分析自动控制在地铁火灾报警系统中的应用

■ 陈超 南京地铁运营有限责任公司

地铁是重要的交通工具，为缓解交通拥堵，方便乘客出行，促进经济发展起到了重要的作用。但地铁也会受到火灾，电网故障，机车故障等突发事件的影响，导致运输瘫痪，在众多的事故中，火灾是发生概率较高的事故之一，由于地铁在封闭的轨道内运行，加强防火安全措施十分重要，本文从报警系统组成，功能出发，探究如何预防、处理地铁火灾事故。

一、火灾自动报警系统的构成

（一）触发装置

触发装置可分为自动探测和手动报警两种形式。其中，自动探测是通过火灾的烟雾、温度等性质，进行预知感应，转化为报警信号，确保火情的实时监测。手动报警则是由发现火情的人手动按下按键，进行报警。

（二）警报装置

在火灾自动报警系统中，警报装置被业内外人士统称为声光报警器，其作用在于当现代建筑中有火情发生，该装置迅速启动，并以声音和闪光并行方式发出警报信号，起到提示作用，以便在火灾发生的第一时间进行疏散、救援，避免更大损失。另外，在火场中能见度较低的情况下，其声音和高频闪光还可以对人员逃生进行引导。

（三）报警控制器

当地铁发生火灾时，报警器可以自动迅速探测与识别火灾的位置，大小以及程度，通过持续发出的警告声音以及指示灯的闪烁向人们发出警示，警告一直持续到消防人员通过手动的复位报警设备为止。并在确认火灾后，能够按照程序设定好的模式，进行火灾报警传输设备和消防联动设备等的控制，其在整个系统中起承上启下的关键作用。

（四）电源部分

火灾自动报警系统为消防电气设备，其按规范设置有交流电源和蓄电池备用电源。主电源必须采用可保证万无一失的消防电源，电源的负荷等级为一级，并运用双路供电可切换的模式。蓄电池通常安装于火灾报警控制器内，且具有主电源和备用电源转换装置，其容量能保证主电源断电后连续供电不低于1小时。当主电源断电时，能自动转换到备用电源;主电源恢复时，能自动转换到主电源;有主、备电源工作状态指示，主电源有过流保护措施。主、备电源的转换不会使控制器产生误动作。

（五）消防联动设备

消防联动设备是较为复杂的配置，通常包含以下设备：防火阀、专用排烟风机、消防泵、喷淋泵、区间水阀、EPS、垂直电梯、消防广播、非消防电源、车站AFC闸机、门禁系统等，要保证火灾时辖区所有消防联动设备处于可控状态。一般根据建筑的具体特点，设计选择消防联动设备的配置。按照防火分区的不同，设定不同的火灾模式，每个火灾模式启动对应的消防联动设备。

二、火灾自动报警系统在地铁的应用

（一）报警系统具备的功能组合介绍

1.常规组合

常规的标准功能组合，将一些相似或相互关联的功能进行关联，例如，将火灾自动报警系统（FAS）和环境监控系统（BAS）相互关联。当遇到地铁发生火灾的情况下，自动报警探测到火灾信息后，自动向环境监控系统传递信息，由后者开启空调通风设备，并转入火灾工况运行。

2.深度组合

深度系统组合，除标准系统组合以外，增加了ISC S系统，三大系统形成了监控中心，监控中心同时融入了一些子模块，丰富了监控中心的功能，这些子模块主要包括：用于屏蔽功能的PSD系统，用于对电力网络进行监控的SCADA系统，用于售票与检票的AFC系统，用于信号接收的SLG系统，用于时钟控制的CLK系统，用于播放电视的T V系统，用于广播播报的P A系统，用于显示乘客数据信息的PIS系统以及用于门禁的ACS系统，这些系统集合在一起可用于控制中心与车站的可视化管理。

（二）报警系统的独立性与关联性

保证安全，提高系统可靠性是报警系统的基本要求，监控中心系统一般用于调度中心或车站控制系统中，而报警系统通常会独立于控制系统之外。报警系统主要由四方面构成，即控制设备，探测与感应设备，数据传输设备以及辅助设备组成，所有设备必须经过国家正规机构验证才能使用，该结构组成既保证了火警系统的独立性又可以与主监控中心进行数据交换，实现数据信息的相互共享，以达到调度中心对整个地铁线路中各种突发事件的统一监控与管理。

（三）报警系统功能模式介绍

1.管理状态下的功能模式

火警系统可以实现调度中心与地铁站的两个级别的管理，同时实现对调度中心，地铁站，事故现场三个级别的控制。

2.控制状态下的功能模式

通常状态下，地铁站与调度中心的可视化监控技术通过系统自带的图形工作站完成，也可以由综合监控系统实现。当发生火灾时，FAS在火灾初期能够及时发现火情，在确认火警后，火灾报警控制器发出火灾模式指令给BAS，由其控制现场通风空调相关设备（如TVF风机、组合风阀等）转入到对应的火灾模式运行，FAS则控制消防专用设备的启停、电梯迫降首层、非消防电源切除、区间水阀关闭、车站AFC闸机释放、门禁释放以及联动消防广播进行乘客的诱导疏散等。

3.工作状态下的功能模式

报警系统将地铁站级的功能连接到监控中心，监控中心可以实现对地铁站系统的操控。监控中心可对BAS进行监控，FAS只可以监视。火灾时，对FAS的人工介入操作通常在其自带的图形工作站上完成。火灾报警控制器实现对地铁站内的消防器材的操控，并利用与BAS的相互通讯，使用相关指令实现对BAS的操控，当火灾发生时，如果监控中心同时存在故障，系统可以保证火警系统的单独运行。

4.火灾自动报警系统应具备的功能

（1）中央级功能

中央级FAS接收中央时钟系统的校时，并以此为基准对全线网络中的各站火灾报警控制器进行定期校时，可以对整个地铁线路中与火灾报警相关联的设备以及信息进行接收与管理，并能显示报警区域平面图和详细的报警部位，以便控制中心调度员及时掌握火灾信息和指挥调度救援。可与城市消防设施联网监测系统之间建立实时互通联系，便于消防管理单位实时掌握全线设备运行状态。

（2）地铁站处理功能

FAS可以对地铁站内的消防器材的工作状态进行监控，并负责监控区域内的火警信息，同时显示报警区域平面图和详细的报警部位。通过网络向中央级火灾自动报警系统共享火灾报警信息。火灾时，火灾报警控制器向BAS发出火灾模式指令，由BAS控制现场通风空调相关设备（如TVF风机、组合风阀等）转入到对应的火灾模式运行。对于消防联动控制设备，则由火灾报警控制器联动控制，并且实时监视其动作状态，紧急情况下也可在多线控制盘直接手动控制。

（3）火灾现场处理功能

火灾现场处理功能是指火灾发生时控制器的对火灾的自动检测、火警显示、故障提示、接收反馈信号等，一般按防火分区设置，可方便检修维护人员判断报警点。此外，由于地铁线路长，车站多，火灾探测设备也相应较多，回路总线也很冗长，为了提高维修效率，维护人员通常备用手持式的编程设备，作为火灾自动报警系统的后备操作模式，实现对现场设备参数的编辑。

三、结语

综上，随着我国城市化进程的加快，轨道交通已经成为人们出行的首选，而轨道交通面临的安全问题不可忽视，火灾已经成为地铁等轨道交通的多发性事故之一。报警系统是预防火灾，快速高效的处理火灾，降低事故影响的重要工具，要通过合理的选择报警系统功能，增强报警系统的性能，防范于未然，提高系统的工作效率，保证行车的安全与可靠。