浅谈城市管廊监控系统和火灾自动报警系统发展现状

徐小琳，郭秀娟

（吉林建筑大学电气与计算机学院，吉林 长春 130118）

0 引言

综合管廊指的是在地下建造的建筑物和辅助设施，可容纳不止一种工程管道，包括电力、电信、排水、热力和煤气，以暗装、浅埋、深埋隧道的形式建造，允许安装、维护、拆除的地下设施系统。综合管廊的设计为优化城市空间，改善城市面貌，安装维护和拆除各类市政管道提供了便利。综合管廊发展至今，为提高城市综合运作能力，提升城市空间利用率，满足民生基本需求做出了卓越贡献[1-2]。因此综合管廊的引入，是我国智慧城市建设的里程碑。

1 综合管廊的国内外研究现状

世界上的第一个综合管廊在巴黎建成。之后，欧美国家和日本也开始对地下管廊进行研究，并逐渐建立了自己的体系。我们国家开始的比较晚，我们的城市空间利用很不合理，管廊的铺设也有很多的问题，但我们国家的一些城市一直在进行探索，在这之中北上广深等城市首先进行探索并且取得了良好的成果。

2 综合管廊火灾风险

城市地下综合管廊中的可燃物主要包括电缆，光缆， 管道和可燃气体。在综合管廊中安装各种管道，因此火灾危险性类别不同。根据《城市综合管廊工程技术规范》GB 50838—2015[3]中7.1.1 条，各管线的综合管廊舱室火灾危险性分类见表1。

表1 舱室火灾危险性分类

由表1 可知，天然气管道存在危险级别最高，因此需要单舱布置。阻燃电力电缆、通信线缆、热力管道也存在不容忽视的火灾隐患。

3 监控与报警系统概况

综合管廊监控与警报系统比较简易，大致包括环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、预警与报警系统、地理信息系统五大系统和统一管理信息平台，其中统一管理信息平台通常部署在管廊监控中心内[4]。各系统组成如图1 所示。

通过统一管理平台的连接、协调、控制和管理每个系统的工作，实现综合管理。综合管理辅助设施的建设主要包括结构监测、环境监测、设施监测，安全系统、通信系统和自动火灾报警系统。在此基础上，建设综合集成与管控系统，并将门户、应用程序、通信、数据、安全和管理等在线监视和控制系统进行集成，同时可以在系统间进行联动报警和联动控制[5]。管廊综合监控系统一般设置1 个管控中心。3 层结构包括管理层、网络传输层与现场采集控制层。管理层主要作用是联系、协调、控制和管理各个子系统的工作，它是整个监控系统的核心；在网络传输层中包含每个防火区ACU 区域的控制单元，控制单元与监控中心之间网络通过光纤传送， 实现视频数据、音频数据、TCP/IP 控制数据和RS-485 数据的通信；现场采集控制层主要由接入层交换机、网络摄像头、现场区域控制器PLC 等组成。其控制系统结构如图2 所示。

其中，环境与设备监控系统（ACU 区域控制单元）是应综合管廊现场众多监测数据集中管控、传输的需求而设置的区域控制模块，它集信号采集、本地控制、数据交换、远程联网于一体。环境与设备监控系统可以实现对管廊内环境和设备参数及状态的监控，实时将信息传输到管控分区站，及时传输到监控中心的统一管理信息平台，让工作人员可以及时发现问题并立刻解决，保障了管廊的正常运行。

4 火灾自动报警系统

根据《城镇综合管廊监控与报警系统工程技术标准》GB/T 51274—2017 中7.1.2 条及《城市综合管廊工程技术规范》GB 50838—2015 中7.5.7 条的相关规定， 综合管廊内在干线和支线上含电力电缆舱室的综合管廊应设置火灾自动报警系统[6]。火灾自动报警系统设计框架如下。

1）火灾自动报警系统。主要部分有火灾报警控制柜、探测器、手动报警按钮、声光报警器、联动模块、消防电话、消火栓按钮、消防广播等。短路隔离器也必须设置，它的位置应在系统的总线上[7]。

2）手动报警统。在舱室内需要设置手动报警按钮和声光报警器，通风口和出入口也需要设置并且需要保证手动报警按钮是有效的。

3）火灾探测器。根据《城镇综合管廊监控与报警系统工程技术标准》GB/T 51247—2017 的规定，火灾自动报警的舱室应设置感烟火灾探测器，需要联动触发自动火灾灭火系统的舱室应设置感温和感烟火灾探测器[8]，即干线、支线综合管廊含电力电缆的舱室也必须同时设置感温和感烟火灾探测器。其中，烟感器可以采用点型智能烟感器，点型感烟探测器主要探测烟雾，通常在火灾初期时使用，探测到烟雾时立刻报警。温感器可采用线型光纤温感器，感温光纤这一新兴的线型分布式火灾探测手段正逐渐被用户广为接受。它与点式感温火灾探测器相比，环境适应性更强，在潮湿和粉尘等消防探测场所中都可以工作，这些优点都是点式探测器无法比拟的。

4）消防电话。在自动报警系统中的紧急电话设施必须存在，它应与控制系统分离。在火灾报警控制柜旁安置消防电话，消防电话的安装必须十分明显且有消防电话标识[9]。

5）系统选择及控制要求：灭火系统主要采用超细干粉自动灭火，并支持联动和手动控制系统[10]。自动火灾报警系统整体功能结构如图3 所示。

5 结语

综合管廊是建设在地下的相对密闭空间，并且里面敷设了大量的电线、电缆，综合管廊狭长而横截面窄，发生火灾时烟气弥漫，能见度低，探测着火点困难，扑救难，破坏性及危害性较大，因此火灾是综合管廊中的最大隐患，所以火灾自动报警系统的设置必须引起重视。