火灾自动报警系统在地铁消防联动中的应用

赵高鹏

摘要：分析火灾自动报警系统的工作原理与组成结构，形成对火灾自动报警系统的认识，并进一步探究地铁消防联动中火灾自动报警系统的应用，提出消防联动测试策略，火灾报警系统设计方案以及公共区域、长度＞60m出入口、设备区发生火灾、其他情况四种情境下的消防联动机制，意在论证火灾自动报警系统在地铁消防联动当中发挥的重要作用，提高设计与应用水平，切实在保护地铁交通安全上发挥作用。

关键词：地铁；消防联动；火灾自动报警系统

中图分类号：X913.4      文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2023）09-0033-03

地铁是城市轨道交通的重要组成，具有修建快速、运量大的优势，是现代城市中人们比较理想的出行方式之一。城区内部地铁线路通常设置在地下隧道内，在相对封闭的空间内运行，安全隐患大，机械故障、电路故障等均有引发火灾的可能，有时甚至会因火灾造成整条线路瘫痪，威胁人们的生命安全，造成出行不便，带来严重的社会影响。而火灾自动报警系统可以在识别火灾后发出警报，快速通知地铁内人员逃离，实现消防联动可以使自动灭火系统与报警装置第一时间响应，快速启动火灾救援模式，减轻火灾带来的危害。为此，探究地铁消防联动中火灾自动报警系统的应用具有重要实践价值。

1 火灾自动报警系统原理与结构

1.1  系统原理

火灾自动报警系统实时监测其覆盖区域内的火灾情况，当有烟与热产生时，则可以模拟相应信号，经过系统转化，使模拟信号变为数字信号，火灾报警器在识别信号后发出报警，将火灾报警信息传递给地铁站内的工作人员。因此，在火灾发生初期，通过传感器采集物理量转变数字信号，并以声、光相结合的方式发出报警，使整个监测区域内快速收到火灾报警信息，以便及时采取有效措施，在火灾初期及时将火扑灭，降低火灾造成的损失与伤亡[1]。

1.2  系统结构

火灾自动报警系统利用回路线将火灾探测器、消火栓按钮、输入模块、手动报警按钮、输出模块、隔离模块等连接起来，共同组成环状网络，与火灾自动报警控制器连接。且火灾报警控制器同综合监控系统、显示终端基于TCP/IP完成通信，与环境和设备监控系统通过RS485协议完成通信。在整个系统当中输入模块与输出模块的关联结构最为复杂，输入模块同感温光纤、感温电缆、防火门监控器、消防泵、闸机门禁、消防专用风机、垂直电梯、非消防电源、应急照明、防火卷簾门、防火阀等连接；输出模块同消防泵、闸机门禁、消防专用风机、垂直电梯、非消防电源、应急照明、声光报警器连接[2]。

2 火灾自动报警系统在地铁消防联动中的应用

2.1  消防联动测试

2.1.1  测试基本要求

第一步成立测试小组，组内包括指令员、测试员、操作员、监护员、记录员。

第二步制订测试计划，每年1月上旬在消防安保部门的主导下制订全年消防联动测试计划，在计划中对测试的具体日期与时间、测试人员以及具体岗位分配、测试区域、测试内容、测试的报警点数量、测试顺序进行明确，且测试计划需要上级批准后执行。

2.1.2  测试基本条件

消防联动测试要求参与测试的所有系统运行状态正常，无故障与缺陷；系统完成调试，已根据测试需要完成联调设定、消防联动联调设定；此外，测试要求网络稳定。

2.1.3  测试准备工作

测试前系统调试人员必须提前15min达到测试现场，且现场应提前做好安全防护准备，调试人员也应按照要求佩戴安全防护用具；测试前检查系统运行情况，无异常情况下将垂直电梯停留位置调至非首层；对本次消防联动测试中的相关设备进行确认，通过工作站即可完成，测试要求所有设备处于已上电状态，且能够支持远程操作；工作站的综合后备盘显示正常，将地铁站内所有消防指示灯熄灭，并将综合后备盘上的环控模式调节为自动模式；调整火灾自动报警系统主机及其气灭主机为自动模式[3]。

