地铁火灾自动报警系统设计与应用

李超 路军红

摘要：地铁属于地下建筑，具有乘客密度高、客流量大、车站公共区域空间小等特点。为了确保在发生火灾时及时疏散乘客，保证国家财产和乘客生命安全不遭受损失，在地铁车站必须安装火灾自动报警系统（Fire Alarm System，简为FAS）。地铁车站内与消防相关的设备控制方式繁杂，种类众多，当车站发生火灾时，如何使整座车站的水、风、电等消防专业快速转入消防救灾工作模式，并有序地展开灭火救灾行动，是至关重要的，而火灾报警系统及联动控制设计方案是其中最为重要的方面之一。

关键词：地铁；综合监控；火灾自动报警系统

引言

随着科学技术的不断发展，建筑行业也得到了快速的发展，然而火灾对建筑和人们的生命安全有着很大的危害。 为了有效的防止火灾的发生，避免造成不必要的损失，就需要有一个安全、可靠的火灾自动报警系统。 火灾自动报警系统是现代建筑中非常重要的一部分，发挥着非常大的作用。 因此，文章对火灾自动报警系统的设计与应用进行了详细的分析。

1地铁火灾的特点

1.1火势蔓延快

如果发生火灾，可燃物在燃烧时，初期和增长期释放热量的速度和时间之间的关系为：Q =at2，在这个公式中：Q是释放热量速率，用KW 表示；a是实践常数，（KW·s-1）；t是燃烧时间。由此公式可以看出，释放热量速率和燃烧时间呈现出一个平方的规律，随着燃烧时间的延长热量不断增长，如果在一个2.5KW 的地铁中发生火灾情况，只需要280秒火灾热量就可达到峰值。

1.2人员逃生困难

地铁一旦发生火灾，人员的逃生途径非常单一，只能将人们从安全疏散通道进行撤离。造成这种结果的原因有以下几种：第一，地铁是地下交通运输工具，一旦火灾发生，只能从固定的通道往地面撤离。第二，在地下，除了安全疏散通道，并没有建设相应的火灾避难场所。第三，在地铁站的进出口的检票设施对人员的逃生造成了阻碍。在这样拥挤的场所里，人们很容易在你推我操的过程中发生踩踏事件。这样一来，更加大了地下人员的逃生难度。

1.3火灾扑救困难

地铁由于在密闭的空间内，和汽车、火车有很大不同，当火灾发生时必须要从密闭的空间内开始灭火，不能从外面进行灭火，大量浓烟会在很短的时间内充满这个疏散通道和出入口，人员从出入口逃生，消防人员很难进入到地铁内进行灭火，加大了火灾扑救难度。

2地铁火灾目动报替系统在地铁火灾中的重要性

地铁火灾自动报警系统的装置，使得其能够迅速对火灾的发生地点进行识别，并在第一时间内通知乘客和相关部门，使得相关部门能够及时的发现火灾，并根据火灾的情况实施灭火措施。地铁火灾自动报警系统的自动性以及高效性使得火灾发生的可能性大大降低，不仅保障了地铁的安全运行，更加避免了对乘地铁人员的人身伤害和财产损失，让地铁的安全系数大为上升。

3火灾自动报警系统的设计

3.1火灾探测器设计

火灾探测器是火灾自动报警系统中非常关键的一部分，它对系统的正常运行有着很大的影响，因此，必须对火灾探测器进行有效的设计。在进行火灾探测器的设计时，需要从五个方面进行考虑。首先就是根据探测的不同环境进行设计，例如，火灾探测器用于防爆区域的监测时，需要选择防爆型的探测器，并且结合实际情况选择相应的防护等级。 其次就是根据探测的不同介质进行设计。 对于不同地方的火灾自动报警系统而言，应该结合系统所在的相关地点进行合理探测器的选择，例如，对于火灾产生很大火焰的地方，需要选择火焰探测器。 再就是根据设计的不同建筑结构进行合理的设计。然后就是探测器的选择应该与控制器的厂家相同，这样能够有效的避免二者的不兼容，从而导致不能够接收到火灾报警信号。 最后就是使用的探测器必须具备合格证书。

