自动控制在地铁火灾报警系统中的运用

刘明铮

（北京市地铁运营有限公司机电分公司 北京市 100043）

伴随城市化进程的加快，现代化建筑规模、标准也在不断扩大和提升，建筑范围内人员的增多和设备类型的复杂对建筑火灾报警系统提出了更高的要求。地铁是伴随城市化进程出现的重要场所，地铁人员密集、环境闭塞，加上环境的特殊，和一般建筑相比地铁更容易出现火灾，且地铁出现的火灾具有突发性、危害程度大的特点。为了能够更好的控制地铁火灾，需要将自动化控制系统引入到火灾报警领域，借助自动化控制系统来更好的控制火灾。

1 地铁火灾报警系统的基本模式分析

地铁火灾报警系统采取了预防为主，预防和消防结合的基本模式，具体包含三级控制模式。

（1）地铁防灾监督控制和报警系统两级管理模式。地铁火灾报警系统一级模式为中央控制模式，在一级中央控制模式的作用下能够实现对地铁全线的集中化管理，能够帮助相关人员第一时间了解地铁运行情况。

（2）车站控制。地铁车站控制系统会分散在地铁的各个车站，是相对独立的报警系统。车站控制系统能够监督控制车站各个消防设备的工作情况，就地铁管辖范围内的火灾情况进行全过程的监督控制、预防报警。车站控制系统会和地铁现场设备连接在一起，形成一个全面的网络回路，进而真实、全面的监督控制地铁的运行。

（3）中央控制室、车站控制室、现场控制融为一体的三级控制系统。中央控制室火灾监督控制牵扯到报警设备模拟、终端显示以及声光报警提示，在出现火灾问题的时候能够在第一时间启动设施进行灭火。车站控制室的火灾监督控制系统包含模拟图形显示终端、视频传输系统、报警系统，在出现火灾的时候会发出声光报警提示，立即执行车站内的消防联动控制。模拟图形显示终端会清晰的展现出火灾的位置和状况。视频监控系统则是能够及时的收集整理车站火灾视频信息，并将收集好信息之后会将这些信息反馈到值班室闭路电视上。现场火灾监督控制主要是指指挥人员会在火灾自动报警系统未发出报警前，车站人员在巡检过程中优先发现险情时，可以指挥车站现场人员对险情进行扑灭操作。

2 火灾报警系统的基本功能分析

2.1 火灾报警功能

在火灾事故处理工作中，控制中心是整个地铁全线消防控制中心，在控制中心环调工作站的作用下能够监督控制整个地铁车站的FAS，在地铁运行的过程中接受、显示、存储全线火灾自动报警设备的云心情况，收集全线车站、车辆段、控制中心楼群、主变电站、集中冷站的火灾报警信号，在发生火灾的时候，地铁工作站的显示屏能够自动弹出火灾报警区域范围内的平面图，在平面图上会清晰的显示出火灾的基本情况，并发出声光报警信号。

2.2 故障报警功能

在探测器出现开路、污染等故障的时候，地铁的火灾报警控制操作界面会显示出故障信息。如果出现故障火灾报警控制系统操作面板上的黄色故障提示灯会亮起来，这个期间，主机内部的扬声器会发出故障音，故障信息会通过火灾报警控制器面板来传输到火灾自动报警系统上。火灾自动报警系统借助通讯发出的复位指令来启动火警系统复位，由此会消除火灾信息。

2.3 复位功能

在火灾报警信息以及故障信息被处理之后，可以按照复位键来完成复位操作，复位操作之后整个系统会恢复到原来正常的状态，复位信息也会被传输到火灾自动报警系统系统中。

2.4 设置功能

火灾报警控制器会根据车站运行环境、气候变化来考虑是否在车站的站台站厅的探测器上设置烟气阀值和温度阀值，对现场的一系列设备进行优化布置。探测器能够发挥自身职能作用对环境范围内的烟雾成分进行测试。烟雾报警系统会根据一段时间内获取的数据信息来对探头的灵敏情况进行自动控制。

