馬 超

(上海市普陀區(qū)消防救援支隊(duì), 上海 200333)

0 引 言

地鐵火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn)用一句話概括,就是“三級控制、兩級管理、一體化網(wǎng)絡(luò)”。三級控制分別為中央級(防災(zāi)指揮中心)、車站級(車站防災(zāi)控制室)、就地級(設(shè)備現(xiàn)場就地控制);兩級管理分別是中心級、車站級,地鐵控制中心(OCC)、維修中心、備用中心為中心級,車站、控制中心、車輛段、停車場等為車站級,兩級中,中心級統(tǒng)領(lǐng)全局,負(fù)責(zé)地鐵全線的消防設(shè)施、報(bào)警系統(tǒng)信息,較車站級重要;一體化網(wǎng)絡(luò)是指把地鐵各個(gè)站所的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、報(bào)警控制器、圖文電腦系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),利用光纖環(huán)網(wǎng)和OCC內(nèi)設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)控制工作站整合成環(huán)形網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)可將FAS系統(tǒng)進(jìn)行完全融合,火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)(FAS)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)能夠?qū)崿F(xiàn)信息交互,OCC具有對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控權(quán)限[1-4]。

地鐵消防聯(lián)動控制涉及FAS、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)、ISCS。當(dāng)前的地鐵運(yùn)營中,FAS系統(tǒng)作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng),愈發(fā)深入融合和集成于ISCS,因此地鐵的消防聯(lián)動通過多系統(tǒng)的消防聯(lián)動控制實(shí)現(xiàn)。通常情況下,地鐵中正常運(yùn)行工況需控制的設(shè)備由BAS直接監(jiān)管和控制;FAS通常只負(fù)責(zé)聯(lián)動控制火災(zāi)情況專用的設(shè)備。那些火災(zāi)工況與正常工況均需采取相應(yīng)控制的設(shè)備,平時(shí)由BAS直接監(jiān)控,而一旦發(fā)生火災(zāi),應(yīng)能接受FAS指令,切換至火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)確定的火災(zāi)工況,聯(lián)動相關(guān)設(shè)備,使其處于特定狀態(tài)[5-9]。

1 地鐵火災(zāi)工況的報(bào)警確認(rèn)

地鐵中發(fā)生火災(zāi)時(shí),火災(zāi)的確認(rèn)方式分為自動確認(rèn)和人工手動確認(rèn)兩種。FAS系統(tǒng)具有自動確認(rèn)火災(zāi)的功能,如在地鐵的車站、停車場、隧道區(qū)間等場所的同一探測區(qū)域,當(dāng)同時(shí)有2個(gè)火災(zāi)報(bào)警探測器被觸發(fā),即自動確認(rèn)火警,FAS發(fā)出火災(zāi)模式指令至BAS,隨即啟動消防聯(lián)動模式。而當(dāng)探測區(qū)只有1個(gè)報(bào)警探測器被觸發(fā)時(shí),系統(tǒng)僅向車控室發(fā)出火災(zāi)預(yù)警信號,需要采用人工方式對觸發(fā)的報(bào)警信號進(jìn)行火災(zāi)確認(rèn),人工確認(rèn)可以通過現(xiàn)場確認(rèn)或者閉路電視確認(rèn)兩種方式進(jìn)行。一旦人工確認(rèn)火情,選擇相應(yīng)的火災(zāi)模式,隨即向BAS系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的火災(zāi)模式指令。

2 地鐵消防聯(lián)動控制

地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的組成形式主要表現(xiàn)為集中控制形式和分散與集中相結(jié)合的控制形式,主要通過聯(lián)動、非聯(lián)動以及二者相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)控制?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)、聯(lián)動控制模塊是地鐵消防聯(lián)動的三大組成部分。一旦發(fā)生火災(zāi),消防報(bào)警設(shè)備觸發(fā)警報(bào),警報(bào)控制器發(fā)出的信息,由聯(lián)動控制器進(jìn)行接收,按照預(yù)先設(shè)定程序?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,并保證監(jiān)控處于自動狀態(tài),同時(shí),聯(lián)動控制器發(fā)出信號控制和驅(qū)動相關(guān)消防設(shè)備,及時(shí)啟動消防設(shè)備來進(jìn)行滅火操作,并借助地鐵廣播向乘客發(fā)出警報(bào)信息,引導(dǎo)人員疏散。

地鐵消防聯(lián)動所涉系統(tǒng)及相互關(guān)系示意圖如圖1所示。

圖1 地鐵消防聯(lián)動所涉系統(tǒng)及相互關(guān)系示意圖

2.1 地鐵消防聯(lián)動分工

地鐵發(fā)生火災(zāi)的報(bào)警信號的觸發(fā)由FAS負(fù)責(zé)。聯(lián)動控制由BAS、FAS執(zhí)行?；馂?zāi)工況下,地鐵內(nèi)各控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)由ISCS完成和實(shí)現(xiàn)。FAS、ISCS均具有聯(lián)動功能,消防專用設(shè)備的火災(zāi)聯(lián)動控制由FAS實(shí)現(xiàn),而在火災(zāi)工況下其他需要配合聯(lián)動的設(shè)施設(shè)備,如車站廣播、乘客信息系統(tǒng)的聯(lián)動由ISCS完成。

