王爾為

摘 要：介紹了地鐵車輛火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的基本構(gòu)成，并針對(duì)天津地鐵2號(hào)線車輛因空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器工作產(chǎn)生電磁干擾從而造成火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)的問(wèn)題提出解決方案。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng);電磁干擾;屏蔽;誤報(bào)

1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

天津地鐵2號(hào)線車輛是為天津市城市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的2號(hào)線運(yùn)營(yíng)所設(shè)計(jì)。該車輛是采用第三軌受流方式的標(biāo)準(zhǔn)B1型車輛，采用3動(dòng)3拖（3M3T）6輛固定編組形式。

地鐵車輛車廂是乘客居身的場(chǎng)所，也是車輛火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)控的重要空間。因車廂內(nèi)部有配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)等大量電器設(shè)備，是發(fā)生火災(zāi)的隱患區(qū)域。一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)直接威脅乘客的人身安全，所以需在車廂內(nèi)科學(xué)合理的布置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

天津地鐵2號(hào)線車輛火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用集散式控制管理系統(tǒng)?；馂?zāi)報(bào)警控制器（主機(jī)）2臺(tái)，分別安裝在兩個(gè)頭車。火災(zāi)報(bào)警處理器（從機(jī)）6臺(tái)，分別安裝在每節(jié)車廂的配電柜內(nèi)。吸入式感煙探測(cè)器28個(gè)，分別安裝在車廂電器柜上方和每個(gè)車廂頂?shù)膬蓚€(gè)空調(diào)回風(fēng)口處。

第一層：主管理層。采用2臺(tái)主機(jī)，一主一備，分別安裝在兩車廂駕駛室內(nèi)。在設(shè)置主機(jī)號(hào)后自動(dòng)生成主機(jī)和備用機(jī)，主機(jī)可與列車的各從機(jī)通信，監(jiān)控列車各吸入式探測(cè)器狀態(tài)，也可將各種信息通過(guò)信息通訊網(wǎng)絡(luò)上傳至TCMS系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)和可視安防系統(tǒng)。

第二層：從機(jī)。從機(jī)主要作用是分管本車廂保護(hù)區(qū)域內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器的信息采集、信息處理、信息存儲(chǔ)，并按需將自身管轄的信息準(zhǔn)確無(wú)誤的發(fā)送至火災(zāi)報(bào)警主機(jī)。

第三層：吸入式探測(cè)器。吸入式探測(cè)器根據(jù)地鐵車輛運(yùn)行速度快、車廂內(nèi)風(fēng)速大、灰塵多等特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，以主動(dòng)吸入方式進(jìn)行火警信息的收集。吸入式探測(cè)器可報(bào)出火警信息、短路、開(kāi)路、離線、風(fēng)扇停機(jī)（轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)慢）、以及吸入式探測(cè)器被污染等信息。

火警主機(jī)到火警從機(jī)之間、火警主機(jī)和備用主機(jī)之間均通過(guò)RS485方式組成火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)。

2 出現(xiàn)的問(wèn)題

在天津地鐵2號(hào)線車輛調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車輛空調(diào)系統(tǒng)緊急通風(fēng)逆變器啟動(dòng)時(shí)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的火災(zāi)警報(bào)或故障報(bào)警信息。如果將空調(diào)系統(tǒng)緊急通風(fēng)逆變器關(guān)閉，則該報(bào)警信號(hào)消失。同時(shí)經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)其他車載系統(tǒng)設(shè)備的啟動(dòng)均不會(huì)產(chǎn)生此問(wèn)題，因此判斷是由于空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器啟動(dòng)造成的火警系統(tǒng)誤報(bào)故障。

3 原因分析

針對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)的故障，首先對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器的相關(guān)配線進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，排除了線纜錯(cuò)接、短接虛接等問(wèn)題。因緊急通風(fēng)逆變器啟動(dòng)電流較大，考慮是否因?yàn)殡姶鸥蓴_方面而造成的問(wèn)題。針對(duì)電磁干擾，對(duì)系統(tǒng)配線和走線路徑進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)了以下兩點(diǎn)問(wèn)題：

（1）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)從機(jī)與吸入式探測(cè)器之間配線采用的是單芯1mm2普通導(dǎo)線。

（2）由于車輛走線空間緊張，因此火警系統(tǒng)從機(jī)與吸入式探測(cè)器之間的通訊線纜與空調(diào)系統(tǒng)緊急通風(fēng)逆變器電源線布置靠近。

針對(duì)以上兩點(diǎn)問(wèn)題，利用示波器對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)吸入式探測(cè)器與火警從機(jī)之間的信號(hào)傳輸線纜進(jìn)行了監(jiān)控。當(dāng)空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器啟動(dòng)時(shí)，該傳輸線纜受電磁干擾產(chǎn)生了比較大的諧波，而當(dāng)空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器不啟動(dòng)時(shí)，該傳輸線纜上的信號(hào)正常，無(wú)諧波毛刺，具體的波形圖如圖1所示。

4 解決方法

為了解決這一故障，針對(duì)上述的兩個(gè)問(wèn)題從兩方面入手提出了兩項(xiàng)改進(jìn)措施，對(duì)車輛配線進(jìn)行了改造。

（1）將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)吸入式探測(cè)器與從機(jī)之間的由傳輸信號(hào)線纜由原來(lái)的普通1mm2導(dǎo)線改為兩芯屏蔽線，并且將屏蔽層的一端進(jìn)行接地處理。

（2）對(duì)車輛布線路徑進(jìn)行了重新規(guī)劃，將車輛布線所用的線槽改為圖6結(jié)構(gòu)，按照傳輸信號(hào)的不同分為交流線槽、直流線槽和信號(hào)線槽。將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)吸入式探測(cè)器與從機(jī)之間的傳輸信號(hào)線纜放置在信號(hào)線槽內(nèi)，將空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器電源線纜放置在交流線槽內(nèi)，這樣更改后信號(hào)傳輸線纜遠(yuǎn)離交流信號(hào)線纜，減小了他們之間的相互干擾問(wèn)題。

進(jìn)行以上更改后，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)在空調(diào)緊急通風(fēng)逆變器啟動(dòng)時(shí)再未出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象，利用示波器對(duì)該信號(hào)線進(jìn)行了再次測(cè)量，其波形圖如圖2所示，已經(jīng)消除了電磁干擾問(wèn)題，符合火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的要求。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)故障的分析和解決，提升了天津地鐵2號(hào)線車輛產(chǎn)品的使用可靠性，同時(shí)也積累了地鐵車輛電磁兼容措施方面的經(jīng)驗(yàn)，為以后的地鐵車輛電氣設(shè)計(jì)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

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