2.5 信息存储

火灾报警控制器能够为地铁运行过程中所遇到的一系列故障信息进行精准的判断，在预判过程中所存储的信息会超过999条。在管理信息的过程中还会设计出对应的查询接口，由此来方便相关人员下载、查询信息。

3 地铁火灾自动报警系统的重要组成

3.1 触发装置

地铁火灾自动报警系统的触发装置包含手动报警、自动探测报警两个类型。在火灾自动报警系统中，自动探测会通过分析火灾温度、烟雾等物理属性来自动感应，将感应到的信息会在第一时间转换为报警信号，实现对火灾火情的实时性监测。

3.2 警报装置

火灾自动报警系统中的警报装置是声光报警器，被人们广泛的应用到现代化建筑中。在建筑出现火灾的时候，火灾自动报警装置会在第一时间快速启动，启动之后会出现声音、闪光等警报信号。火灾处理人员在看到这些警示信号之后会在第一时间开展人员疏散和火灾救援，由此能够规避一系列伤亡、损失。

3.3 警报控制器

在地铁中，如果出现了火灾，地铁内部配置的火灾自动报警主机会在第一时间识别和启动火灾防范装置，就火灾的发生位置、发生情况、发生程度等进行预判分析，而后通过持续性的报警声和指示灯来提示人们火灾的情况。火灾自动报警控制主机在确认火灾之后会按照之前设定好的车站消防联动程序来操纵火灾报警传输设备，由此在整个火灾救治和预警工作中起到十分重要的作用。

3.4 电源部分

在地铁火灾自动报警系统中，消防电气设备是十分重要的电源。地铁火灾报警系统中的电气设备电源包含交流电源、蓄电池电源。地铁中的电源系统为一级负荷，整个系统使用双路供电的可切换模式来完成电力资源的供应和传输。蓄电池一般被设定在火灾报警控制器中，整个控制器会牵扯到主要电源和备用电源，在主要电源供电时间超过1小时之后自动电源控制系统会自动切断电源。在主要电源恢复供电的时候，火灾自动报警系统也会立刻恢复到主电源状态，在系统的转换过程中会实现主备电源的自由切换。

3.5 消防联动设备

消防联动设备是地铁火灾报警系统中的一个复杂装置，具体牵扯到消防泵、防火阀、排风机、垂直电梯、消防广播、门禁等。基于消防联动设备所牵扯内容的众多，为了防范火灾对地铁运行的影响，需要根据地铁建筑物的特点来设计和调控消防联动设备，根据不同防火区的使用要求来设定具体的火灾联动模式。

4 自动控制在地铁火灾报警系统中的应用

在信息技术和网络通信技术的支持下，自动控制技术在地铁火灾报警系统中得到了广泛的应用。从发展实际情况来看，在地铁这种人口密集、使用设备众多的公共场所内想要单一的依靠巡视人员来完成操作是十分困难的。因此，在地铁中为了能够保障出入人员以及工作人员的财产安全，需要在地铁运行中引入自动化火灾报警系统。

地铁火灾自动报警系统包括火灾报警控制器、IBP盘、火灾电话主机、广播强切装置、闭路电视监视终端、UPS，同时配置有管理计算机、液晶显示器、打印机等相关设备，其中火灾自动报警系统收到火警信号之后能够直接通过相应模块控制设备动作，例如车站收到消火算报警按钮报警时通过车站火灾自动报警主机确认后可以控制开启同一水单元的给排水系统的电动碟阀，同时开启车站消防水泵对车站消防管网进行补水。在通过火灾自动报警主机下发联动模式后，相应的模块能够实现对门禁系统、电扶梯系统、闸机系统、电视监督控制系统、车站广播系统的自动化控制。

在地铁运行中，车站中的自动化设备控制系统—火灾自动报警系统能够通过光纤控制器组成环网完成各个部门之间的信息通讯，根据需要会有针对性的向火灾自动报警系统发送对应的防灾模式信号，而后启动对应的设备。与此同时，在自动火灾报警系统中，一些重要的火灾报警控制设备会通过硬线被直接控制，通过这样的控制模式会有效规避系统运行的故障。

