地铁火灾自动报警系统集成互联方案研究

张娜

摘要： 本文介绍了国内地铁建设中的综合监控系统及火灾自动报警系统，分析火灾自动报警系统与综合监控系统的集成互联关系，并基于集成互联关系对地铁火灾模式情况下综合监控系统与火灾自动报警系统联动模式进行分析，并对集成互联方案进行介绍及方案比选，提出了工程实施过程中的建议方案，以及在方案设计与实施过程中需要注意的问题。

Abstract： This paper introduces the integrated monitoring system and the automatic fire alarm system in the construction of the subway， analyzes the integrated interconnection between the automatic fire alarm system and the integrated monitoring system， and analyzes the linkage mode of integrated monitoring system and automatic fire alarm system under subway fire mode based on the integrated interconnection relation. The integrated interconnection programs are introduced and compared， the proposed program in the project implementation process is put forward， and the matters needing attention in the design and implementation of the program are pointed out.

关键词： 地铁；火災自动报警系统；综合监控系统；集成；互联

Key words： subway；fire automatic alarm system；integrated monitoring system；integration；interconnection

中图分类号：U231+.96 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）24-0224-03

0 引言

地铁作为目前城市中最主要的交通工具之一，具有人员密度大、流动性强、车站机电设备系统多等特点，为满足现代地铁消防安全的需要，火灾自动报警系统和综合监控系统至关重要，且不可或缺。本文主要针对国内地铁目前所采用的综合监控系统与火灾自动报警系统的集成互联方案，对车站及区间火灾工况下，火灾的确认及模式下发方式进行分析，并对各种方案的优缺点进行比较，提出工程实施中的建议方案。

1 名词解释

综合监控系统（ISCS）：

综合监控系统为分层分布式的计算机集成系统，通过集成环境与设备监控系统（BAS）实现对车站风、水、电等机电设备进行控制，综合监控系统在地铁火灾时作为联动控制系统共同参与救灾。

模式控制：

按照预先定义的要求，控制相关联的一组设备的联动控制，它在一定事件触发下启动。

火灾模式：

当轨道交通火灾自动报警子系统发出确认的火灾报警信息，综合监控系统的相关子系统进入排烟、送风及消防联动控制和运行。

集成：

集成在综合监控系统内的专业自动化子系统，其全部功能都由综合监控系统实现，是综合监控系统的一部分，各子系统不再独立设置数据库。

互联：

系统间通过外部接口进行信息交互的、独立运行的专业自动化系统。

火灾自动报警系统（FAS）：

探测火灾早期特征、发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制与指示的消防系统。

2 ISCS、FAS系统介绍

2.1 综合监控系统（ISCS）

①系统功能。ISCS系统通过对各通信、信号、供电、机电设备系统的集成和互联，搭建一个统一的运行平台和集中监控系统，实现各系统基础数据的统一管理，以及系统之间的数据共享，信息互通；实现系统之间的业务关联与事件联动，加强预案调用和系统间协调，提高对事件的反应能力和速度，保障乘客的安全和列车运行计划，提高对轨道交通的服务质量和综合运营效率。

②系统构成。中心级ISCS 包括实时服务器、两台历史服务器、总调度员工作站、行调辅助工作站、供电系统调度员工作站、环境调度员工作站、维修调度员工作站、通信前置机、网络打印机、磁盘阵列、磁带机及网络设备等。

车站级 ISCS （包括车站、车辆段、停车场）监视和控制本站现场设备的信息，并存储、处理从各个系统读取的数据，实时反映现场设备状态变化，进行记录并生成报表，从而实现车站级的综合监控。

车站级 ISCS 由车站实时服务器、机电值班员工作站、行车值班员工作站、网络打印机、网络设备等构成。

③集成互联方案。地铁工程中的系统，总体来说可划分为三大类别，面向列车运营的 ATS；面向设备的变电所综合自动化系统、环境与设备监控系统、火灾自动报警系统；面向乘客及管理人员的闭路电视系统、广播系统、乘客信息系统、时钟系统、自动售检票系统；这些系统由于专业间的差异具有不同的特点，在系统的设置上也有很大不同，在集成与互联方案上也因地方业主、运营等需求不同而异。

2.2 火灾自动报警系统（FAS）

2.2.1 系统功能

①中心级功能。中心级功能主要包括：中心级对全线报警系统信息及消防设施有监视、控制及管理权，对分控级的防救灾工作有指挥权；编制、下达全线FAS运行模式，火灾时确定全线FAS的运行模式，监视运行工况；操作人员可根据要求随时进行信息的查看和打印输出；接收主时钟信息，统一系统全线系统时钟等。

②车站级功能。车站级功能主要包括：在各个车站、车辆段、停车场等处的控制室设置“分控级”系统；车站级实现火灾的预期报警功能，监视管辖范围内的火情，并对重要设备的手动控制； ISCS具备屏蔽门、自动检票闸机开启，门禁系统释放，联动CCTV和广播执行消防动作等的联动功能；联动控制，即启动或停止车站管辖范围内的防救灾设施；监视功能等。

