城市轨道交通防灾报警系统

城市轨道交通防灾报警系统一、灾害的分类城市轨道交通项目——城市最大的基础设施之一，城市客运交通的大动脉，称为“城市生命线”。城市轨道在施工和运营期间可能发生的灾害大致分为两类：自然灾害——洪涝、水淹、地震、雪灾、台风、泥石流、滑坡等；人为灾害——战争、交通事故、火灾、泄毒、化学爆炸、环境污染、工程事故和运营事故等。地铁灾害特点各类灾害共同的特点：空间分布有限性、潜在性、突发性，发生灾害的时间、空间和强度的随机性。地铁大部分处在地下车站和隧道构成的半封闭区域内，四周为岩介质包裹，地铁对来自外部的灾害防御能力好，对来自内部的灾害的抵御能力差。在地下狭小空间内，人员和设备高度密集，一旦发生火灾，疏散和抢救十分困难。从世界一百多年的历史教训看，地铁灾害中发生频率最高，造成损失最大的是火灾。地下工程火灾与其他灾害相比，火灾对地下工程的威胁比对地面建筑更大。扑灭地下工程的火灾比扑灭超高层建筑顶层火灾还要困难。地下工程火灾的发生具有以下特征和危害：（1）排烟困难、散热慢（2）高温高热全面燃烧（3）安全疏散困难（4）扑救困难、危害大。1987年12月，英国伦敦最繁忙的国王十字地铁站发生大火，结果造成了32人死亡，100多人受伤。1993年10月，美国曼哈顿地铁列车发生火灾，数百人被困于车中。2003年2月18日，韩国大邱市地铁发生的一起人为纵火引起的火灾事故，造成近200人死亡、数百人受伤、车站设施损坏等严重后果。二、防灾设计的原则城市轨道交通系统的安全防护问题具有尤其重要的意义。安全防护的原则和技术要求：1、严格执行各种设计、施工规范和规程2、预防为主防灾设计应该贯彻国家“以预防为主，防消结合”的工作方针。城市轨道交通工程应建立良好的灾害预测、预报、评估和预警系统。经常结合国内外城市轨道交通灾害进行案例分析，建立仿真模型，开发数字减灾防灾综合信息系统。3、确保安全4、系统设施的选择必须符合防灾要求5、建立联防体系三、城市轨道交通防灾报警系统对于行车事故、雷击等事先很难预警，只能在设计时采取预防措施。对于水灾、地震、雪灾、台风、泥石流等灾害一般可以直接接收相关部门的预报信息，不会另设轨道交通专用的报警系统。火灾发生的几率高，危害严重，损失大，为了尽早探测到火灾的发生并发出火灾警报，启动有关防火、灭火装置而在建筑物中设置了一种自动消防设施，这种装置称为火灾自动报警系统（FireAlarmsystem,简称FAS）。（一）、火灾自动报警系统的概述控制中心报警系统示意图火灾自动报警系统的概述火灾自动报警系统一般由火灾触发器件、火灾报警控制装置、火灾警报装置以及火灾联动控制装置组成。在火灾发生初期，系统通过设置在现场的感烟、感温和感光火灾探测器等火灾触发器件自动接收火灾燃烧所产生的烟雾、温度变化和热辐射等物理信号，并将其变换成电信号输入火灾报警控制器；也可以通过手动报警按钮以手动的方式向火灾报警控制器通报火警。火灾报警控制器对输入的报警信号进行处理、分析，经判断为火灾时，立即以声、光信号等火灾报警装置向人发出火灾警报，并记录、显示火灾发生的时间和位置，同时向防烟排烟系统、自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、管网气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统以及防火门、防火卷帘等防烟防火设施发出控制命令，启动各种消防装置，指挥人员疏散、控制火灾蔓延、发展。1501—1811型火灾报警及联动控制系统示意图（二）、地铁FAS的组成地铁火灾报警系统主要有设备在各地铁车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场、主变电站等与地铁运营有关建筑与设施的火灾报警系统设备以及相关的网络设备和通信接口组成。系统分为三个级别：（1）、设置在控制中心（OCCOperationControlCenter）的中央监控管理级。（2）、车站（车站与车辆段）监控管理级。（3）、现场控制级。FAS系统的结构图1、中央监控管理级中央控制管理级设置在控制中心，作为地铁消防的指挥和控制中心，用于监视地铁全线下属所有区域的火灾报警、消防联动和故障情况。中央监控管理级在OCC配备防灾报警主机，FAS主机由两套火灾报警控制器和OCC两台互为热备用的FAS监控总站（操作员工作站）组成。FAS主机通过FAS专网与各防灾报警分机保持通信。2、车站监控管理级和现场控制级车站监控管理级和现场控制级由火灾报警控制器、车站FAS操作员工作站、消防联动控制柜和现场火灾探测器、控制及监视模块等组成。车站控制室火灾报警控制器通过总线与现场设备组成所辖站点的火灾报警系统，负责所辖车站的火灾报警处理及联动控制，并通过FAS专网与其他车站的火灾报警控制器及控制中心操作工作站进行通信，报告火灾报警、系统故障、联动控制及消防设备运行状态等信息。（三）、地铁FAS系统功能1、FAS控制中心防灾控制室（1）、能接收并显示全线各区域控制器送来的火灾报警、故障报警和重要防灾设备运行状态信息。（2）、当地下区间发生火灾时协调相邻两座车站的控制工况，手动或自动发布控制指令。（3）、确认火灾发生后，若在一定时间内现场火灾报警控制器还未做出反应，可向站点火灾报警器发出指令，指挥现场火灾抢救工作。