港珠澳大桥火灾联动的研究与应用

尤江龙

摘 要 火灾联动是一项从发现火情到自动开启消防设施的智能化技术，能够使现场快速进入救援状态，降低意外发生时人员与财务的损害程度。本文介绍了火灾联动的实现过程，以火灾联动在港珠澳大桥的应用为例，研究了火灾联动技术具体实施的关键点，为隧道交通工程的火灾救援技术的智能化发展服务。

关键词 火灾救援;火灾联动;隧道交通;港珠澳大桥;BIM

引言

港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门三地的世界级超级跨海通道，由于隧道发生火灾意外时，可能造成车辆拥堵、消防援兵无法进入等情况。火灾联动能够快速报警，使现场消防设施自动开启，以保障港珠澳大桥的运营安全。本文以火灾联动在港珠澳大桥的应用实例，研究了火灾联动技术实施的关键点，为隧道交通工程的火灾救援技术的智能化发展服务。

1火灾联动在港珠澳大桥的应用

1.1 技术难题

港珠澳大桥连接港、珠、澳三地，为桥岛隧一体的世界级工程，将火灾联动应用到港珠澳大桥工程，面临诸多的技术难题，主要体现在联动设备安装和联动控制两个方面[1]。

1.2 火灾联动设备安装的解决方案

通过创建BIM模型，输出优化施工图纸。施工前根据设计文件、施工图纸及交通工程各子系统模型构件类别的命名规则，创建全专业BIM模型，编制可行的三维技术交底和作业指导书。

利用BIM模型，掌握双波长火焰探测器的高度、间隔距离和倾斜度、光纤光栅探温光缆固定卡扣的距离，解决安装施工中管线碰撞的问题，并出具碰撞检测报告。如图1为管线碰撞的BIM模型图。针对施工问题，各专业负责人进行施工方案比选，合理安排多专业交叉施工。图2为三种施工方案对比图。

1.3 火灾联动控制的解决方案

该方案制定了消防联动预案，设计火灾联动控制逻辑，并对隧道进行分区域控制，提高火灾联动在隧道应用的高效性[2]。

（1）制定消防聯动预案

下图4为消防应急预案框图。当火灾探测信号检测到火灾情况时，将火灾报警信号发送至消防主机，消防主机通过信息共享方式将报警点信息发送给综合监控平台。

监控平台接收到火灾报警信号后，自动弹出报警窗口，并将相关的视频画面展现到大屏以及客户端上，当操作人员通过视频图像复核确认发生火情后，人工点击确认，执行消防联动预案：一是给PLC发送启动模式信号，由PLC开启相关设备;二是联动可变情报板、广播系统、视频监控、大屏显示等设备。

同时，监控平台会把火灾报警分区信息，转换成S7协议发送给PLC。当有火灾发生，（以Q1-1火灾报警为例），在确认是真实报警后，监控平台往PLC1的DB_XF的Q1-1发送1命令。PLC按照消防规范控制相关风机水泵（具体控制模式由PLC根据消防系统设置）。

当火灾结束后，监控平台操作人员可以手动关闭已开启的风机水泵等PLC控制的设备。

（2）分区域火灾联动控制

港珠澳大桥的海底隧道的地理环境复杂，隧道的密闭空间加大火灾控制的难度，分区域控制有助于更快地控制火势。隧道被分为四类区域，分别为箱梁、变压器、安全管廊和行车孔，其控制策略如下。

①箱梁内火灾报警

桥梁的左右箱梁都设有火灾报警设备，左右各有225个火灾报警分区，每100米为1个火灾分区（少数为78米）。火灾检测设备为光纤光栅。发生火灾时，系统发出报警信号，不产生联动。

②行车孔火灾联动

火灾检测设备有光纤光栅（22.5米为1个分区）、双波长（共270个，45米1个）、手动报警按钮（共270个，45米1个）。

当火灾报警时，监控中心声光报警开启，摄像机自动投影屏幕，经人工确认火情属实后，隧道的交通灯、可变信息标志、声光报警器、安全疏散标志等监控设施发布相关“发生火情、禁止通行”的通知，全隧道发布火情广播内容，隧道和岛上的通风设施根据火源点的位置开启，水喷雾阀组箱、水喷雾泵、泡沫液泵等灭火设施开启。

1.4 研究成果

火灾联动将火灾报警工作站与西人工岛监控大厅系统集成监控平台软件实现了联动，现场探测设备将火灾情况传递至隧道安全通道的2台火灾报警主机，报警主机将信息反馈至火灾报警工作站，西人工岛监控大厅系统集成监控平台软件接受火灾报警工作站传输的相关数据信息后，实现相关系统的设备联动运行。

隧道火灾联动的反应速度快、精度准确，能够做到现场报警位置和西人工岛监控大厅系统集成监控平台软件接受火灾报警工作站显示的位置精准无误。火警发生到下发灭火命令只需1分钟左右，解决了救援不及时、救援困难等问题，保障了港珠澳大桥的运营安全，保证了隧道火灾时现场群众的生命安全，减少了不可控事件的发生，产生巨大不可预估的经济和社会效益[3]。

3结束语

隧道内的安全是保障交通运输的关键，隧道里发生火灾所造成的后果是不堪设想的。利用火灾联动技术提高火灾防控能力，提升整体的消防处理速度，优化消防监管的综合效能，使火灾救援技术向着高可靠、低误报和智能化方向发展，火灾联动在隧道及地铁应用的前景非常广阔。

参考文献

[1] 朱永灵，林鸣，孟凡超，等.港珠澳大桥[J].公路，2019，（1）：44-51.

[2] 李海，李漾，刘盛豪.地铁隧道火灾联动功能联调方法探讨[J].城市轨道交通研究，2010，13（7）：43-46.

[3] 邓飞.基于网络化的消防火灾联动报警管理系统研究[J].电子设计工程，2013，21（9）：128-130.