城市综合管廊火灾自动报警系统设计分析

王浩

摘  要：城市综合管廊建设是公共建设事业的重要组成部分，也顺应了我国城市公用管线综合化发展的趋势，从而为社会群众提供更加优质的公共服务。火灾自动报警系统作为城市综合管廊的重要组成部分，为了能够有效提升火灾自动报警系统的效能，需要不断加强该系统的设计与分析工作，确保城市综合管廊系统的安全。基于此，文章首先提出综合管廊的含义以及火灾自动报警系统的必要性，继而提出城市综合管廊火灾自动报警系统的设计方法。

关键词：城市综合管廊;火灾自动报警系统;设计;方法

中图分类号：TU990.3      文献标志码：A      文章编号：2095-2945（2019）14-0086-02

Abstract： The construction of urban integrated pipeline corridor is an important part of public construction， but also conforms to the trend of integrated development of urban public pipelines in China， so as to provide more quality public services for the public. Automatic fire alarm system as an important part of the urban integrated pipe corridor. In order to effectively improve the effectiveness of the automatic fire alarm system， it is necessary to constantly strengthen the design and analysis of the system to ensure the safety of the urban integrated pipe corridor system. Based on this， this paper first puts forward the meaning of the integrated pipe corridor and the necessity of the automatic fire alarm system， and then puts forward the design method of the automatic fire alarm system of the urban integrated pipe corridor.

Keywords： urban integrated pipe corridor; automatic fire alarm system; design; method

城市综合管廊作为一种城市公共设施，是一种公共隧道，其中包括电力、电信、给排水、燃气等管道。构建城市综合管廊对减少城市开挖量有着重要意义，还可以有效解决管线事故频发、架空线网过于密集等情况，是城市公共事业发展的一大趋势。城市综合管廊可以方便工作人员进出，极大提升了维修便利性，减少了各类管道的维护成本。但是，城市综合管廊由于管路集中，特别是对于一些供电、燃气系统，一旦发生火灾问题会造成极大的灾害，甚至造成局部城市功能瘫痪，这也突出了自动报警系统的重要性，需要做好自动报警系统的设计工作，保证城市综合管廊系统的安全。

1 城市综合管廊的含义

城市综合管廊也被称之为“共同沟”、“公共管道”等，是一种集中敷设广播电视、给排水、通信、电力、燃气、热力的公共隧道。在过去，上述多个管道系统都是单独建设、单独管理，随着城市发展这些管道在建设中存在着很多矛盾，而城市综合管廊的出现，在很大程度上解决了这一问题，通过将各个领域的管线集中，从而实现统一建设、统一管理、统一设计的局面。推动城市综合管廊事业发展，可以解决“马路拉链”等问题，是一项惠民工程，能够有效提升城市综合承载能力，提升地下空间的利用率，确保新型城市发展质量、推动城市发展进程，是城市发展的新阶梯。

2 加强城市综合管廊火灾自动报警系统的必要性

在城市综合管廊中，特别是电力、通信、燃气管道，容易发生火灾事故，再加上综合管廊空间狭小，出入口疏散人群效率低。所以，一旦综合管廊出现火灾事故，造成管廊内部的热烟无法第一时间排除，有害气体量迅速增加、氧气含量迅速减少，狭窄的空间导致热量快速聚集，火势急速蔓延，具有扑救难、火势猛等特点，严重危及工作人员的人身健康。为了在发生火灾事故之前将事故扼杀在摇篮里，第一时间扑灭火情，需要设置火灾自动报警系统，联动消防系统，一旦发现产生了火灾问题，系统会及时报警并同时扑灭火情，保证城市综合管廊运行的安全性。

3 火灾自动报警系统设计框架

火灾自动报警系统可以采用集中报警系统设计方法，将消防控制室嵌入到综合管廊控制中心，设置火灾报警图形显示设备、火灾报警控制台，控制台系统中设置火灾报警装置和消防联动系统，可以有效监控综合管廊内部的火灾信号以及消防设备运行状态。

结合《城市综合管廊工程技术规范》的要求，在燃气舱设置可燃气体探测報警系统。综合管廊电力舱、综合舱（包含10kV电力电缆），设置火灾自动报警系统。

火灾自动报警系统主要是设计在电力舱、综合舱、设备间、综合舱及电力舱出入口等。各个管廊舱室的报警系统既保持独立又保持联动，采用集中报警系统。每10个防火区间设置1台火警控制柜，火警控制柜当中包含着火灾报警控制器、防火门监控器、温感检测主机、消防电话主机、联动电源、工业网络交换机，设置在本段就地设备间当中，主要负责对10防火区间进行火灾监视、报警、联动。

在燃气舱方面设置可燃气体报警系统，每个舱室均设置防火门监控系统。各个管廊区域的火灾报警控制柜，通过工业环网交换机，由单模光纤接入到主干火灾报警通讯网络中，所有信号通过网络上传到消防控制室上位机上。每个管廊火灾报警控制柜集成火灾报警控制器、温感光纤测温主机、消防电话主机、联动电源、防火门监控设施、工业环网交换机。为了保证火警柜的使用安全，采用落地设置方法。