在地铁火灾防控系统中，为了保障自动火灾报警控制系统时间和其他系统的时间保持在一致的状态，火灾报警系统每月报警系统主机能通过相应系统接口读取车站母钟的准确时间并实施校正。

地铁自动火灾报警系统会通过中心级火灾报警控制器和车站级火灾报警控制器通过光纤连接在一起，组成专用环网完成系统通讯，在这个过程中不仅能够实现资源信息的共享，而且在各个设备联动操作的时候还能够实现对各个操作环节火灾设备运行状态的监督控制。相信未来，在众多自动化技术和设备的支持下，火灾报警系统软件操作程序和设计模式也将会变得越来越简单，在地铁火灾报警控制工作中所遇到的问题也将更容易解决。

5 提升地铁火灾报警系统自动化水平的措施分析

5.1 制定科学合理的地铁火灾自动化报警方案

（1）为了能够提升地铁火灾自动报警系统运行的科学性、合理性，在使用地铁火灾自动报警系统的时候相关人员需要结合地铁发展实际情况来制定出一套切实可行的地铁火灾自动报警系统设计方案，在地铁火灾自动报警系统设计方案的引领下来全面强化地铁消防的整体能力。在地铁消防管理工作中需要相关人员严格按照国家标准制定一系列操作，不能够出现消防电梯和一般电梯合并使用的情况。

（2）在设计地铁楼梯的时候需要在充分利用楼梯空间的基础上做好通风防烟工作。但是如果建筑内的楼梯采光、通风不顺畅，则是需要额外安装防烟和通风设备，在这些设备的支持下来全面提升地铁火灾自动报警系统的质量和水平。

（3）提高地铁消防门的整体质量。为了保障消防工作的顺利开展，消防门要具备封闭性的属性，封闭的消防门不仅能够起到防风防烟的作用，而且还能够优化地铁运行。

5.2 完善地铁火灾自动化报警系统

在地铁运行的时候需要通过控制地铁消防给排水网的水压来提升整个地铁的消防能力，在地铁运行的过程中做到防患于未然。结合现代地铁的运行特点，所使用的水压测试系统要能够跟上时代步伐，在保障排水网系统安全的基础上安装必要的水压检测设备。在出现水压过高或者过低情况的时候，水压检测设备要能够在第一时间发出报警提示，帮助地铁检修人员在第一时间发现问题、解决问题。

5.3 科学设计和摆放消防设备

在检查完消防设备的性能之后，还需要根据地铁内部的总体布局来合理设计和摆放消防设备。消防设备不能够摆放在过于明显的位置上，也不能够为了节省建筑成本就随意取消消防设备的使用，而是需要将其摆放在方便人们拿取、明显的位置上，从而在最大限度上发挥出消防设备的应用作用。另外，地铁内部的负责人和管理人员还要向相关人员宣传正确使用消防设备的方法和知识，使得地铁内部的每名工作人员都能够根据需要正确使用消防设备，从而在根本上保障地铁住户的生命财产安全。

按照规范的标准，地铁消防栓的水柱需要根据地的高度来调节设计高度，对于低于100m的地铁来说，消防栓水柱的设计不能够低于10m；对于超过100m的地铁来说，消防栓水柱的设计高度不能够低于15m。只有按照规范的标准设计和摆放消防栓设备才能够提升地铁火灾报警系统自动化水平，降低维护地铁运营安全的成本。

5.4 增加消防安全水泵按钮的设计

在地铁火灾自动化报警系统高水位箱无法达到实际需要水压的时候，就需要相关人员借助消防安全水泵来维护水压的平衡。在地铁内部一旦出现火灾现象，需要在第一时间启动消防安全水泵按钮的主泵，从而为火灾的扑灭提供源源不断的供水量。

6 结束语

综上所述，地铁交通作为一种重要的出行方式，在城市化进程的加快下，这种交通运输方式的安全问题也开始得到人们越来越多的关注。文章结合地铁运行实际情况，就基于自动化控制技术的地铁火灾报警系统建设问题进行分析，旨在通过选择科学的报警系统来提升火灾报警工作效率，保障地铁车辆的行车安全。