2.1.4  具体测试模式

展开空气采样、烟感、气灭报警三者测试，分析联动模式的合理性、灵敏性。其中空气采样报警主要测试设备区空气采样能否正常与手动报警按钮联动；烟感报警主要测试设备房内的烟感报警器能否正常与卷帘门处的温感装置、烟感装置联动；气灭报警主要测试气灭保护区域内烟感装置能否正常与温感装置联动。

2.1.5  具体测试项目

共对7个项目展开联动测试：一是测试综合后备盘模式执行情况、城市轨道交通综合监控系统页面推图；二是测试声光系统、智能疏散、产品信息系统、消防应急广播联动；三是测试强启应急电源，400V低压配电柜、环控电控室、照明配电室、现场就地配电箱内非消防电源的切除；四是测试自动售检票系统与门禁系统释放；五是测试垂直电梯归首；六是测试地铁站内专用风机与控制阀门能否准确完成排烟送风动作；七是测试联动模式中防火卷帘升降功能是否灵敏、可靠。

2.2  火灾自动报警系统设计

火灾自动报警系统设计过程中，应按照地铁全线相同时间内发生一次火灾标准考虑系统能力设计；采用三级控制模式，火灾自动报警系统实现中心为一级控制、车站两级管理中完成二级控制、就地完成三级控制；在正常状态下环境与设备监控系统负责站内及运行区间内送排风系统与共同暖用空调系统、防排烟系统的控制，在火灾发生后，火灾自动报警系统会根据采集的信息向环境与设备监控系统传递指令，启动火灾模式，且环境与设备监控系统会根据指令内容做出响应，控制设备启动火灾模式，并向火灾自动报警系统反馈执行情况，将救灾情况以画面的形式呈现在控制中心内；确认火灾发生后，火灾报警控制器会收到来自站内、区间内专用消防风机做出连锁动作后的信号、排烟风阀发生动作的信号；在无消防安全风险下站内公共广播系统正常使用，确认火灾报警信号后则切换为消防广播，播报火灾应急信息，用于指挥救援逃生；在该系统中可以将火警信号看做探测器报警，因此，无需空气采样探测器预警参与到联动之中；若站内以电子设备区为代表的气体保护区发生火灾，立即联动区域内所有设备，全面开启火灾模式[4]。

2.3  联动机制

2.3.1  公共区域联动机制

公共区域是指地铁站的站厅层、站台层以及长度未超过60m的出入口。在站厅层、站台层内同时设置手动报警按钮以及探测器，同时参与联动；但在长度未超过60m的出入口只有手动报警按钮参与到联动中，探测器只进行报警，未参与到联动中。火灾报警控制器正常运行状态下发生火灾，消防联动方式如下：其一，在相同防烟分区内，若设置2只彼此独立的探测器，发生火灾后能够同时向火灾报警控制器传递信号；其二，在相同防烟分区内，若同时设置探测器与手动报警按钮，火灾发生后，应至少有1只手动报警按钮以及1只探测器发出会向火灾报警控制器传递报警信号；其三，火灾报警控制器可以接收到火灾报警确认按钮信号以及1只探测器报警信号。但火灾报警控制器处于检修状态时，其无法进行自动联动。

联动设备。当一个防烟分区内发生火灾，会启动对应设定的火灾模式，并将产生信号传输到综合监控系统以及环境与设备监控系统后，根据控制中心掌握的信息启动对应的火灾模式，使火灾自动报警系统自适应，启动设备联动模式，其中火区域内声光报警器以及消防广播最先启动，并进行交替动作，如声光响持续20s后启动广播持续播放20s，消防广播以及声光报警器的动作时间可以结合实际情况进行设定；识别站内非消防垂直电梯是否处于首层，应立即传递归首信号，当电梯回归首层后立即将电源切断；完成以上动作后，应将全站所有非消防电源切除，将全部应急照明设施启动，将站内的闸机以及门禁系统全部释放。同时，当站内结合商业建筑部位的商铺、出入口位置上设置的防火卷帘作为防火分隔发挥作用时，其专用探测器报警信号传递给火灾报警系统后，则立即开启联动模式，控制防火卷帘实现全降；当站内临近商业建筑疏散通道、出入口位置上设置的防火卷帘作为防火疏散发挥作用时，设备联动方式分为2种，一种是火灾报警控制器仅收到区域内独立探测器或防火卷帘位置专用感烟探测器传递的报警信号时，需要控制防火卷帘半降，在与地面相距1.8m位置停止；另一种是在上述基础上也接收到防火卷帘位置专用感温装置探测器传递的报警信号，则控制防火卷帘全降。