3.2报警联动设计

FAS通过分布在现场的感烟和感温探测器、手动报警按钮来对现场的火灾进行探测及报警。由于地铁系统存在环境复杂、设备众多、电磁干扰大等原因，现场探测器难免会发出错误报警信号，引起乘客恐慌，影响地铁系统的正常运营工作。重庆6号线FAS在报警方案设计时，为了减少该类误报情况的发生，通过增加车站工作人员现场查看确认等环节，大大减少了火警信息误报现象。地铁车站火警信息确认主要采用了以下3种方式：同一防火分区内有2个或2个以上探测器同时报警；同一防火分区内有至少1个探测器和1个手报同时报警；人工确认方式下发火灾报警信息。

火灾自动报警控制系统有自动和手动2种工作模式。火灾报警主机可以通過放置在各车站车控室的 ISCS 工 作 站 人 机 界 面 （Human Machine Interface），简为HMI）或在火灾自动报警控制主机操作盘上手动/自动转换开关来设置火灾联动系统的工作模式。正常情况下设置为自动模式，即满足以上3个条件之一时，FAS就自动联动相关消防设备；在设备检修、测试或有人值守的情况下可以设置为手动模式，当处于手动模式时，FACP收到火灾信息后不自动下发相关联动指令，只发出声光报警提示工作人员，需要车站值班员人工确认后才下发指令到各消防专业。

3.3消防联动控制设计

消防联动控制对火灾自动报警系统有着非常重要的作用，在进行消防联动控制的设计时，应该从以下几个方面进行。 首先就是灭火系统的设计，主要包括消火栓控制系统、自动水喷淋系统、自动雨淋灭火系统和气体灭火系统等。 其次就是防排烟控制系统的设计，在这个设计中应该对各类阀门的操作机构与控制方式进行重点注意，避免设计中出现问题。 最后就是其他机电设备的设计，该设计内容主要包括防火卷帘、防火门控制系统、火灾事故广播系统、电梯控制系统以及非消防电源的切断等。

4地铁火灾中自动报警系统的智能应用

4.1火灾预警的有效性

使用自动报警探测器报警可在站厅、车站、站台、办公机房、设备机房、配电室、公共走廊、会议室等设置智能探测器，通过其内设定的相关参数完成感温测控，自动报警，完成火灾的有效预警；使用通信设备报警对于各个监控室之间，采用独立的通信设施，例如在消防泵房、环控电控室、气体自动灭火用房、公安值班室内的门外等能够相互设立电话对讲机，以便于相关人员发现火灾时可以通过人工方式进行有效、及时的报警，预防因信息不流通而导致火灾扩燃。

4.2人员疏散的智能性

公安部在“十五”期间，通过有关专家的评估和研究，建立地铁火灾人员疏散的系统动态模型，如图1所示：

图1 综合疏散模型图

由图1知，在综合疏散模型图中包含4个子系统，分别是逃生前期人员行为系统动态模型，逃生中人员行为系统动态模型，疏散人流系统动态模型和疏散人员能力系统动态模型。这4个系统反应了人们在火灾发生时所做出的无意识反应，相关科学家将这种基于细胞网格的自动机模型应用于火灾安全疏散方面，建立起适应与人体本身反应的疏散预测模型。

结束语

地铁和其他交通工具有很大的不同，如果发生火灾，逃亡非常困难，会有大量伤亡的事情发生。目前针对地铁自动报警系统的应用各地区有各自不同的应用，其规定和实施情况有很大的区别，通过地铁的特性和自动报警系统在其中的应用进行必要的分析和研究，最大程度上提高初期火灾的消除，为乘客尽快疏散创造有利条件，以此来提高地铁的安全系数。有关部门需要对各个地铁中的安全隐患进行彻底的排查，比如，区间隧道和地铁列车受损情况等进行详细的检查，如果有安全隐患和受损情况的发生应及时对其消除和修复，保持顺利运行，还要详细调查火灾的起因，追究相关人员的法律责任，用规章制度对其进行有效控制。

参考文献

[1]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，2010，03：233-236.

[2]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，2008，10：769-771.

[3]朱平，舒移民. 地铁火灾自动报警系统集成方案研究[J]. 电气化铁道，2013，06：45-48.

[4]宋立巍，宋立丹，赵海荣. 地铁火灾自动报警系统使用效能评价[J]. 消防科学与技术，2009，07：516-518.