關注地鐵車站設備防災能力論文

　　摘 要 地鐵車站的安全性和防災抗災能力不容忽視。對車站設備進行全過程有效的技術管理，將防災抗災能力真正落到實處，可以收到事半功倍的效果。

　　關鍵詞 軌道交通 地鐵車站 防災報警 設備監控

　　1 概述

　　地鐵車站作為城市軌道交通一個上、下客的公共區域，為我們營造了一個舒適、安全的乘車環境。由于在世界范圍內，頻頻發生的幾起利用軌道交通客流集中，信息傳播快等特點的恐怖襲擊、人為破壞或意外事故，不能不引起我們對地鐵車站安全性和防災抗災能力的高度關注。

　　地鐵車站有其特定的建筑特點:空間相對封閉，疏散通道有限;人流密集，各種設備集聚且管線縱橫;熱負荷大、散熱困難。地鐵車站最可能遇到的災害主要是火災。因此，車站已設置了各種自動監控系統，如:FAS、SCADA、BAS、自動消防設施(如氣體滅火系統、固定噴水滅火系統)等。

　　火災自動報警系統(FAS)是一種早期火災探測系統。它是通過火災探測器捕捉燃燒物在陰燃階段釋放的煙霧、溫升等，探測早期火災信息，經智能模塊對比、分析、確認后向車站消防主機報警，消防主機確認后啟動火災工況程序，自動或手動啟動各種消防設施。

　　設備監控系統(BAS)是通過設置的各種檢測點，監視、測量和控制車站內機電設備的智能化系統。溫度、濕度、空氣質量、壓力、流量等各類傳感器，將各個設備的實時狀態傳給布置在現場的直接數字控制器(DDC)中的各種功能模塊。隨時將監測數據反饋給車站控制室的主機，并接受主機的指令，執行事先設定的工況模式，對設備進行控制。

　　車控室是全車站的管理控制中心，也是發生災害時現場指揮部的所在地。FAS主機通過網絡向上連接控制中心傳遞信息、數據交換，向下連結分散在車站不同部位的智能模塊，管轄車站范圍內的火災報警，控制消防設備。BAS主機通過專用以太通訊網向上連接到控制中心，向下連結分散在車站不同部位的現場控制器，監視和控制區間隧道通風排煙系統、車站空調通風系統及其他受控設備，接受FAS發來的火警信息，執行火災工況運行指令。車控室設有消防電源、消防主機、設備監控主機、圖形顯示中心，是一個完整的站級火警控制單元，必要時可獨立完成各種消防措施。

　　2 車站防災設備介紹

　　(1)防火分區

　　地鐵車站的火災保護等級定為一級。為了在發生火災時，能夠迅速確定報警區域及部位，并實施有效隔離，將整個車站劃分為若干個防火分區。一般按站廳、站臺公共區、車站兩端設備用房分別劃分。各分區間設有防火門、防火卷簾等隔離裝置，在發生火災時可相互隔離。

　　(2)FAS主機

　　主要由消防報警控制盤(FCP)、中文圖形顯示終端(GCC)組成。消防報警控制盤的主要功能是監視本車站的火災情況，控制消防聯動設備;中文圖形顯示終端以中文圖形方式顯示車站內報警點位置。

　　(3)BAS主機

　　BAS監控中心由計算機工作站、網絡接口、終端顯示器等人機接口設備組成。通過接入現場控制總線，把分布在地鐵車站不同部位的現場控制器FC，直接用通訊線互相連接起來，形成集散式監控。通過與車站級FAS主機的通訊接口，在火災狀態下，直接將車站設備轉入防災模式運行。

　　(4)各種探測設備

　　火災探測器又稱探頭，是消防系統的眼睛;是探測火災的主要手段。根據車站環境，主要使用點型光電式感煙探測器和線形感溫探測器。環境探測設備指捕捉環境信息的傳感器，如空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器等。此外還有各種傳感器用來傳遞設備及有關介質的信息。

