城市轨道交通消防泵控制方案研究

付文刚

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043)

城市轨道交通消防泵控制方案研究

付文刚

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043)

介绍火灾自动报警系统对消防泵的多种启动控制方案，根据消火栓按钮对消防泵的控制在民用建筑工程和城市轨道交通工程中的不同控制要求，结合重庆市当地消防部门的意见和具体要求，对消火栓按钮控制消防泵的方式提出优化设计方案，并从功能、可靠性等多方面分析，得出在城市轨道交通工程中消火栓按钮与手动火灾报警按钮不能合并设置的结论。

城市轨道交通;火灾自动报警系统;消防泵;消火栓

随着我国城市轨道交通建设的快速发展，防灾是其中一项非常重要的内容，特别是轨道交通车站这种人流密度大的场所，更要通过技术手段保证乘客的人身和财产安全，火灾自动报警系统可以安全准确地实现火灾早期探测报警和火灾时消防联动控制，以争取人员逃生时间。

城市轨道交通火灾自动报警系统设计，贯彻执行国家"预防为主，防消结合"的消防工作方针，全线按同一时间内发生一次火灾考虑救灾。设置在控制中心的中央级和在车站的车站级两级监控方式，对全线进行火灾探测和报警，车站控制室作为火灾时的消防指挥中心指挥救灾。车站级火灾自动报警系统(以下简称FAS)由火灾报警控制器、图形工作站、消防电话、消防广播、各种火灾探测器、手动火灾报警按钮、监视和控制模块等现场设备组成。火灾时FAS需要对消防泵等相关消防设备进行联动控制。

1 消防泵启动控制方案

根据相关国家标准设计规范的要求，轨道交通工程中FAS对消防泵的启动控制可以分为火灾报警控制器(以下简称FACP)联动启泵方式、综合后备盘(以下简称IBP盘)启泵方式和消火栓按钮启泵方式。

1.1 火灾报警控制器(FACP)联动启泵方式

根据《地铁设计规范》(GB50157—2003)“19.2.11 消防值班控制室应能控制消防泵的启、停;设消防泵的消火栓处应设消火栓按钮，向消防控制室发送要求启动消防泵的信号;应能显示消防泵的工作和故障状态、消火栓按钮工作位置和手动/自动开关位置。”

当发生火灾时，由消防人员按下设在消火栓箱处的消火栓启泵按钮，通过输入模块将按钮启泵信号采集并传到车站控制室的FACP，发出声光报警器报警信号，并在车站FAS工作站上弹出确认火灾的对话框，车站控制室值班员通过现场人员确认为真实火灾后，车站控制室工作人员按下确认按钮，FACP通过输出模块给消防泵控制柜发出启泵控制命令，控制消防泵启动，并把消防泵的各种运行状态信号通过输入模块采集至车站控制室的FACP，通过人机界面显示出来，以供消防救灾指挥人员指挥救灾。

若经过现场确认该火灾报警为误报，则车站控制室工作人员在FACP上消除报警音响，并使自动系统恢复为火灾监视模式。

1.2 综合后备盘(IBP盘)启泵方式

根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116—98):“5.3.2 消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时，还应在控制室设置手动直接控制装置。”及《地铁设计规范》(GB50157—2003)“19.2.16 车站FAS对消防泵和专用防烟、排烟风机除设自动控制外，还应设手动控制。”

在城市轨道交通车站控制室的IBP盘上设有消防泵的启动、停止按钮，用于手动直接控制消防泵的启停。这种控制方式也可以作为FACP通过模块联动控制的一种后备启泵方式，在FAS主机或者输出模块等电子设备发生故障情况下无法正常联动时，车站值班员可以通过按压对应按钮的方式直接启动或停止消防泵。

设在IBP盘上的启动按钮和停止按钮都带有铅封，在正常情况下不能随意使用，在需要使用时要破封并记录。施工时需要从IBP盘到消防泵控制柜敷设专用控制线缆。

1.3 消火栓按钮启泵方式

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95(2005年版):“7.4.6.7 临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮。”和《消防联动控制系统》(GB 16806—2006):“4.12.1.2 消火栓按钮应具有向消火栓水泵控制器或消防联动控制器发送启动控制信号，并接收水泵启动回答信号的功能。”根据规范要求，从消火栓按钮到消防泵控制柜敷设有专门的控制电缆，在发生火灾时，由消防人员按下消火栓按钮，可直接启动消防泵，当消防泵运行后，消防泵控制柜反馈泵的运行状态信号到消火栓按钮，点亮消火栓按钮上的绿色回答指示灯。消火栓按钮启泵有如下2种接线方式。