4 城市综合管廊自动报警系统设计方法

（1）火灾自动报警系统。将总线短路隔离器设置在火灾自动报警系统的总线上，严格控制每个总线短路隔离器的保护总量，手动火灾报警按钮、火灾报警模块、探测器总量不超过32个。设计总线穿越防火分区时，需要在穿越部位设置总线短路隔离器。每台火灾报警控制器连接设备总量、地址总数在3200个以内，每个回路所连接的设备总数不超过200点，并保证一定的冗余（后续功能拓展所需），冗余量不低于总额定量的10%。（2）手动报警系统。对电力舱、支线综合舱防火区的舱室内、通风口、出入口设置手动报警按钮和声光报警器。将二者安装到电力桥架上，根据实际情况设置安装高度，通常手动按钮高度为1.4-1.6m、声光报警设备高度在2.4-2.6m。电力舱的防火分区当中，所设置的报警按钮、声光报警器距离防火墙2m，舱室内其他位置的安装间距为50m。在保障自动报警系统可以有效启动的前提下，能够启动所有的手动报警按钮。（3）火灾探测器。a.烟感器。烟感器采用最新的点型智能烟感器，该烟感器内部设置了单片机，可以有效采集现场的烟感参数，同时进行实时处理信息，有效传递烟浓度信号、火警信号，向控制器上报信息，并自动下发指令动作。每个控制节点地址设置一个烟感器，通过电子编码提升可操纵性。该设置方法具有高可靠性、抗干扰性、抗潮湿性以及设计无污染等优势。烟感器设置在电力舱室顶部、防火区风机间、出入口顶部、投料口夹层等位置，并接入报警系统总线。探测器和灯具保持一定距离，通常不低于20cm。b.温感器。温感器采用最新的线型光纤温感器，该温感器以光纤拉曼技术为基础，应用了光波复用、高频脉冲激光、光时域反射、高频信号采集、微信号处理等技术，是十分先进的火灾探测器，非常适用于城市综合管廊。温感器系统包括光纤主机、探测光缆等，光纤主机主要是用于处理光纤信号、报警信息、参数设置等;探测光缆主要用于采集现场温度。主机采用485通讯接口连接火灾报警控制器。其主要功能包括：在人机交互界面直接显示被检测部位、名称，实时检测现场环境温度以及火灾报警，精准定位产生高温的部位。结合现场使用需求，对温度报警阈值设置，整个系统具备自主诊断功能，可以第一时间判定光缆故障。在温感器设置当中，主要设置在电力舱、支线综合舱舱室顶部，采用钢索吊装方法，与灯具之间的距离不得低于20cm。每个测温主机管理10个防火区间。（4）消防电话。整个自动报警系统当中设置紧急电话设施，是一种独立于控制系统的消防通信措施。每个火灾报警控制柜旁设置一个消防电话主机，在管廊内每隔50m、设备间、变电站设置专用电话分机，消防专用电话采用IP网络电话，通信方式采用光纤通信。安装方式采用挂墙明装的方案，电话安装高度为1.5m。消防电话要安装到较为明显的部位，并且要设置消防电话标识。（5）防火门监控系统。每个舱室防火门都要设置监控系统，可以采用常开型防火门，每个火灾报警区域设置1台防火门监控器，并安装到负责区域的火灾控制柜当中。在防火门处安装防火门电动闭门器，经输入输出模块通过火灾报警总线接入防火门控制系统。防火门电动闭门器与消防系统联动，火灾时受控释放（DC24V，0.1秒）储能开关;并自行关闭防火门，并由常开状态自动转换成常闭状态。（6）防联动系统。消防系统和自动报警系统联动，报警系统会发出控制信号给消防系统，此时消防系统会接收到信号并反馈，从而自动动作。a.风机、防火门及声光报警。由同一报警区域任意两只火灾探测器组合信号或由任意一只火灾探测器和手动火灾报警按钮的组合信号作为联动触发信号。综合舱排烟防火阀、排风机及防火门的联动控制：正常工况下，排烟防火阀及防火门常开。火灾工况时，关闭火灾区域防烟防火火阀、排风机及防火门，接收其关闭的反馈信号。灭火完成后，重新自动打开排烟防火阀及排风机，实现事故后排烟。排烟完成后，手动开启防火门。火灾声光警报器的联动控制：确认火灾发生后，管廊内火灾报警点所在及相邻防火分区的声光警报器同时启动。b.自动灭火控制系统。采用超细干粉自动灭火设施，主要有电气自动控制、电控手动启动、定温启动三种形式。其中，电控自动控制方案是将灭火装置连接灭火器设置为自动运行形态，一旦检测到火灾问题可以自动控制设备是否开启。任意一个区域的烟感器或温感器发出警报，则自动启动该分区的声光报警器。在火警控制器得到烟感器或温感器的报警信息，则火警控制联动气体灭火器在一定延迟时间之后，自动启动灭火装置（超细干粉灭火剂）。在启动灭火装置的同时，还会同时启动防护区域外的声光报警器。手动控制是一旦某个区域出现火灾，按下防护门外的启动按钮，即可打开灭火装置，同时开启声光报警器。定温启动是指一旦发生了火灾情况，如环境温度超过了检测温度阈值，无论火灾报警控制器是否自动动作，灭火系统都会自动开启超细干粉灭火剂。c.应急照明。确认火灾发生后，切断正常照明回路，由报警点所在防火分区的火灾自动报警区域控制机联动对应的消防负荷双电源切换箱启动相应区域的应急照明及疏散指示，并关闭火灾确认防火分区防火门外上方的安全出口标志灯。整个照明系统开启时间不超过3s。

5 结束语

综上所述，为了能够确保城市综合管廊建设安全，需要不断提升火灾自动报警系统的研究工作，结合综合管廊的实际情况，采用针对性设计方案，同时关注设计方案的经济性、便捷性、可行性，严格按照《城市综合管廊工程技术规范》标准进行，这样才能够充分发挥城市综合管廊火灾自动报警系统的效益。

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