　　(5)功能模塊

　　分布于車站各部位，用于連接各種探測設備、控制設備;接受探測和反饋信息;分析、對比、確認異常情況;傳遞控制指令，具有智能功能。可細分為探測模塊、控制模塊、信號模塊、反饋模塊、輸入輸出模塊等。

　　(6)現場控制器

　　由直接數字控制器(DDC)組合而成，是BAS分散在車站不同部位的就地控制器，直接掛在控制總線上。可根據每個區域輸入/輸出模塊配置，方便系統擴展。

　　(7)主要受控設備

　　區間隧道通風機及組合風閥———用于區間隧道發生火災時的強制通風;

　　通風和排煙系統———由送風機、新風機、回/排風機、各種風閥等組成，平時起通風作用，火災時起強制通風和排煙的作用;

　　消防水泵———用于火災工況時的消防水供給;防火閥和防火卷簾門———火災工況時按指令打開或關閉，防止火災利用風管或在不同防火區擴散;

　　氣體滅火裝置———設置在重要的設備用房和不能用水滅火的場所;

　　自動噴水滅火系統———設置在公共區域。

　　此外還設置了手動報警設施和室內消火栓箱，用于手動報警和啟動消防水泵。實施滅火聯動控制關系見圖1。

　　3 幾個關注問題

　　3.1 火災探測器

　　從上面滅火聯動控制關系可以看出:火災發生時，迅速、準確地探測到早期火災信息，是防災控制的前提條件，直接關系火災探測報警及消防系統整體運行與發揮作用。因此，要求火災探測裝置非常靈敏可靠，防止漏報、誤報。

　　光電式感煙探測器是根據煙霧粒子在感煙倉內對光的吸收和散射作用，通過改變受光元件光電流大小的原理探測火災信息。當煙霧粒子引起光電流的改變足夠大時，會觸發信號處理電路發出火災信號。根據地鐵車站的火災主要由普通可燃物引起、火災初起和陰燃階段產生大量的煙霧氣溶膠、持續時間較長等特點，主要選用點型感煙探測器。

　　車站不同部位設置不同的探測器，公共區面積較大可安排多只普通煙感用封閉回路連接;設備用房和辦公用房安裝智能煙感，參照探測器的有效保護面積，每個房間至少安裝1只;過道、樓梯間、電梯房單獨安裝;茶水間因溫度較高、濕度較大選用智能溫感;站臺下兩側和變電所下電纜通道的電纜橋架上安裝纜式感溫探測器。

　　(1)點型探頭數量

　　N≥S/0.7K

　　K—單只探測器的保護面積，與探測器的特性

　　有關，取60~80m2

　　S—探測區域的面積

　　N取整數

　　(2)點型探頭安裝位置

　　除滿足《火災自動報警系統施工及驗收規范》(GB50166-92)要求外，還要注意:

　　①由于地鐵車站吊頂裝飾各異，對多孔頂柵，孔徑極小時可看作封閉結構;孔徑較大且有把握認為煙可進入頂柵時可看作敞開。

　　②當站臺/站廳層混合運用封閉吊頂和格柵吊頂時，封閉式吊頂應安裝在吊頂下，格柵式吊頂應安裝在結構頂板下，并適當增加探測器數量，立體布置。

　　(3)點型探測器的維護

　　車站的探測器長期受環境條件影響，容易污染、積聚灰塵，使可靠性降低，造成誤報或漏報。因此，要做好定期清洗工作。清洗要由專業人員進行，制定專門的清洗方案。清洗后應做響應閾值及其他必要的功能試驗，保證其性能符合要求。

　　(4)組合運用火災探測器

　　重要的場所(如變電所)，危險性大，裝有自動氣體滅火裝置，要求有更高的可靠性。不同類型的火災探測器組合，有助于早期報警和火災發生后兩次確認，使可靠性提高。不同靈敏度的同類探測器組合也有助于對火災的確認。

