刍议某轨道交通商用通信机房故障情况分析

曹伟

上海华慧检测技术有限公司 201800

摘要：2019年2月11日八时十九分，某轨道交通商用通信机房直流远供近端电源模块短路，触发烟感警报。从安全角度出发，轨道运营公司立即对该机房内所有直流远供近端采取断电处理，三家运营商通信设备停止运行。故障发生后运营公司高度重视，立即开展了原因调查并组织隐患排查工作。本文以此为案例，就故障的情况进行了汇总性分析，并提出了指导性的建议。

关键词：轨道交通；烟感警报；通信机房；自动灭火系统

1 引言

深入到社会各个领域的通信产业以成为人类社会的支柱产业之一。因此承载着通信功能的场所的消防安全极为重要，其中轨道交通站等地下密闭场所更是重中之重。因其位置的特殊性，密闭性和重要性，如何预防预警火灾，第一时间对事故进行处理，保障生命财产安全一直是人们需要解决的问题。本文以某轨道交通商用通信机房发生的故障为案例，详细介绍了故障情形，处理措施，事后处理并从各相关方面作出分析，为各地类似场所的预防工作提供了参考价值。

2 故障现场综述

2.1 故障情况介绍

2019年2月11日08:19分, 某轨道交通商用通信机房直流远供近端电源模块短路触发烟感警报。本次故障的设备为直流远供系统局端设备，主要故障点为功率模块故障，内部的电容部分出线爆裂，连接线位置出线熔化现象，导致相应的插槽也无法使用。

2.2 故障后应急处理办法

在对故障发生处紧急进行安全隐患的排查和处理之后，相关管理部门作出具体措施如下：

2.2.1开展对某机房直流远供近端电源模块及电源柜专业除尘清洗工作，提高了电源模块散热效果，降低设备温度。

2.2.2对某机房电源线端头进行加固处理，预防电源线端头松动引起电源线发热的隐患。

2.2.3对某机房电源线端头碳化的设备已采取断电处理，该设备将不再继续运行，待更换碳化端头后再恢复设备供电。

3 故障原因分析

3.1 设备厂商分析

故障发生后，管理部门联系设备供应商，对故障产生原因进行分析。他们认为本次局端模块故障是由金属膜电容因为温度过高爆裂导致，主要的故障因素有：

接线桩头老化，引起发热，本次的故障局端设备投产的日期为2013年底，服役时间较久，长时间的带载运行导致元器件及线材出线老化，接线口的阻值增加，引起发热；2）室温较高，没有有效的温控装置，机房关门后为密闭状态，无有效的散热通道，加之空调停止运转，通风效果差，导致整个室温偏高，不利于电子设备的正常运行。另外局端模块在带载正常工作情况下，导热性增加，如无有效的散热会导致板件内部长期处于高温状态，加快电子零件老化；3）现场的灰尘比较大，局端模块内部积灰严重，特别是金属膜电容位置，随着时间的推移，灰尘的增多导致电子元器件的散热性能下降，严重的会造成器件的短路引发机器故障。

3.2 从消防角度分析

根据消防法及专业消防设计规范的有关规定，对于通信及信号设备机房要设置气体灭火系统，常规的气体灭火系统为IG541气体灭火系统。

气体灭火系统的启动常规有三种模式，一是全自动启动，即不需要人为干预就可实现系统的联动启动；二是电气式手动启动，即当人员发现火灾发生，需要紧急启动灭火系统时，可以通过机房门外的紧急启动按钮手动启动灭火系统；三是纯机械方式的应急启动，即在无电源供应的情况下，且消防备用电池也无法提供电源的情况下，通过设置在气瓶间设备上的机械手动启动器实现的系统启动。

在设备机房通常要设置两路不同的探测回路，一路为烟感探测回路，用以感知防护区域内的灰尘或烟雾粒子的变化，一路为温感探测回路，用以感知防护区域内的温度变化，当温度超过68摄氏度时，温感探测器报警。

