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關(guān)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(shù)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(guān)鍵詞 軌道交通 地鐵車站 防災報警 設備監(jiān)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(qū)域，為我們營造了一個舒適、安全的乘車環(huán)境。由于在世界范圍內(nèi)，頻頻發(fā)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(guān)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(jiān)控系統(tǒng)，如:FAS、SCADA、BAS、自動消防設施(如氣體滅火系統(tǒng)、固定噴水滅火系統(tǒng))等。
火災自動報警系統(tǒng)(FAS)是一種早期火災探測系統(tǒng)。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(jīng)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(jiān)控系統(tǒng)(BAS)是通過設置的各種檢測點，監(jiān)視、測量和控制車站內(nèi)機電設備的智能化系統(tǒng)。溫度、濕度、空氣質(zhì)量、壓力、流量等各類傳感器，將各個設備的實時狀態(tài)傳給布置在現(xiàn)場的直接數(shù)字控制器(DDC)中的各種功能模塊。隨時將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給車站控制室的主機，并接受主機的指令，執(zhí)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(fā)生災害時現(xiàn)場指揮部的所在地。FAS主機通過網(wǎng)絡向上連接控制中心傳遞信息、數(shù)據(jù)交換，向下連結(jié)分散在車站不同部位的智能模塊，管轄車站范圍內(nèi)的火災報警，控制消防設備。BAS主機通過專用以太通訊網(wǎng)向上連接到控制中心，向下連結(jié)分散在車站不同部位的現(xiàn)場控制器，監(jiān)視和控制區(qū)間隧道通風排煙系統(tǒng)、車站空調(diào)通風系統(tǒng)及其他受控設備，接受FAS發(fā)來的火警信息，執(zhí)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(jiān)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(qū)
地鐵車站的火災保護等級定為一級。為了在發(fā)生火災時，能夠迅速確定報警區(qū)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(qū)。一般按站廳、站臺公共區(qū)、車站兩端設備用房分別劃分。各分區(qū)間設有防火門、防火卷簾等隔離裝置，在發(fā)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(jiān)視本車站的火災情況，控制消防聯(lián)動設備;中文圖形顯示終端以中文圖形方式顯示車站內(nèi)報警點位置。
(3)BAS主機
BAS監(jiān)控中心由計算機工作站、網(wǎng)絡接口、終端顯示器等人機接口設備組成。通過接入現(xiàn)場控制總線，把分布在地鐵車站不同部位的現(xiàn)場控制器FC，直接用通訊線互相連接起來，形成集散式監(jiān)控。通過與車站級FAS主機的通訊接口，在火災狀態(tài)下，直接將車站設備轉(zhuǎn)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(tǒng)的眼睛;是探測火災的主要手段。根據(jù)車站環(huán)境，主要使用點型光電式感煙探測器和線形感溫探測器。環(huán)境探測設備指捕捉環(huán)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(guān)介質(zhì)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(xiàn)場控制器
由直接數(shù)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�？筛鶕�(jù)每個區(qū)域輸入/輸出模塊配置，方便系統(tǒng)擴展。
(7)主要受控設備
區(qū)間隧道通風機及組合風閥———用于區(qū)間隧道發(fā)生火災時的強制通風;
通風和排煙系統(tǒng)———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(guān)閉，防止火災利用風管或在不同防火區(qū)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(tǒng)———設置在公共區(qū)域。
此外還設置了手動報警設施和室內(nèi)消火栓箱，用于手動報警和啟動消防水泵。實施滅火聯(lián)動控制關(guān)系見圖1。
3 幾個關(guān)注問題
3.1 火災探測器
從上面滅火聯(lián)動控制關(guān)系可以看出:火災發(fā)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(guān)系火災探測報警及消防系統(tǒng)整體運行與發(fā)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(jù)煙霧粒子在感煙倉內(nèi)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(fā)信號處理電路發(fā)出火災信號。根據(jù)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(chǎn)生大量的煙霧氣溶膠、持續(xù)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(qū)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(cè)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(shù)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(guān)，取60~80m2
S—探測區(qū)域的面積
N取整數(shù)
(2)點型探頭安裝位置
除滿足《火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB50166-92)要求外，還要注意:
�、儆捎诘罔F車站吊頂裝飾各異，對多孔頂柵，孔徑極小時可看作封閉結(jié)構(gòu);孔徑較大且有把握認為煙可進入頂柵時可看作敞開。
�、诋斦九_/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(jié)構(gòu)頂板下，并適當增加探測器數(shù)量，立體布置。
(3)點型探測器的維護
車站的探測器長期受環(huán)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(yè)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(fā)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(shù)
防災報警控制的關(guān)鍵是盡早發(fā)現(xiàn)火災信息�？梢越梃b使用世界先進的極早期探測技術(shù)。據(jù)報道，吸入式火災探測系統(tǒng)已成功運用于倫敦、馬德里等城市的地鐵防災系統(tǒng)，效果良好，受到社會的好評。傳統(tǒng)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(tǒng)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(shù)可大大提高地鐵車站的安全性。
3.2 設備安裝與系統(tǒng)調(diào)試
除應符合《電氣裝置工程施工和驗收規(guī)范》、《火災自動報警系統(tǒng)施工和驗收規(guī)范》的規(guī)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(nèi)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(lián)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(qū)域應合理覆蓋車站各處。
手動報警按鈕按防火分區(qū)設置，每個分區(qū)均應分別設置，同一分區(qū)內(nèi)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(xiàn)場設備或被控設備附近。DDC箱宜安置于被控設備機房內(nèi)，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(guān)專業(yè)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(tǒng)調(diào)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(shù)，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;
�、蹐�(zhí)行器和被控設備檢查:機械傳動應靈活，滿行程可調(diào)，無阻滯現(xiàn)象，電壓電流正常;
�、蹹DC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;
�、輽z查BAS的執(zhí)行程序和FAS發(fā)布的指令是否一致。
(4)經(jīng)常進行系統(tǒng)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(jīng)常檢查報警功能及信號顯示;
�、诮�(jīng)常檢驗電源自動切換功能及充放電;
③經(jīng)常驗證消防控制設備(防排煙設備、防火閥、防火卷簾門、室內(nèi)消火栓、自動噴水滅火系統(tǒng)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(guī)范》要求:地鐵車站內(nèi)必須設置一定數(shù)量的手動報警箱;主要的消防設備、通風排煙系統(tǒng)必須實現(xiàn)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(fā)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(fā)生。所以，地鐵車站內(nèi)的防災設備應當為乘客自救提供可能。
4 結(jié)語
地鐵車站設置自動報警和應急系統(tǒng)的目的，是為了給人們出行創(chuàng)造一個安全和舒適的乘車環(huán)境;在災害可能發(fā)生時，發(fā)揮應有的作用�；馂淖詣訄缶到y(tǒng)(FAS)、設備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)等設計、設備選用、安裝施工、系統(tǒng)調(diào)試、日常維護的各個環(huán)節(jié)均會影響到防災系統(tǒng)的可靠性，切不可掉以輕心。
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