2.2 地鐵常見消防聯(lián)動

2.2.1 地鐵車站消防聯(lián)動控制

地鐵車站內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警和聯(lián)動控制由BAS、FAS、ISCS系統(tǒng)相互協(xié)作、共同完成。FAS發(fā)出的火災(zāi)指令具有最高優(yōu)先權(quán),一旦火災(zāi)得到確認(rèn),其向ISCS和BAS系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)模式指令,隨即BAS進(jìn)入救災(zāi)模式,按指令將其所監(jiān)控的設(shè)備調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的火災(zāi)下狀態(tài)。同時(shí),ISCS系統(tǒng)設(shè)置IBP控制盤,用于手動控制相關(guān)消防設(shè)備。通常情況下,FAS系統(tǒng)聯(lián)動專用消防防排煙系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、電梯、門禁、AFC閘機(jī)、警鈴、非消防電源、應(yīng)急照明、防火卷簾等相關(guān)設(shè)施設(shè)備,BAS系統(tǒng)聯(lián)動兼用消防防排煙系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng),IBP盤可對防排煙系統(tǒng)、門禁、水系統(tǒng)以及AFC實(shí)現(xiàn)手動控制。

車站消防聯(lián)動的火災(zāi)預(yù)先設(shè)定模式分為站臺火災(zāi)模式、站廳火災(zāi)模式、設(shè)備區(qū)火災(zāi)模式和上、下軌行區(qū)火災(zāi)模式。模式是指在特定情況下,各種設(shè)備不同運(yùn)行狀態(tài)的組合,而在各種模式中火災(zāi)模式具有最高優(yōu)先權(quán)?；馂?zāi)模式下,聯(lián)動控制差異主要集中在防排煙聯(lián)動控制方面。站臺火災(zāi)模式下,系統(tǒng)關(guān)閉站廳排風(fēng)/兼排煙風(fēng)管閥門和回風(fēng)管閥門,打開站臺排風(fēng)/兼排煙風(fēng)管的閥門并開啟回排風(fēng)機(jī),并聯(lián)動隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排煙;站廳火災(zāi)模式下,關(guān)閉站臺排風(fēng)/兼排煙風(fēng)管和回風(fēng)管上的閥門,打開站廳排風(fēng)/兼排煙風(fēng)管的閥門并開啟回排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙;上行軌行區(qū)火災(zāi)模式下,關(guān)閉下行軌行區(qū)排風(fēng)排煙系統(tǒng),打開上行軌行區(qū)排煙系統(tǒng)進(jìn)行排煙;下行軌行區(qū)火災(zāi)模式下,關(guān)閉上行軌行區(qū)排風(fēng)排煙系統(tǒng),打開下行軌行區(qū)排煙系統(tǒng)進(jìn)行排煙。

2.2.2 隧道區(qū)間消防聯(lián)動控制

區(qū)間火災(zāi)通?？紤]列車發(fā)生火災(zāi),ISCS根據(jù)列車司機(jī)報(bào)告的火災(zāi)情況或者信號系統(tǒng)傳輸?shù)耐＼囆畔⑾逻_(dá)指令給車站BAS,隨即運(yùn)行相應(yīng)的火災(zāi)模式,通過應(yīng)急廣播和疏散指示系統(tǒng)組織人員疏散,并提示中心環(huán)調(diào)確認(rèn)事故風(fēng)機(jī)開啟方向,啟動相關(guān)區(qū)間的風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙。區(qū)間消防聯(lián)動需要兩個(gè)站共同協(xié)調(diào)協(xié)同完成。GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[10]中明確指出:一旦地鐵隧道發(fā)生火災(zāi),需要及時(shí)將著火列車駛?cè)胝九_內(nèi),并且地鐵工作人員需要按照操作來進(jìn)行人員的疏散。若著火列車無法駛?cè)胝九_內(nèi),則需要立即開啟風(fēng)機(jī),引導(dǎo)乘客進(jìn)行逃生。但是,由于地鐵隧道位置不同,處理火災(zāi)的方式也不同。

(1)若列車前端著火,列車最終停靠在隧道中部位置,地鐵人員需要首先開啟隧道前端風(fēng)機(jī)來對煙霧進(jìn)行及時(shí)排除,然后開啟隧道后端風(fēng)機(jī)進(jìn)行送風(fēng),并且安排乘客有秩序地從列車后側(cè)進(jìn)行疏散。