（4）、对全线消防设施进行监控。（5）、全线火灾事件、历史资料的存档管理。（6）、防灾控制室的防灾通信设备应能提供与各车站值班人员、车辆段值班员、列车司机、FAS检修人员的通话功能，还应具有直接向市消防部门报警的功能。（7）、对控制中心楼报警和消防设备的监视和控制功能。地铁FAS系统功能2、车站FAS控制室（1）、对火灾状态和消防设备的运行状态进行实时监测。同时，FAS系统对其系统内部的部件状态也进行实时监测。所有监测信息都将传送到控制中心，通过控制中心的综合监控网络形成实时信息，供整个综合监控系统共享。（2）、接收车站及其所辖地下区间的火灾报警信号，显示报警位置，并即时打印记录。（3）、除自动控制外，还能手动控制消防水泵、防烟和排烟风机的启、停；能自动控制防排烟阀的开或关。（4）、系统在火灾确认后，能通过消防监控模块实现对消防栓、自动喷洒灭火、气体自动灭火、防火卷帘门、声光报警器和警铃等消防设施的控制；通过车站级局域网由相关系统实现对防排烟设施、空调系统、电梯扶梯、非消防电源、自动检票机闸门和疏散门、屏蔽门、疏散指示灯等消防设施和相关非消防设施的控制。地铁FAS系统功能（5）、显示被控设备的工作状态。（6）、显示保护对象的部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面或模拟图。（7）、控制室的防灾通信设备应能提供与列车司机、FAS检修员及控制中心、变配电值班室、消防泵房、防排烟风机房等处工作人员通话的功能，还应具有直接向市消防部门报警的功能。（8）、车站FAS接收控制中心命令，强制车站设备监控系统将事故风机按指定的火灾工况运行。（9）、应能满足车站间，特别是相邻车站间火灾报警的信息传送，使得当某一车站发生火灾报警时，相邻车站也可同时接到此信息，并根据信息及时进行行车组织和必要的救灾措施。（四）、FAS系统配置FAS系统一般由网络及传输、报警、控制、防灾通信、时钟、消防电源、接地等子系统组成。1、FAS专网控制中心FAS主机与车站FAS分机系统之间通过FAS专用网络接口组成FAS系统独立的环网。网络传输采用光纤。此网络通信方式响应速度较快，安全可靠。2、模拟图形显示终端在控制中心一般设FAS大屏幕或模拟显示屏，以图形的方式直观的显示全线各区域的火灾报警及故障信息，支持全线的防灾、救灾指挥。各车站显示终端能按照车站建筑平面分级、分区显示本站系统的详细信息。3、车站FAS报警分自动和手动两类自动报警采用火灾探测器向控制室报警。根据被监测环境的火灾特性不同，可选择不同种类的火灾探测器。常用的火灾探测器有：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器、复合型探测器、可燃性气体探测器。凡是发生火灾后影响全局的重要部位和火灾危险大的部位均应设置火灾探测器。手动报警采用手动报警按钮或电话向控制室报警。如果被监视现场人为发现火情，可以通过手动报警按钮快捷准确地向火灾报警控制器通报火警。手动火灾报警按钮主要安装在经常有人出入的公共场所中明显和便于操作的部位。2151光电普通感烟探测器5551R智能感温探测器600K智能手动报警按钮4、消火栓启动按钮的动作信号应接入FAS系统，而在车辆段（停车场）的有些建筑物内未设置火灾自动报警，这些建筑物内消火栓泵启动按钮的动作信号可不接入FAS系统。5、控制分自动和手动两类，自动控制通过模块实现，手动控制通过硬线、开关和继电器实现。控制设备是用以对气体灭火设备、水消防设备、防排烟设备、防火卷帘门等消防设施进行联动控制的设备，实现由火灾报警系统直接或间接监控管理消防设备和相关非消防设备的控制和切换。主要设备有功能模块、消防联动控制柜等。AMM-2可定址式监视模块M500X故障指示隔离模块AOM-2可定址式输出控制模块图为一种消防联动控制柜：每控制单元都具有手动和自动两种控制方式，平时为自动状态，由火灾报警主机模块信号自动联动各消防设备，手动状态时可按联动柜上控制按钮联动各消防设备。6、防灾通信包括有线电话、无线电话、防灾应急广播、电视监控等。（1）、有线电话包括防灾调度电话、消防对讲电话和报警的外线电话。（2）、无线电话包括控制中心和车站防灾控制室设置的可与列车司机对讲的无线电话分机。（3）、FAS系统不单独设置消防广播，而是与车站公共广播系统合用。有火灾时，防灾控制室应能将广播系统强制转入消防广播状态。（4）、电视监控的要求是防灾系统与行车管理等共用一套电视监控系统。在防灾控制中心应设置切换装置和显示终端，当地铁发生灾害时，切换为防灾监视。7、FAS系统的时钟应与全线其他系统时钟一致。FAS系统每一瞬间间隔接收一次控制中心的主时钟信息，接收时间间隔随主时钟系统而定，并与该主时钟同步，其误差小于10ms。8、系统应设有主电源和直流备用电源。火灾自动报警系统设备用电负荷属弱电系统，由供电系统降压变电站内信号变压器供电，经过通信电源室配电柜独立配出一路到本系统的电源设备，容量3kVA/220V。控制室另有一路来自不间断电源（UPS）供系统计算机用。火灾自动报警系统控制器配有直流备用电源，在外供交流电源失控的情况下能自动切换到备用电源（采用浮充蓄电池）供电。9、系统接地宜采用共用接地方式，接地电阻值应不大于1欧姆。