方式一:利用消火栓按钮的动断接点(常闭接点)，使车站内所有消火栓按钮串联连接，具有平时对断线或开关、线路接触不良等故障进行监视以及线路检测的优点，但是需要给消火栓按钮长时间供电，存在电子设备发生故障时容易引起误报的缺点，消火栓按钮串联接线示意见图1。

方式二:利用消火栓按钮的动合接点，使车站内所有消火栓按钮并联连接，只在按钮按下时才会接通电路，不需要给按钮长时间供电，不容易引起误报，但对断线或开关和线路接触不良等故障不能进行监视和线路检测，消火栓按钮并联接线示意见图2。

2 消火栓按钮启泵控制方案的优化

图1 消火栓按钮串联接线示意

消火栓按钮直接控制消防泵启动的方式固然满足设计规范和消防验收的要求，但是城市轨道交通车站作为一个公共场所人流多，人员结构复杂，当消火栓按钮被误按时会引起消防泵的错误启动，带来不必要的损失。因此，重庆市轨道交通在消防审查时，当地消防部门对此提出异议，如何能通过消火栓按钮直接控制消防泵启动满足消防要求，同时又能避免误动作引起消防泵的错误启动，针对此要求提出了如下优化解决方案。

在车站控制室的 IBP盘上增设1个“消防泵手/自动转换开关”和1个“启泵请求指示灯”。消火栓启泵按钮的一组接点信号由FAS通过总线接至FACP，另接一组接点接至IBP盘显示消火栓按钮报警。当发生火灾时，按下现场的消火栓按钮，报警信号和要求启泵信号分别至FACP和IBP盘，平时车站控制室有人值守，IBP盘上的“消防泵手/自动转换开关”打至手动，消火栓按钮启泵的报警信号在IBP盘上显示，点亮“启泵请求指示灯”，经车站值班人员确认为真实火灾后，通过IBP盘上设置的消防泵启动按钮，手动直接控制消防泵的启动。若车站控制室无人值守，则“消防泵手/自动转换开关”打至自动，按下现场的消火栓启泵按钮可以直接启动消防泵。优化后的消火栓按钮启泵控制方案如图3所示。

图2 消火栓按钮并联接线示意

从图3中可以看出，消火栓按钮未被按下，且消防泵处于停止状态时，水泵停止指示灯D5点亮，其余D1～D4熄灭。当“手/自动转换开关”SA处于自动启泵状态，有火灾发生后，按下任意一个消火栓箱内的消火栓按钮，“启泵请求指示灯”D1随消火栓按钮按动闪亮，同时启动消防泵，随后点亮消火栓按钮内的绿色指示灯。

图3 消火栓按钮启泵控制优化方案

当“手/自动转换开关”SA处于手动启泵状态，有火灾发生后，按下任意一个消火栓箱内的消火栓按钮，“启泵请求指示灯”D1随消火栓按钮按动闪亮，车站控制室值班员收到该报警信号，经过人工确认为真实火灾后，按下IBP盘上的启泵按钮，手动直接控制消防泵启动。

3 消火栓按钮与手报按钮合设对消防泵控制方案的影响

火灾自动报警系统中的消火栓按钮与手动火灾报警按钮，都可以在发生火灾时，由现场人员按下按钮起到报警的作用，那么这二者到底能否合并设置，或者合并设置存在哪些问题呢?在轨道交通相关设计规范上对此没有明确的说法，从以下方面进行简要分析。

3.1 功能作用

手动火灾报警按钮是在当发生火灾时，车站工作人员、乘客、消防人员等任何人员均可以通过按压手动火灾报警按钮来达到向消防控制室发出火灾报警信号。

消火栓按钮是在发生火灾时，只有专门的消防人员才能按压该按钮，向消防控制室发送报警信号，通过该信号触发联动控制指令启动消防泵;或者消防人员通过按下消火栓按钮直接远程启动消防泵。

