(lái)提升整個(gè)地鐵的消防能力，在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中做到防患于未然。結(jié)合現(xiàn)代地鐵的運(yùn)行特點(diǎn)，所使用的水壓測(cè)試系統(tǒng)要能夠跟上時(shí)代步伐，在保障排水網(wǎng)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上安裝必要的水壓檢測(cè)設(shè)備。在出現(xiàn)水壓過(guò)高或者過(guò)低情況的時(shí)候，水壓檢測(cè)設(shè)備要能夠在第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警提示，幫助地鐵檢修人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

5.3 科學(xué)設(shè)計(jì)和擺放消防設(shè)備

在檢查完消防設(shè)備的性能之后，還需要根據(jù)地鐵內(nèi)部的總體布局來(lái)合理設(shè)計(jì)和擺放消防設(shè)備。消防設(shè)備不能夠擺放在過(guò)于明顯的位置上，也不能夠?yàn)榱斯?jié)省建筑成本就隨意取消消防設(shè)備的使用，而是需要將其擺放在方便人們拿取、明顯的位置上，從而在最大限度上發(fā)揮出消防設(shè)備的應(yīng)用作用。另外，地鐵內(nèi)部的負(fù)責(zé)人和管理人員還要向相關(guān)人員宣傳正確使用消防設(shè)備的方法和知識(shí)，使得地鐵內(nèi)部的每名工作人員都能夠根據(jù)需要正確使用消防設(shè)備，從而在根本上保障地鐵住戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全。

按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，地鐵消防栓的水柱需要根據(jù)地的高度來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)高度，對(duì)于低于100m的地鐵來(lái)說(shuō)，消防栓水柱的設(shè)計(jì)不能夠低于10m；對(duì)于超過(guò)100m的地鐵來(lái)說(shuō)，消防栓水柱的設(shè)計(jì)高度不能夠低于15m。只有按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和擺放消防栓設(shè)備才能夠提升地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)化水平，降低維護(hù)地鐵運(yùn)營(yíng)安全的成本。

5.4 增加消防安全水泵按鈕的設(shè)計(jì)

在地鐵火災(zāi)自動(dòng)化報(bào)警系統(tǒng)高水位箱無(wú)法達(dá)到實(shí)際需要水壓的時(shí)候，就需要相關(guān)人員借助消防安全水泵來(lái)維護(hù)水壓的平衡。在地鐵內(nèi)部一旦出現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)象，需要在第一時(shí)間啟動(dòng)消防安全水泵按鈕的主泵，從而為火災(zāi)的撲滅提供源源不斷的供水量。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地鐵交通作為一種重要的出行方式，在城市化進(jìn)程的加快下，這種交通運(yùn)輸方式的安全問(wèn)題也開(kāi)始得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。文章結(jié)合地鐵運(yùn)行實(shí)際情況，就基于自動(dòng)化控制技術(shù)的地鐵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)建設(shè)問(wèn)題進(jìn)行分析，旨在通過(guò)選擇科學(xué)的報(bào)警系統(tǒng)來(lái)提升火災(zāi)報(bào)警工作效率，保障地鐵車(chē)輛的行車(chē)安全。