(2)若列車后端著火,列車最終停靠在隧道中部位置,地鐵人員需要首先開啟隧道后端風(fēng)機(jī)來對煙霧進(jìn)行及時(shí)排除,然后開啟隧道前端風(fēng)機(jī)進(jìn)行送風(fēng),并且安排乘客有秩序地從列車前端進(jìn)行疏散。

(3)列車中部著火?？吭趨^(qū)間隧道中部,地鐵工作人員需要開啟聯(lián)絡(luò)通道,并且及時(shí)將乘客疏散到無煙通道內(nèi),然后開啟隧道兩端的風(fēng)機(jī)進(jìn)行送風(fēng),最后再從列車兩端進(jìn)行乘客疏散。

無論是車站聯(lián)動還是隧道區(qū)間聯(lián)動,都離不開ISCS的支持,而綜合監(jiān)控系統(tǒng)作用的發(fā)揮,必須依托于精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)反饋,這要求所有地鐵消防聯(lián)動設(shè)備必須處于良好運(yùn)行狀態(tài),能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反饋狀態(tài)信息。在綜合監(jiān)控系統(tǒng)工況下,以現(xiàn)場執(zhí)行消防聯(lián)動后的相關(guān)設(shè)備狀態(tài)作為反饋信息,將其與所需要達(dá)到的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行比對,分析是否成功實(shí)現(xiàn)預(yù)定聯(lián)動目標(biāo),掌握消防聯(lián)動控制對象的整體狀態(tài),對未實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)的控制設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)控制,實(shí)現(xiàn)對聯(lián)動控制指令的再次下發(fā),確保所有對象成功實(shí)現(xiàn)聯(lián)動。

地鐵車站及區(qū)間聯(lián)動示意圖如圖2所示。

圖2 地鐵車站及區(qū)間聯(lián)動示意圖

3 地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題

3.1 地鐵消防聯(lián)動控制供電的問題

地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng)應(yīng)確保在發(fā)生火災(zāi)時(shí),地鐵運(yùn)行常規(guī)電路被切斷的情況下依然能夠獨(dú)立運(yùn)行。雖然當(dāng)前主流地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中的外控設(shè)備均采用獨(dú)立供電系統(tǒng)進(jìn)行供電,但由于設(shè)計(jì)初期未充分考慮到工程實(shí)際中,系統(tǒng)遠(yuǎn)端和最不利點(diǎn)因線路敷設(shè)距離過長造成電壓損耗,進(jìn)而出現(xiàn)相關(guān)設(shè)備無法正常啟動的情況。因此,應(yīng)在可能出現(xiàn)此類情況的設(shè)備附近增設(shè)聯(lián)動電源,以提高有關(guān)設(shè)備的可靠性。此外,一些地鐵工程在設(shè)計(jì)之初,存在控制線路和控制設(shè)備選型的適配度隱患,在火災(zāi)工況等極端情況下容易導(dǎo)致供電中斷,致使系統(tǒng)無法正常聯(lián)動。這就要求除了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初對供電相關(guān)設(shè)備做好分析和統(tǒng)籌規(guī)劃外,還應(yīng)在系統(tǒng)投用后加強(qiáng)對供電線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,對一些重要設(shè)備加裝巡檢設(shè)施,確保設(shè)備一旦發(fā)生異常,能夠及時(shí)采取措施予以解決,確保聯(lián)動電源始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)[11-12]。

3.2 地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的維護(hù)

地鐵消防聯(lián)動控制除了需要聯(lián)動常規(guī)消防設(shè)施設(shè)備外,還需和地鐵特有的相關(guān)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動,涉及多系統(tǒng)之間的協(xié)同,具有高度智能化、自動化、集成化的特性。為確保地鐵消防聯(lián)動控制功能的可靠性,必須定期對地鐵的聯(lián)動控制功能進(jìn)行測試、維護(hù)和保養(yǎng)。在日常維護(hù)保養(yǎng)時(shí),應(yīng)提前做好充分準(zhǔn)備,積極聯(lián)系聯(lián)動控制所涉設(shè)備的生產(chǎn)廠商或者經(jīng)銷商,提前獲得相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)支持,同時(shí)在維保工作中確保現(xiàn)場相關(guān)零配件的余量供給。此外,在維保測試前要掌握特定場所、特定區(qū)域的聯(lián)動控制工作原理,充分制定測試、維保策略,設(shè)定多情景、多工況的測試方案,查找聯(lián)動控制中可能出現(xiàn)的短板和薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)而改進(jìn)和優(yōu)化,同時(shí),在維保測試時(shí)要合理建立場景、設(shè)備、狀態(tài)和功能實(shí)現(xiàn)的整合清單,仔細(xì)比對排查,確保聯(lián)動控制系統(tǒng)的可靠有效。

4 結(jié) 語

探討了地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng),當(dāng)?shù)罔F發(fā)生火災(zāi)時(shí),火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的確認(rèn)與正確的聯(lián)動相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備能保證地鐵設(shè)備與人員安全。