因此，虽然两者信号都会从现场传到消防控制室，但两种信号所起到的功能和作用各不同，手动火灾报警按钮只报警不启动消防泵，消火栓按钮不仅可以报警还可以启动消防泵。

3.2 设置原则

手动火灾报警按钮按照《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116—98)要求，每个防火分区应至少设置1个手动火灾报警按钮;从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30 m;手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处，应设置在明显和便于操作部位。

消火栓按钮按照《城市轨道交通技术规范》(GB50490—2009)要求，在设有消防泵的消火栓处应设消火栓按钮，一般安装在消火栓箱内。如果市政给水管网的水压能够满足消火栓系统的要求，则无需设消火栓按钮。

3.3 可靠性

若将二者功能合并，当按下合并按钮后，向消防控制室的FACP发出火灾报警信号的同时启动消防泵。如果这是一个误动作，而不是真正的火灾发生，会使整个车站消防管网内的水压迅速增加，可能导致管网破裂，造成消防给水系统损坏。

如果合并按钮只向消防控制室的FACP发出火灾报警信号，FACP根据联动控制逻辑，通过输出模块间接启动消防泵。当FACP或者输出模块这些电子器件发生故障，就会使消防泵不能及时启动，从而可能造成重大的火灾事故。

3.4 结论

通过以上几方面的分析，从安全、可靠角度考虑，城市轨道交通车站的消火栓按钮与手动火灾报警按钮应分别设置，不宜合并，否则会对消防泵控制方案产生严重影响。

4 结语

确定城市轨道交通消防泵控制方案，应在满足设计规范要求的前提下，设计者要与当地消防部门充分沟通后，根据当地具体要求，从可靠、实用的角度对消防泵控制方案进行设计。使火灾自动报警系统联动控制功能更加完善，最大可能地发挥其报警和联动控制功能，更好地为轨道交通安全、快捷运营服务。

［1］ 中华人民共和国建设部.GB50157—2003 地铁设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2003.

［2］ 中华人民共和国建设部.GB50116—98 火灾自动报警系统设计规范［S］.北京:中国计划出版社，1999.

［3］ 中华人民共和国建设部.JGJ16—2008 民用建筑电气设计规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［4］ 国家技术监督局，中华人民共和国建设部.GB50045—95 高层民用建筑设计防火规范(2005年版)［S］.北京:中国计划出版社，2005.

［5］ 中铁第一勘察设计院集团有限公司.重庆市轨道交通六号线一工程火灾自动报警系统初步设计［Z］.西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司，2009.

［6］ 刘沙.地铁火灾自动报警系统设置方案选择［J］.消防科学与技术，2008，27(10):769-771.

［7］ 沈友弟.地铁的消防安全问题及其对策［J］.消防科学与技术，2006，25(2):260-264.

［8］ 中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50016—2006 建筑设计防火规范［S］.北京:中国计划出版社，2006.

［9］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB16806—2006 消防联动控制系统［S］.北京:中国标准出版社，2007.

［10］杨志文.消防泵联锁控制系统的设计与实现［J］.自动化与信息工程，2011(4):46-47.

［11］中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50166—2007 火灾自动报警系统施工及验收规范［S］.北京:中国计划出版社，2008.

［12］中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GBGB50490—2009 城市轨道交通技术规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

Research on Control Method of Fire Pump Used in Urban Rail Transit

FU Wen-gang
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.，Xi'an 710043，China)

Various starting methods of fire pump under the control of automatic fire alarm system were introduced here.And then，according to the different control requirements of the fire hydrant button used for controlling the fire pumps respectively in civilian construction project and urban rail transit project，as well as combined with the opinions and specific requirements of the fire department of Chongqing city，the design scheme of optimal method of the fire hydrant button used for controlling the fire pump was proposed.Finally by making the analysis on many aspects such as the function，reliability and so on，the conclusion was drawn that:in urban rail transit project，it should be forbidden to merge the fire hydrant button with the manual fire alarm call button into one.

urban rail transit;automatic fire alarm system;fire pump;fire hydrant

U231+.96

A

1004-2954(2013)10-0125-04

2013-02-21;

2013-04-13

付文刚(1981—)，男，工程师，2004年毕业于兰州交通大学自动控制专业，工学学士。