2.3.2  长度＞60m出入口联动机制

长度＞60m出入口位置通常设置手动报警按钮与探测器，当火灾报警控制器正常运行状态下发生火灾，消防联动方式如下：其一，在相同防烟分区内，若设置2只彼此独立的探测器，发生火灾后能够同时向火灾报警控制器传递信号；其二，在相同防烟分区内，若同时设置探测器与手动报警按钮，火灾发生后，应至少有1只手动报警按钮以及1只探测器发出会向火灾报警控制器传递报警信号；其三，火灾报警控制器可以接收到火灾报警确认按钮信号以及1只探测器报警信号。但火灾报警控制器处于检修状态时，其无法进行自动联动。

联动设备。当一个防烟分区内发生火灾，会启动对应设定的火灾模式，并将产生信号传输到综合监控系统以及环境与设备监控系统后，根據控制中心掌握的信息启动对应的火灾模式，使火灾自动报警系统自适应，启动设备联动模式，其中火区域内声光报警器以及消防广播最先启动，并进行交替动作，如声光响持续20s后启动广播持续播放20s，消防广播以及声光报警器的动作时间可以结合实际情况进行设定；识别站内非消防垂直电梯是否处于首层，应立即传递归首信号，当电梯回归首层后立即将电源切断；完成以上动作后，将全部应急照明设施启动，将站内的闸机以及门禁系统全部释放。同时，当站内结合商业建筑部位的商铺、出入口位置上设置的防火卷帘作为防火分隔发挥作用时，其专用探测器报警信号传递给火灾报警系统后，则立即开启联动模式，控制防火卷帘实现全降；当站内临近商业建筑疏散通道、出入口位置上设置的防火卷帘作为防火疏散发挥作用时，设备联动方式分为2种，一种是火灾报警控制器仅收到区域内独立探测器或防火卷帘位置专用感烟探测器传递的报警信号时，需要控制防火卷帘半降，在与地面相距1.8m位置停止；另一种是在上述基础上也接收到防火卷帘位置专用感温装置探测器传递的报警信号，则控制防火卷帘全降。

2.3.3  设备区发生火灾时的联动机制

设备区是指非气体保护区房间以及走廊，当火灾报警控制器在正常运行状态下发生火灾，消防联动方式如下：其一，在相同防烟分区内，若设置2只彼此独立的探测器，发生火灾后能够同时向火灾报警控制器传递信号；其二，在相同防烟分区内，若同时设置探测器与手动报警按钮，火灾发生后，应至少有1只手动报警按钮以及1只探测器发出会向火灾报警控制器传递报警信号；其三，火灾报警控制器可以接收到火灾报警确认按钮信号以及1只探测器报警信号。但火灾报警控制器处于检修状态时，其无法进行自动联动。

联动设备。当一个防烟分区内发生火灾，会启动对应设定的火灾模式，并将产生信号传输到综合监控系统以及环境与设备监控系统后，根据控制中心掌握的信息启动对应的火灾模式，使火灾自动报警系统自适应，启动设备联动模式，其中火区域内声光报警器以及消防广播最先启动，并进行交替动作，如声光响持续20s后启动广播持续播放20s，消防广播以及声光报警器的动作时间可以结合实际情况进行设定；识别站内非消防垂直电梯是否处于首层，应立即传递归首信号，当电梯回归首层后立即将电源切断；完成以上动作后，将全部应急照明设施启动，将站内的闸机以及门禁系统全部释放。同时，对疏散通道位置的防火卷帘采取以下联动方式，当火灾报警控制器仅收到区域内独立探测器或防火卷帘位置专用感烟探测器传递的报警信号时，需要控制防火卷帘半降，在与地面相距1.8m位置停止；在上述基础上也接收到防火卷帘位置专用感温装置探测器传递的报警信号，则控制防火卷帘全降。

