地鐵網絡運營控制中心火災自動報警及消防聯動控制系統設計與應用

★鄧梁 （深圳市地鐵集團有限公司建設總部系統設備中心, 深圳 518026）

地鐵網絡運營控制中心火災自動報警及消防聯動控制系統設計與應用

★鄧梁 （深圳市地鐵集團有限公司建設總部系統設備中心, 深圳 518026）

地鐵網絡運營控制中心是地鐵運輸的“大腦”，是對運輸全過程進行實時監控調度的控制中樞，在協調各系統的工作、提高地鐵運行穩定、確保運輸安全、保持運輸持續性等方面起著核心作用。本文介紹了地鐵運營控制中心火災自動報警及消防聯動控制系統的設計與應用。

控制中心；火災自動報警；消防聯動控制

1 工程概況

本工程為深圳市軌道交通網絡運營控制中心，位于7號線深云車輛段基地內，項目按照控制中心與綜合辦公用地進行整合一體化設計，建設總用地面積為15500m2,總建筑面積為116876m2，分為A、B、C三棟建筑大樓，建筑高度73.8m。平面布置主要分為地下和地上兩大部分，地下部分為車庫、調度大廳、變電所，地上部分為各線路設備機房與綜合辦公用房。

2 設計原則

根據《建筑設計防火規范》和《火災自動報警設計規范》，本工程為一類高層公共建筑，耐火等級為一級，是重點火災自動報警保護對象。本建筑的火災自動報警及消防聯動控制系統采用集中報警系統，消防控制室設于首層，設置了火災報警控制器、消防聯動控制器、圖形顯示裝置、事件打印機，顯示所有火災報警信號和聯動控制狀態信號。發生火災報警時，控制器立即向消防設備發出執行信號：切斷非消防電源，啟動應急廣播、應急照明、送排風機、消防水泵、噴淋泵、防火卷簾門等設備的聯動。

3 消防系統組成及應用范圍

本工程消防系統由火災自動報警系統、氣體滅火系統（含控制及管網）、感溫光纖系統、電氣火災監控系統、吸氣式煙霧探測系統、高壓細水霧系統、噴射型自動射流滅火系統、消防廣播系統、消防電話系統組成。

3.1 火災自動報警系統

火災自動報警控制器與現場智能火災報警探測器、手動報警按鈕、消火栓按鈕、監視模塊、控制模塊、聲光報警器、警鈴通過回路總線連接。負責各樓層辦公用房、通道及地下車庫火災的探測及相關設備的聯動。

3.2 氣體滅火系統

氣體滅火系統分由控制子系統和管網子系統兩部分組成，采用七氟丙烷滅火劑作為滅火介質?？刂谱酉到y由氣體滅火報警控制器、智能煙溫感探測器、氣體滅火控制盤、聲光報警器、警鈴、手動狀態指示燈、氣體釋放指示燈等器件組成。管網子系統由滅火劑及其儲存裝置、滅火劑匯集與分配裝置、啟動裝置、滅火劑輸送管網和噴頭等組成。大樓內變電所、高壓室、低壓開關柜室、信號機械室、通信設備室、UPS室、AFC設備室等重要機房設置氣體滅火保護。

3.3 感溫光纖系統

感溫光纖系統由設在消防控制室中的測溫主機、安裝在檢測對象上的感溫光纖及通信網絡組成。調度大廳吊頂內、調度大廳工作夾層、變電所電纜夾層、工藝線槽電纜井敷設了感溫光纖，感溫光纖系統對重要電纜及空間區域實時有效的溫度監測、火災監測。

3.4 電氣火災監控系統

電氣火災監控系統由監控主機、測溫式電氣火災探測器、剩余電流式電氣火災探測器、數據集中器、數據傳輸總線及系統軟件組成。電氣火災監控系統是對電氣設備進行溫度和漏電電流進行監測，具有定位和火情分析的功能，同時為電氣設備狀態檢修提供實時性數據。電氣火災系統監測的回路及范圍：低壓進線柜聯絡線壓接端子處、低壓進線柜斷路器上下接口處、母聯柜斷路器上下接口處、三級負荷總開關斷路器上下接口處、環控一二級負荷饋出回路斷路器上下接口處。