　　(5)探索使用先進的探測技術

　　防災報警控制的關鍵是盡早發現火災信息。可以借鑒使用世界先進的極早期探測技術。據報道，吸入式火災探測系統已成功運用于倫敦、馬德里等城市的地鐵防災系統，效果良好，受到社會的好評。傳統的點式煙感設備有局限性，靈敏度較低，僅適用于火災的初期陰燃階段;受溫度和氣流影響只能被動采集樣本;安置方式單一。吸入式火災探測系統彌補了這些缺陷，靈敏度提高了幾十倍，可用于火災的極早期預報;由于安置了吸入的動力泵，可主動采集空氣樣本;安置方式靈活，極早期探測技術可大大提高地鐵車站的安全性。

　　3.2 設備安裝與系統調試

　　除應符合《電氣裝置工程施工和驗收規范》、《火災自動報警系統施工和驗收規范》的規定外，還應注意以下幾方面:

　　(1)管線敷設

　　報警線路采取穿金屬管保護，金屬管采用壁厚>2mm的鍍鋅G管。對安裝在吊頂內的鋼管使用防火涂料作防火處理。報警線路配線應使用阻燃型的電纜，消防聯動設備和防排煙裝置的配線最好采用耐火型電纜。

　　(2)設備安裝

　　火災探測器保護區域應合理覆蓋車站各處。

　　手動報警按鈕按防火分區設置，每個分區均應分別設置，同一分區內按鈕的間隔距離不宜>30m并盡量靠近通道設置。

　　輸入輸出模塊應安裝在現場設備或被控設備附近。DDC箱宜安置于被控設備機房內，就近安裝在設備附近墻上，盡量避免信號的衰減。

　　傳感器安裝施工時要與相關專業配合。在管道、設備上開孔和焊接，應與管道和設備安裝同時進行，在防腐處理和試壓前完成，完成后注意保護。各種傳感器安裝要點各不相同，應注意參照設備安裝使用說明書，溫濕度傳感器需與DDC模擬通道的特性相匹配。

　　(3)系統調試

　　使用專用檢測儀器對探測器逐個進行試驗，其動作應準確無誤。

　　①傳感器檢測:模擬正常使用條件，按設備或設計要求模擬輸入各參數，檢查輸出是否符合性能要求;

　　②對FAS主機、電源進行功能測試，應達到設計要求;

　　③執行器和被控設備檢查:機械傳動應靈活，滿行程可調，無阻滯現象，電壓電流正常;

　　④DDC輸入輸出檢查:模擬輸入，檢查輸出是否與記錄一致并符合設計要求;

　　⑤檢查BAS的執行程序和FAS發布的指令是否一致。

　　(4)經常進行系統檢查與維護

　　使用專用檢測儀器定期檢驗探測器的靈敏度和響應。

　　①經常檢查報警功能及信號顯示;

　　②經常檢驗電源自動切換功能及充放電;

　　③經常驗證消防控制設備(防排煙設備、防火閥、防火卷簾門、室內消火栓、自動噴水滅火系統等)的控制和顯示功能。

　　3.3 設置手動報警與控制模式

　　《消防設計規范》要求:地鐵車站內必須設置一定數量的手動報警箱;主要的消防設備、通風排煙系統必須實現遠程控制和手動直接控制。人作為防災活動的主體，可采取必要的防災、抗災措施達到減災的目的。國外有些地鐵車站在發生意外時，由于民眾防范意識強，第一時間采取了正確的措施，避免了悲劇發生。所以，地鐵車站內的防災設備應當為乘客自救提供可能。

　　4 結語

　　地鐵車站設置自動報警和應急系統的目的，是為了給人們出行創造一個安全和舒適的乘車環境;在災害可能發生時，發揮應有的作用。火災自動報警系統(FAS)、設備監控系統(BAS)等設計、設備選用、安裝施工、系統調試、日常維護的各個環節均會影響到防災系統的可靠性，切不可掉以輕心。

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