地铁火灾自动报警系统设计探究

李铖锟

西安市地下铁道有限责任公司运营分公司陕西西安710016

摘要：文章以地铁火灾自动报警系统设计原则为依据，设计、完成地铁火灾自动报警系统，详细分析了设计网络架构，并对消防联动控制进行阐述，旨在为地铁相关人员提供借鉴，不断提升地铁火灾自动报警系统的灵敏度和精准性，促使地铁更好地为人民服务。

关键词：地铁；火灾自动报警系统；设计

引言

现阶段，地铁已经成为缓解交通拥堵状况的重要途径，因此，各大城市都在加快推进地铁建设。地铁人员密集，一旦发生火灾等事故，后顾不堪设想，因此，建设火灾自动报警系统，为人身和财产安全提供保障，是当前地铁建设的研究重点之一。

1设计原则

一，FAS按“预防为主，防消结合”的基本工作方针和经济合理、安全适用、技术先进的基本要求进行设计；

二，全线FAS按同一时间内发生一次火灾考虑，在车站控制室及各消防控制室设置消防电话主机。在地铁车站各建筑内设置手动报警按钮处设置固定的报警电话插孔；在通风空调电控室和屏蔽门设备室、高低压室、信号设备室、通信设备室、综合监控设备室等重要设备房门外以及值班室、通风空调机房、消防水泵房的墙上设置消防壁挂电话；

三，全线地下车站屏蔽门控制室、通信设备室、通信电源室、高压室、低压室、信号设备室、信号电源室、变电所的控制室、综合监控室、整流变压器室、通风空调电控室等设备用房设气体灭火控制装置。气体灭火保护房间设两种火灾探测器。每个气体灭火防护区门外设置一个手自动转换开关、一个放气指示灯、一个紧急启停按钮，门内外分别设置手自动状态显示灯和一套声光报警装置；

四，地下车站和区间隧道，FAS为集中监控系统，保护等级为一级；高架车站、停车场、主变电站、车辆段，保护等级为二级。全线消防系统所有的指挥调度权在中央级。OCC作为消防指挥中心，实现对地铁全线的消防集中监控管理。各车站的车站控制室，车辆段、停车场和主变电站等的消防控制室，均能够对其所管辖范围独立地进行消防监控管理。

2系统设计

2.1工程概况

某地铁全长28km，设车站24座（其中地面站1座）、车辆段1座、停车场1座和指挥控制中心1座。控制中心FAS主要对24座停车场、车站、车辆段的火灾报警系统进行监视，并在适当时机发出火灾控制指令，车站FAS主要通过设置在站台、风道、站厅、管理用房等区域的消防栓报警按钮、手动报警按钮、各种火灾探测器等，实现对管辖区域的巡检，及时发现可能存在的火灾安全隐患，并实时监控火灾联动设备状态。当发生火灾时，FAS接受现场探测器或其他报警设备的报警信号进行报警显示，并联动相应的防/排烟设备、防火卷帘、电梯、消防和灭火系统；切除相关区域的非消防电源等，并通过广播、闭路电视等通信设施指挥乘客进行安全疏散。

2.2系统设计架构

概括来说，整个地铁火灾自动报警系统就是一体化网络、两级管理、三级控制，如图1所示。其中一体化网络就是将图文电脑系统GCC（NCS）设备、火灾自动报警控制器设备作为网络节点，由通信专业提供光纤环网，然后通过光纤环网与OCC的网络控制工作站构成一个对等式环形网络，然后整个系统整合成一个一体化网络。两级管理包括中心级和车站级，其中中心级包括维修中心、备用中心以及OCC，主要负责监视、控制、管理全线消防设施以及报警系统信息。车站级就是各个区域的火灾报警控制器，包括停车场、车辆段、培训中心、车段等。

2.3FAS与BAS的接口方式

一，中心级。OCC与BAS（楼宇自动化系统）具有以太网冗余接口。通讯协议遵循MODBUSTCP/IP协议，满足IEEE802.3以太网标准。FAS通过冗余NCS与BAS前置机以信息表的形式（FEP）进行双向数据交换，每个车站对应一个信息表。冗余NCS均视为主机，没有备份机，BAS可以各运营方对计算机系统的配置要求为依据，人为定义统一分配的IP地址为主机。当FAS主机连续三次不回复BAS请求时，此时BAS前置机会切换通道，该操作一般通过改变被访问的IP地址实现。火灾时，控制中心FAS工作站NCS为BAS工作站提供全线车站防火分区的综合火灾信息，BAS接收车站的火灾报警信号，并向FAS提供车站火灾共用设备的状态信息。

二，车站级。车站级BAS与FAS具有两种通信方式。一种是车站BAS控制器与FAS报警器的通信，当发生火灾时，FAS的通过报警控制器的RS232口向BAS发送预制火灾模式，BAS接收到火灾信息后，会发送确认信号，然后FAS的监控模块将该信号发送给控制器，同时，BAS会以火灾模式为依据，联动适宜的设备进行灭火，并通过PLC（中央控制单元）的中继柜将过滤器、立转门、表冷器、轴流风机、变频风机等公用装置的信号输出无源常开触点的信号，通过FAS的监视模块将这些信号反馈给FAS控制器；另一种是车站BAS工作站与FAS的GCC之间的通信，二者一般通过FAS所提供的ModBusTCP/IP数据通信系统完成报文和数据的交换工作，BAS到FAS的通信通过TCP在10/100Base以太网接口上实现连接，火灾时FAS向BAS发送火灾模式，BAS将由其控制阀类共用设备（如电动调节阀等）的报警信息送给GCC，这些共用设备的报警信息在GCC的后台显示。

图1网络架构

3消防联动控制

消防联动控制系统主要包括：FAS，BAS，ISCS。这几个系统合理有效的配合，才能保证地铁防灾救灾体系的快速、可靠性。

当FAS确认火灾后，FAS启动警铃、控制相应防火卷帘挡烟垂帘的下降、启动消火栓泵、开启自动售检票系统（AFC）闸机、释放门禁。FAS通过控制盘的通信接口直接向BAS发布预定火灾模式指令，BAS接收火灾模式指令后，优先进行模式转换，并反馈指令执行信号，由BAS控制防排烟设备进入救灾状态，切除非消防电源、控制电梯到安全层、停止下行扶梯运营，使导向进入消防模式。同时，FAS将火灾模式发送给ISCS，ISCS接收到火灾模型后，会将乘客信息系统、广播等转入消防应急状态，由正常模式转化为火灾运行模式，根据报警列车所处位置、报警信息等相关信息，协调、调度各个子系统的安全、行车指挥、防灾等工作，使其处于防灾模式，为火灾救援、火灾事故处理提供保障。

结语

总而言之，地铁作为我国交通运输网络的重要组成部分，防止其发生火灾很有必要。因此，相关人员应积极设计地铁火灾自动报警系统，防患于未然，避免火灾给社会带来的难以估计的损失，提升地铁安全性，推动城市建设顺利进行。

参考文献

[1]张道，付文刚，崔成剑.地铁火灾自动报警系统设计与应用[J].城市轨道交通研究，2013，16（11）：71-74+79.

[2]曹文丽.浅谈地铁中的火灾自动报警系统设计的细节[J].山西建筑，2011，37（05）：118-119.

[3]屈静.西安地铁2号线火灾自动报警系统及其接口设计[J].现代城市轨道交通，2011（01）：37-39.

[4]王海燕，郭晓蒙.地铁火灾自动报警系统探讨[J].消防科学与技术，2010，29（03）：233-236.