当某车站通信机房内出现线路故障，导致线路发热、冒烟，而触发烟感探测器报警是正常的设备响应，它的报警提醒了管理人员及时到达现场巡检，发现隐患并作出处理。

因此从消防的角度来讲，此次出现的故障反应是正常的，如不及时处理，可能会引起更加严重的影响和损失，有可能导致气体灭火系统的启动。

3.3 从电气角度分析

一般情况下，电气（强、弱电）专业的设计、设备采购均有严格的规范和标准控制，造成设备发生隐患的可能性相对较小。对于本次故障，我们认为可能与以下因素有关：

在系统安装过程中的不规范操作，为故障的产生埋下了隐患。这可能包括使用的电缆线径不符合规范标准要求；全用的电缆防护要求低于设计要求；电缆电线的阻燃性能不符合要求；电缆安装没有严格的执行施工规范要求，没有使用压接端子、没有防腐处理、压接不实造成虚接、压线方向不符合坚固要求等；电源容量不足和电流过大等原因。

系统的维护和保养可能出现了问题。如果系统长时间未进行维护和保养，会造成灰尘积聚，从而引发散热性能下降、短路等隐患；而系统维护和保养若不规范，没有及时检查出问题，或没有及时对接线口、线路板等进行坚固、除尘处理，也会导致问题积累，引发故障。也可能是没有及时提出现场存在的问题隐患及处理解决相关的问题，导致故障的发生；或没有在设备上或培训过程中提出设备的使用温度限制，造成管理人员疏于管理，导致隐患发生。

3.4 从通风空调专业分析

通风及空调专业作为给排水专业的配置，通常在地铁中得到广泛的使用，它是确保地下建筑内人员生命安全的重要保障，在消防安全中起到重大作用。

通风及空调系统在设备机房通常要设置新风口及排风口，如果在建设初期没有进行这方面的设计，在正常运营的情况下，相关设备专业人员也会提出整改意见，增加通风及空调的加装。因为对于重点的设备机房，特别是供电专业的机房内，其电器发热量是相当大的，远远大于普通通信专业设备的发热量。

一般来讲，各机电、供电、通信专业机房内的空调开启是根据专业要求来控制。通常来说，当机房内温度不超过35度时，是可以不开启通风/空调系统的。而且常见的专业设备也能够保证在40度以下（详见招标文件中对于设备运行温度的要求，最高温度的最低要求为55度）的温度稳定运行，否则只能说明所采购的专业设备安全稳定性存在问题了。

3.5 从设备认证及检验方面分析

根据我国现有的法律规定，所有的设备在销售前均应取得国家或行业的认证许可，方可进行销售工作。所以在进行设备采购时，必须要求设备供应商提供相关设备的检验或认证报告。对于正在送检的设备可以提供送检依据进行售前工作，但在设备投入使用前必须获得正式的报告。而我们现在看到的检验报告签发日期是2018年，也就是说此报告无法证明2013年销售产品的实际情况。

特别是消防产品，对于销售管理来讲，国家采取的是准入制度，目前通用的是CCCF认证管理（截止2019年7月），而且此管理是实时监控的，要求产品必须具有一致性。因此我们认为2018年的报告是违反相关的管理规定的。而且在2018年的报告中，对于产品的检测标准中，温度、湿度的检测是十分严格的，高温40度、湿度90%条件下连续运转时间长达2天，我们相信这个条件远远超过地铁目前的运行环境要求，这只能说明当时的产品可能在性能方面出现了问题，或在施工安装过程中存在隐患而造成的。

在招标文件中，对于设备的使用要求也提出了要求，温度范围达到了55度。作为投标单位完全响应招标文件的要求是选择其中标的条件之一。也就是说2013年提供的产品完全可以满足在55度情况下正常工作，否则可以认定投标单位提供了虚假的文件，不能满足招标单位的要求。

4 预防及应急措施

在目前的地铁建设及运营线路中，采用了全天候、无死角的安全管理，安防摄像头、烟感探测器、自动消火栓、气体灭火系统、消防电话、火灾自动报警及联动系统、车站与管理中心的无缝安全监控、安全屏蔽门系统等设置十分齐全，这充分反映了政府和企业对于消防安全的重视。