2.3.4  其他情况联动方式

火灾自动报警系统收到隧道、区间2个区域内火灾报警设备传递的信号后，同感温光纤联动，但此时系统只负责接收报警信号，火灾自动报警系统在此时也不执行其他联动动作，需要经过控制运营中心人员以及司机的确认后再结合火灾具体情况手动调整火灾模式。

火灾自动报警系统收到感温电缆报警器发出的信号后，也先将信号传输至控制中心，经过工作人员确认后开启同其他设备的联动模式，否则不执行联动任务。

火灾自动报警系统同消火栓系统的联动方式如下：一是，通过消防联动控制盘系统可以对消火栓泵阀的启停展开控制，也可以监视消火栓泵、识别异常状态；二是，基于调度电话、便携式消防电话、火灾自动报警系统消防电话可以实现值班人员、消防人员、现场运营人员三者之间的通话，经过人工现场确认需要启动消火栓泵后，可以直接現在现场通过手动方式操控，但现场无法开启火灾模式，仍然由消防控制中心操控；三是，经过对消火栓按钮动作信号与全站区域内任何位置的手动火灾报警按钮报警信号、火灾探测器报警信号的判定，其中“与”的逻辑属于联动时，消火栓泵则会接收到输入模块传递的启动信号，转换到启动状态；四是，在火灾报警反馈信号当中包括消火栓泵的启动信号，但不以其为依据进行设备联动设计。

当气体保护区内有房间发生火灾，气体保护区内火灾自动报警系统与消防设备联动方式如下：一是，当区域内气体灭火控制盘处在手动状态时发生火灾，探测器会发出火灾报警信号，区域内警铃将会响起；二是，当区域内气体灭空控制盘处在自动状态时，感烟、感温探测器将会同时发出报警信号，此时区域内的声光报警器启动、电动防火阀将被关闭，火灾自动报警系统开始执行联动任务，通常与电磁阀的联动需要延时30s，并根据压力开关动作与否完成控制任务，如压力开关动作后会点亮气体释放灯，且默认为收到火灾确认信号，开始执行更复杂的联动任务。

3 结语

综上所述，面对地铁运行中的消防安全问题，及时报警是减轻危害、减少损失的重要方法，也是目前地铁消防安全保卫中相对理想的方式，因此，应选择功能合理、可靠的报警装置，并设计科学的消防联动模式，提高系统的安全性、稳定性，及时警报异常，加强火灾预防，以提高消防联动系统工作效能，更可靠地维护地铁运营安全、乘客以及工作人员的生命财产安全。

参考文献：

[1]刘明铮.自动控制在地铁火灾报警系统中的运用[J].电子技术与软件工程，2021（19）：119-120.

[2]王俊.火灾自动报警系统在地铁消防联动中的应用[J].电子技术与软件工程，2021（12）：107-108.

[3]符宁宁，席冰花.地铁标准站火灾自动报警系统（FAS）消防联动控制分析[J].消防界（电子版），2021，7（10）：70-71.

[4]华孟迪，余祺晖，赵健.地铁火灾自动报警系统消防联动设计分析[J].电气技术，2020，21（7）：116-119+124.

Application of automatic fire alarm system in subway fire linkage

Zhao Gaopeng

（Tianjin Fire and Rescue Brigade Railway Transportation Division，Tianjin  300400）

Abstract： Analyze the working principle and structure of automatic fire alarm system， form the understanding of automatic fire alarm system， and further explore the application of automatic fire alarm system in the subway fire linkage， put forward the fire linkage test strategy， the fire alarm system design scheme and the fire linkage mechanism in four scenarios， namely， the public area， the length of >60 m entrances and exits， the fire in the equipment area， and other situations， with the intention of The purpose is to demonstrate the important role of automatic fire alarm system in the subway fire linkage， improve the design and application level， and play a role in protecting the safety of subway transportation.

Keywords： subway; fire linkage; automatic fire alarm system