2.2.2 系统构成

FAS由设置在控制中心的中央监控管理级、车站监控管理级、现场控制级以及相关网络和通信接口等环节构成。系统管理模式为：中心、车站两级管理，中心、车站、就地三级控制。

中心级FAS系统可在控制中心调度大厅内配置2套互为备用的火灾报警控制器（网络型）、FAS工作站；在控制中心网管室内配置2台互为冗余热备份的工业控制型PC操作工作站，作为系统的维护管理工作站兼做服务器，并配置1台打印机。

车站级FAS系统设在车站控制室＼消防控制室的火灾报警控制器（联动型）通过环型总线方式与现场的各种现场报警、监控设备联网组成车站级FAS。

2.2.3 系统方案

地下车站及区间按一级保护对象设计FAS，FAS按同一时刻全线车站及区间发生一处火灾考虑。

系统设中央、车站两级管理；实现中心、车站、现场三级控制。

全线各站FAS是全线FAS的组成部分，各车站FAS与全线系统联网工作，同时具有离网独立工作能力。

各车站监控管理范围：车站及车站两端区间隧道机电设备管辖范围为准。地铁区间的防灾报警根据区间隧道机电设备配电形式纳入就近的相邻车站进行监控。

3 FAS集成互联方案

目前国内轨道交通工程FAS与ISCS之间，存在互联与集成不同的设计方案。

系统方案介紹：

①方案一：FAS与ISCS互联，FAS和ISCS独立成

系统。

该方案是FAS与ISCS互联，FAS和ISCS各自为独立监控系统，设备按系统分别配置，FAS与ISCS分别设置各自的传输骨干网络，设置各自的值班员工作站，具体其示意图如图1所示。

车站火灾：火灾时，火灾报警控制器接收到确认的火灾信息后，控制消防专用的防救灾设备，同时向BAS的主PLC和ISCS系统发布火灾模式指令，由BAS和ISCS控制消防专用防救灾设备以外的相关设备转入火灾模式运行，火灾报警控制器与主PLC分别将执行信息传给ISCS的值班员工作站。

区间火灾：由列车调度人员通过无线电话告知中央调度人员列车着火位置，通过中央FAS主机启动相应的救灾模式，控制中心FAS将火灾模式发送给相关车站FAS，由相关车站FAS发给ISCS，与ISCS共同联动相应救灾设备参与救灾，同时控制中心采取相应的火灾预案。

②方案二：FAS与ISCS集成，利用ISCS提供的传输通道为FAS提供信息传输网络。

该方案是FAS与ISCS集成，FAS不再设置光纤网络，而是利用ISCS提供的骨干网络组建FAS的专用传输通道，FAS工作站的监控功能可集成于车站级ISCS工作站中。FAS系统中央级功能由ISCS系统实现，具体其示意图如图2所示。

车站火灾：火灾时，火灾报警控制器接收到确认的火灾信息后，控制消防专用的防救灾设备，同时向BAS的主PLC和ISCS系统发布火灾模式指令，由BAS和ISCS控制消防专用防救灾设备以外的相关设备转入火灾模式运行，实现消防联动。

区间火灾：由列车调度人员通过无线电话告知中央调度人员列车着火位置，通过中央ISCS调度员工作站启动相应的救灾模式，控制中心ISCS将火灾模式发送给相关车站ISCSS，相关车站ISCS联动相应救灾设备参与救灾，同时控制中心采取相应的火灾预案。

4 系统方案比较

方案一：此方案FAS和ISCS两系统设备分别配置，传输网络分别设置，接口关系数量多，总投资稍高。但该方案系统调试简单，系统可靠性较高。目前北京地铁线路如：昌平线、大兴线、6号线、8号线一期、二期、9号线、10号线二期均采用此方案。

方案二：此方案采用FAS与ISCS集成的方案，此方案综合自动化程度较高，减少了车站控制室操作工作站数量。 但该方案需FAS供货商开放自己自己的接口协议及软件，实施时需FAS供货商配合；由于ISCS集成FAS，双方信息互联互通点多，在两个系统调试阶段容易存在功能及职责划分不清问题；在区间火灾模式下，中央级仅能通过ISCS工作站下发相应救灾指令，与现行规范有出入。目前该方案在广州、深圳、杭州地铁1号线、杭州地铁4号线等南方城市有所采用。

5 结论

本文对比分析了两种方案，发现这两种方案均有成功案例， FAS集成于综合监控系统能够节约资源，节省车站控制室空间，系统集成度高，更利于运营调度人员的管理，但与现行规范有出入，所以集成方案需征得当地消防局的同意。

故在工程实施中，应优先考虑互联方案，互联方案虽然造价相对较高，但系统可靠性也是最高的，且火灾的确认、火灾模式的发起均通过火灾自动报警系统完成，与规范和国家强制性条文无冲突。

参考文献：

[1]GB50157-2013，地铁设计规范[S].

[2]GB50490-2009，城市轨道交通技术规范[S].

[3]GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范[S].

[4]GB 50636-2010，城市轨道交通综合监控系统工程设计规范[S].

[5]GB16806-2006，消防联动控制系统[S].