但是当故障或者问题发生时，自动系统、安全监控系统的工作也离不开人员的参与和操控。为了避免问题发生，或是在发生问题后能使损失最小化，我们提出以下解决措施。

4.1 现场自动灭火系统

现场自动灭火系统应该设置为自动启动模式，当意外发生时，通过探测器启动自动灭火系统，从而达到抑制火灾的发生和发展，为人员的扑救及减少损失提供足够的时间。

自动灭火系统的使用可以减少损失，它的启动是按照预定的程序设定完成相关的操作步骤。如接到第一报警信号时，控制盘会发出第一报警信号，警铃鸣响，同时输出第一报警信号；接到第二个不同回路探测器报警时，控制盘会发出第二报警信号，蜂鸣器及闪灯鸣响，同时输出第二报警信号；在此时控制盘还会进入到联动控制程序，如：进入延时计时阶段，延时时间为30秒，开启气体灭火系统选择阀；当30秒计时时间完成时，控制盘立即会发出开启瓶头阀启动信号，打开相应的瓶头阀电磁启动装置，从而使钢瓶中的气体沿预设计的管路进入到防护区域，从而从防护区域内的氧气浓度降低至不支持燃烧，达到抑制火灾、扑灭火灾的目的。

自动灭火系统能否正常地抑制火灾并最终扑灭火灾，这是一个系统的工程，它不仅取决于现场自动灭火系统的功能，还与以下因素和环节有关：

（1）系统的设计与规范标准要求是否一致；

（2）系统的施工安装是否符合施工安装及验收规范的要求，这其中还包括规范中引用的规范标准符合度；

（3）系统施工过程中是否与设计图纸完全相符（包括管道工程及控制工程两部分）；

（4）系统是否通过了详尽的流量计算；

（5）系统设备是否定期维护和保养，并保证系统设备的功能是安全、可靠的；

（6）系统的操作人员是否经过严格的培训，并满足设备制造商对操作人员的技术要求。

4.2 现场管理人员

现场管理人员是指相关专业机房的管理者和运营部门的管理者。现场管理人员包括有证人员和无证人员，所谓有证人员是指经过国家培训并取得上岗资格的专业消防值班员，无证人员是指专业机房管理者及其它车站内的工作人员。

现场管理人员的作用是第一时间发现故障及隐患，并做出适当的扑救工作、将信息及时向上反馈、维护现场秩序、保护故障现场、实施现场救援等工作。

这些工作中很重要的一点就是要做出适当的扑救工作，通过适当的灭火器具、通讯工具达到降低风险、上下联系等工作。扑救风险的措施包括使用灭火器、灭火毯、消火栓等及时扑救火灾（对于设备机房等位置不宜采用消火栓扑救，而应采用二氧化碳灭火器或干粉灭火器进行扑救）。现场管理人员应明白处理火灾风险的步骤，采用正确的处理方法，操作程序，正确使用和操作灭火设施。对于火灾初期的故障，应及时控制灭火系统的启动，切断电源，并及时把风险处理掉，避免二次风险的发生。对于无法控制的火灾，应及时启动灭火系统，在第一时间内把火灾抑制住，为后续的控制创造条件。信息的上传下达能够保持信息的畅通，能够第一时间联系到专业人士，对现场情况进行正确的指导，以达到快速消除隐患的目的。

从目前的情况来看，各地对现场管理人员的安全培训，操作监督还流于表面，并未深入到日常工作中。这无疑是需要注意并作出改变的。

4.3 质量合格的设备

机房内的安防设备除了对设备进行监控外，还对于风险具有提示和预警的作用。相关部门在进行设备采购时，必须要求设备供应商提供相关设备的检验或认证报告。对于正在送检的设备可以提供送检依据进行售前工作，但在设备投入使用前必须获得正式的报告。对于检验报告应严格审核，满足国家标准、法律要求，防止设备厂商以次充好，以旧顶新。应有严格的准入制度，确保设备完全符合实际应用环境，能在实际应用环境下稳定工作。避免发生此次故障这种设备与检验报告不符的情况。

当然设备出现故障的情况是允许的，个别设备出现问题不能完全否定其产品的主流性能。所以我们不能仅凭一个案例就认为设备供应商的产品质量存在严重的缺陷。但是像此部设备供应商在故障认定过程中故意强调地铁的运营环境问题，存在推卸责任的嫌疑，因此还是需要管理部门仔细甄别。

5 结束语

现场存在的隐患来自于方方面面，有设备自身的问题、有管理使用的问题、有施工安装的问题等等。这些问题需要逐一现场排查，并根据存在的隐患，提出相对应的应对措施。

但最主要的还是加强现场的管理、加强对系统的测试和维护、加强对管理人员的培训与考核、选用检验合格的设备，提高系统的有效使用时间，在此之外还要选择有实力有责任心的设备运营商，加强与供应商的合作。