城市轨道交通火灾报警系统改造工程难点研究

孔国权 张 威

温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司运营分公司 浙江 温州 325014

引言

在我国实际开展城市轨道交通工程改造项目期间，需要对当前最新的规范标准予以贯彻执行，在施工建设期间需要避免对周边线路系统运行带来影响，针对其他相关系统改造、接口调试工作需要妥善落实，从而保证本系统与其他各个系统之间的协调。在妥善调试和安装系统内部设备以后，还需要对轨道交通运营、乘客服务等方面需求予以满足。本文将我国S市轨道交通线路全线FAS系统大修改造项目作为参考，详细研究了城市轨道交通火灾报警系统改造工程的难点。

1 基本情况及要求

在工程范围方面，包括了该条线路既有线全线11座车站、1座控制中心、1座主变、1座停车场火灾报警系统的大修改造。

在火灾报警系统中， 包括了计算机、显示器等在内的全部设备，需要能够在规定到交通环境下安全、稳定、高效地运行。在车站内部，出于对可能存在的较强电磁干扰这一因素的考虑，需要对相应安全保护、隔离措施予以应用。在频率为 150kHz～27MHz以及频率在27MHz～1GHz等情况下，全部设备都需要结合国家相关标准和规范要求具备足够的抗基础性干扰能力、抗电磁干扰能力。

在火灾报警系统中，在硬件和软件等方面设计工作中，需要对系统可靠性、可维护性、可扩展性、通用性、先进性等予以充分考虑，并且需要对故障诊断、在线修改、离线编辑等方面功能予以具备。另外，在系统设计方面，需要对模块化原则予以遵循，避免整个系统的运转由于单点设备故障而受到影响，其中包括但不限于开路、短路、接地等情况。在本系统中，针对于其他相关专业的通信接口，需要对国际通用接口方式、开放协议等予以采用。

2 品牌选型

在该条线路城市轨道交通系统中，原本的火灾报警系统应用了辛普利斯 4100 系列的产品，在实施项目改造工作中，五号线南延线正在进行施工，在FAS系统控制中心中，中央级设备由该条线路中南延线工程负责实施。为了保证完成正线全线系统改造项目以后，接入中央级设备、运营管理等具有统一性，在FAS系统中，使用了和南延伸相同的FAS系统品牌，统一采用了美国UTC旗下爱德华公司的EST3设备。

3 工程特点

在本次改造项目中，采用了边施工边运营的方式，为了尽量减少为线路运行带来的影响，需要在完成施工以后第一时间进行验收，验收合格以后立即投入到运营中，本次项目也因此具备了以下几方面特点。

首先，具有较短的工作时间，大部分工作内容都需要等待夜间城市轨道交通线路停运以后开展，每天的工作时间十分有限，大约只有三到四个小时的作业时间。其次，需要当天完成清运，为了避免对地铁线路第二天的运行造成影响，在当天完成施工以后，需要妥善完成清运工作，避免在地铁线路现场留下一些建筑材料阻碍车辆通行。再者，就是工作面较小，本次项目属于改造项目，改造项目以外的其他系统都需要正常投入工作，因此在实际施工期间所具有的工作界面会受到很多限制。另外，就是既有设备保护，在施工期间有些带电设备或者重要设备会直接对地铁线路运营带来影响，针对这些既有设备需要妥善开展保护工作。最后，就是既有线路接入工作，在本次实施改造的FAS系统中，需要完成向地铁5号线既有控制中心的接入，在本次改造项目中一个重要的难点问题之一就是完成新老系统的无缝切换。

4 难点分析

4.1 工作状况复杂，具有较多的其他专业接口

在本次城市轨道交通改造工程中，具有较为复杂的施工状况，工程为改造项目。S市地铁该条线路正式投入运营已经持续了十多年的时间，相比于原本的存档图纸，在现场地理情况、设备状况、管线走向等方面内容上也逐渐产生了出入，需要针对施工图文之间可能存在的的差异、现场施工条件变化等予以充分考虑，之后提前实施核对确认工作，针对施工现场详细开展勘察工作，进一步详细测量各个车站的施工条件、设计条件、土建条件、结构条件等方面因素，从而对管线平衡、管线走向、深化设计、施工编制组织设计依据等进行完善。在施工现场具有较为复杂的联动关系，产品接口缺乏统一性，需要与生产厂家进行联系，针对各个接口开展统一规划，从而保证可以对系统要求予以满足。

4.2 专业多，施工面小，日施工时间短

在实际开展改造工程项目施工期间，需要避免对线路正常运营带来影响，在整体工程工期方面，时间也非常有限，仅仅有三个月的时间，并且实际可以实施作业的时间仅仅在每天的23点到次日清晨4点，由于需要对既有线路进行维修和调试，计划点发生变动是难以避免的。对于本身具有较高复杂性的改造工程而言，进一步提升了施工难度。

