轨道交通火灾自动报警系统设计与应用

张搏

（哈尔滨地铁集团有限公司，黑龙江 哈尔滨150001）

现阶段的大中型城市中，立体化的轨道交通网络已初步形成。作为现代化城市的主要出行保障方式之一，轨道交通在城市运行中所表现出的强大运载能力能够为城市的发展和经济水平的提高带来基础的保障。而在轨道交通长期运行和服务里程的增长中，诸多关于其安全防护措施的完善需求逐渐出现。特别是对于火灾发生的可能性和潜在的安全隐患，务必提前做好相关防范措施。由于轨道交通线路覆盖面积广，线路总里程较长，利用传统的人工监测方式进行火灾的防范显然难以实现，而通过自动化的监测和控制技术进行火灾的防范和应急处理就成为最有可行性的预警方案之一。

1 轨道交通火灾自动报警系统总体设计要求

1.1 可靠性

轨道交通工具的运营场所属于人流密集的公众场所，为了保证市民在使用公共交通出行时的安全，除了实现基本的火灾自动报警功能外，火灾自动报警系统也应在设计层面更多考虑如何保证监测的灵敏性和运行过程的可靠性。由于火灾自动报警系统的应用具有明确的目的性，系统功能的设计与实现也是为了保证轨道交通整体运行环境中的稳定性，充分避免后续运行中出现意外故障或误报、漏报等问题造成严重的后果。作为轨道交通运营安全的主要保障手段，对于火灾报警系统的准确度要求较高。若一旦因为传感器故障或失灵而导致误报、漏报问题出现，则必然会造成较为严重的交通安全事故，甚至威胁到相关公共财产和公众的人身安全。

1.2 可维护性

轨道交通的站点设置和线路规划具有一定的规律性，同样在安装和布设火灾自动报警系统的监测点和相关传感器元件时，要确保整个系统具有良好的可维护性。一套功能完善的火灾自动报警系统所涉及到的智能元器件数量众多，相关研发、定制和安装的投入成本都较高。为保证其后续能够安全稳定的运行，在其功能的设计上必须具备自故障的诊断和处理能力。一些线路中的突发故障问题由于客观条件限制可能无法及时派技术人员前往进行修复，这时利用自故障检测系统便可根据相关参数和信号的变化规律，总结推断出故障产生的位置并进行系统的重新启动或参数的调整，从而在最短时间内完成故障的修复与排除，保障轨道交通火灾自动报警系统能时刻处于可用状态。凭借高灵敏度的火灾监测能力全时段的保障地铁运行的安全。

1.3 可扩展性

在现有功能的基础上，为了适应轨道交通体系的不断完善和功能的逐步健全，火灾自动报警系统也要在软件和硬件层面都具备良好的可扩展性。在长期的运营过程中，伴随着轨道交通网络整体规模的不断增加，精细化的各类功能和使用需求都会对于火灾自动报警系统提出更加严峻的考验。为了能够符合更加复杂化的运行需求，同时进一步提升火灾防范的实际效果，火灾自报警系统的通讯接口和数据传输方式等方面都应预留可扩展的接口和连接通路。确保其兼容性，为以软件为主的功能模块扩展提供可融入的空间和信号传输通道，全面维持系统自身的协调性和统一性。

2 轨道交通火灾自动报警系统设计与应用的关键内容

2.1 控制中心的设计

一般情况下，在轨道交通系统各个站点都设有控制中心，而火灾自动报警系统的控制点也大多位于现有控制中心中。如何在定点的控制中心中实现整条线路的火灾监控是系统设计过程中的难点所在。为了实现基本的火灾防范预警功能，应结合实际的线路运行情况和规划布局方式，结合消防控制中心、行车调度中心及电力调度中心的工作流程和应急响应模式互相协调配合，利用各种可调配的资源为火灾自动报警系统提供数据、电力和人员等多方面的服务支持。一旦监测到发生火灾或存在较大的火灾隐患时，可快速做出响应。利用多角度的配套资源及时进行控制和处理，快速将火灾隐患降至最低。利用控制中心的核心式布局设计，能让辐射到的周边线路及相关仪器设备通过协调统一的方式将火灾监测的信号实时处理并进行反馈。通过数据服务器的联网监测保障整个系统的流畅运转，从而实现火灾自动报警系统的各主要功能。

2.2 全局网络部署

为了确保火灾监测点的信号能够进行实时的交互通讯，方便控制中心进行全局防控，系统内部的信号传输和通讯方式应充分考虑轨道交通运行的实际特点和功能需要而进行通讯过程的优化和改善。在轨道交通火灾自动报警系统的网络部署过程中，一般采取冗余双环网络进行布置。这种方式除了具备较强的可靠性外，对于各类复杂的组合方式也表现出了良好的适应性。在网络结构，组合模式的筛选和确定阶段，应根据轨道交通的实际运行效益和通讯链路的架设方式选择恰当的信号传输通道，避免通道信息通信不畅所带来的信号延迟或报警无效等问题。线网布置应充分考虑到火灾警情传输的时效性和监控覆盖的全面性等问题，尽量规避可能存在故障隐患的线路。还应注重TCP/IP 通讯协议的综合应用，保证整个线网系统内部各节点的通信流畅。必要时可设置备用线路，以防止突发事故时因主线路通讯不畅而造成的系统功能瘫痪。

2.3 设备选型与设计

功能健全且具有良好鲁棒性的火灾自动监测系统需要软件和硬件的高度配合。在系统设计阶段及设备装置选型过程中，应注重不同地铁车站和使用需求背景下的差异性方案设计。按照区间隧道、车辆段、停车场等不同应用场景下的火灾监测需求选择具有不同监控范围、信号传输方式、操作流程和反馈形式的监测设备。在满足报警功能的基础上提升系统的整体运行效率。

3 结论

通过本文对于轨道交通中火灾自动报警系统设计与应用关键内容的探讨，明确了影响自动报警系统核心功能的内在和外在因素，并对提升系统整体运行稳定性、监测准确性和应用可扩展性提出了具有可行性的参考建议。为了有效避免火灾事故的发生，应基于轨道交通的规划特点和日常运行方式设计并实现一套全自动的火灾报警系统。在其功能的设定和实现方式上，也应充分契合轨道交通的实际运行情况和应用场景的真实条件，从而保证火灾自动报警系统判断的时效性和准确性。实现各关键节点的系统整合，构建功能完善，监测灵敏度高的火灾自动报警系统能够切实改善轨道交通运行环境的安全水平。