通过对上述施工难点问题进行分析，我们需要设计多工种、多专业相互交叉作业的施工规划方案。针对具体设计文件，需要结合现场情况仔细进行审核；针对施工计划进度和深度需要进行调整，保证将工程实施过程予以全面、准确、清楚地描述；在施工工序总体安排方面，需要对主要工序、特殊工序之间的差别进行详细分析；在技术人员工作中，需要详细进行技术交底工作，保证各项要求、现场地形、产品、施工进度等得到现场施工人员的详细掌握，保证有据有序完成各项施工任务。

4.3 施工保障措施

在地铁全线中，具有繁多的房建类型和多样化的功能，为了在施工作业期间保证地铁线路可以正常运行，相关人员需要认真研究工程改造的施工运营保障，在此基础上将不同保护部位、保护内容作为依据，对以下措施进行了制定。

首先，既有设备保护措施。针对施工现场的既有设备，在施工前需要使用彩条布进行遮盖保护，并使用胶带来捆扎彩条布，避免施工中产生的尘土进入到设备中，在当天施工完成以后需要对吊顶面板进行恢复，并将彩布条拆除。在拆除原有管道，以及对新管道进行安装过程中，针对管道途径的设备，需要采用密度板铺设在设备上方，避免施工作业期间有工具掉落而损坏下方的既有设备，在施工完成以后，需要将下方设备上方铺设的中密度板拆除下来。

其次，物料运输工作，针对车站内部的材料运输工作以及堆放，也需要进行详细的安排，在材料进场前，需要充分协调布置车站内部材料对方位置，并合理选择材料加工场地，避免堆放的材料对车站内部施工人员出入造成阻碍，针对进场的材料，在运输工作方面，需要在地铁当天停运以后将材料进场。针对一些易燃的油漆材料，在当天完成施工以后，需要妥善清理并随运输车辆一起送走，避免在施工现场遗留易燃材料，对可能发生的火灾隐患予以排除。

再者，施工恢复作业，在施工作业期间，针对已经完成装修的吊顶，可能会产生破坏，在当天施工结束以后，需要使用彩布条来封闭破损的装修吊顶孔洞，避免从破坏的孔洞中有吊顶上方的灰尘或者杂物掉落到地面或者下方设备上。在完成管道、设备等方面施工以后，针对损坏的吊顶孔洞，需要采取措施将其恢复到原本的状态。

4.4 火灾报警系统的调试实施

在车站调试工作中，通常选择在晚上地铁停运以后进行，一个晚上的时间非常有限，通常仅仅可以调试一两个专业，想要完成一个站的调试工作通常需要持续几天的时间。在调试过程中，在控制箱端，需要将原有系统缆线拔掉，在这个过程中还需要做好详细的标识工作，之后使用新系统线缆插入其中。在完成当天调试工作以后，需要对旧系统缆线进行恢复，在对旧系统恢复通电以后，确认可以正常启动，之后才可以离开施工现场，对原本轨道交通线路火灾报警系统的运行予以保证。在完成车站调试工作以后，需要实施相关审核、校验等工作，保证各方面功能、手续齐全以后，采用新系统线缆插接到设备端，将旧系统线缆替换掉，保证系统设备可以得到车站和控制中心系统的有效监控，维持十天的运转并在这一过程中对系统运行情况进行检验。

4.5 改造工程、延神段FAS系统网络合并

在每一个FAS控制盘中，借助市内软光纤与通信机房光纤配线架进行连接，在改造工程施工期间组成临时FAS网络。将一套临时中央级FAS设备、一台EST3控制主机、一套中央级图形监控终端等设置在控制中心。针对城市轨道交通线路改造工程、延伸段EST3编程软件进行合并，针对合并以后的程序，需要进行编译和数据转换工作，保证程序正常没有问题以后，针对全部全线改造工程各站的EST3控制盘进行数据下载工作。

将全线改造工程各车站中央级报警平面图形添加到南延伸段中央级图形监控终端软件上，并将报警/联动点位布置在平面图上。最终针对全部全线改造工程，实施报警、联动控制的测试工作，对其正确性予以保证。

针对全线改造工程系统完整性、正确性予以保证以后，需要进行全线改造与南延伸段网络合并工作。针对已经并入全线改造工程的EST3最新程序，需要在延伸段各车站EST3控制盘上进行下载。

在DC路站通信机房光纤配线架上需要将南延伸段光纤通信网络打开，在配线架上跳线向南延伸段网络中接入全线改造工程的光纤通信网络，从而在全线改造工程、南延伸段之间，实现光纤网络的全线物理连接。在完成全线并网以后，针对全线各站，需要重新开展一次报警和联动控制抽查测试，对系统软件的正确无误予以保证。

结语

随着城市轨道交通建设的快速发展，技术规范的修订更新，火灾报警系统设备的升级换代，地铁工程的改造需求逐年增加，项目实施过程中既要完成设备的安装调试，又要保 证不能影响线路的系统运营，必将遇到诸多困难，采取积极 有效的措施，制定周全的解决方案显得尤为重要。