3.5 吸氣式煙霧探測系統

吸氣式煙霧探測系統吸氣式煙霧探測控制器、現場空氣采樣管、通信總線、通訊模塊等設備組成。系統設置于調度大廳吊頂上空、調度大廳大屏機房、NCC設備機房，對高大空間進行火災早期探測。

3.6 高壓細水霧系統

高壓細水霧系統應由管網子系統和控制子系統組成。管網子系統包括高壓泵組、穩壓裝置、儲水箱、補水裝置、過濾器、區域控制閥箱、噴頭、輸送管道及提供每個區域管網噴放的流量開關等其它附件組成?？刂谱酉到y由高壓細水霧泵組控制柜、區域閥控制器及其聯動控制設備等組成。調度大廳機房、線管監控大廳、運管辦監控大廳設置了高壓細水霧系統。

3.7 噴射型自動射流滅火系統

噴射型自動射流滅火系統由管網子系統和控制子系統兩部分組成。管網子系統設有獨立的輸送管道，共用消防水泵?？刂谱酉到y由圖像型火災探測器、線型光束感煙探測器、信息處理控制器、消防炮、現場控制盤組成。系統采用紫外和紅外復合探測，具有360度全方位可視火災探測，自動定位火源噴射充實水柱進行滅火。調度大廳工作區域設置噴射型自動射流滅火系統。

3.8 消防廣播系統

消防廣播與火災自動報警系統共用一個系統，在消防控制室火災報警控制器設有消防廣播功能模塊，通過信號線與現場各樓層走道、電梯前室、大廳、地下車庫、主要設備房的吸頂式或壁掛式揚聲器連接。

3.9 消防電話系統

消防電話系統采用總線制消防電話，由消防電話主機、消防電話分機、插孔電話、消防通信網絡組成。消防電話主機設置于消防控制室、消防水泵房、氣瓶間、大屏機房、調度大廳、高低壓配電室、通信設備室、信號設備室等重要的設備機房設置消防電話分機。消防分機一經提起，主機上即有聲光信號顯示及分機地址顯示，在主機按下此內部電話之選擇按鈕，主、分機即可通話。在各樓層的手動報警按鈕處設置獨立的電話插孔，當手提式插孔電話插入電話插孔時，消防電話主機上即有聲光信號及地址顯示，在主機上按下相應選擇按鈕，即可通話。

4 消防系統的聯動

消防設備的聯動包含著消火栓系統、自動噴水滅火系統、防排煙系統、防火門及防火卷簾、電梯、消防廣播、消防應急照明、氣體滅火系統、高壓細水霧系統?？刂浦行南老到y按照以下的模式運營和管理：

4.1 監視模式

在正常情況下，控制中心現場設備均處于監視狀態，樓宇智能化系統及火災報警系統工作站均可顯示各防火分區、防煙分區的平面及現場設備的工作狀態。

4.2 報警模式

4.2.1 自動確認模式

在樓層任何一個報警區域，如果有一個火災探測器報警，同時有一個手動報警按鈕報警；或在點式探測器保護區域有兩個及兩個以上的火災探測器同時報警；或大屏機房內吸氣式煙霧探測與感溫光纖達到第二級火災報警；或調度大廳圖像型火災探測器、線型光束感煙探測器同時報警，則系統自動確認報警，并發出指令至樓宇FAS、BA系統，按預先設置的程序啟動相應的消防設備。

4.2.2 人工確認模式

如果報警區域為CCTV監控的區域，火災探測器報警，消防控制室的值班人員將CCTV的顯示切換到報警的防火分區報警確認；如果報警區域不在CCTV監視區域，則由消防控制室的值班人員用對講電話通知現場保安，到報警現場進行報警確認。如果確認火災，則人工啟動火災模式，使火災報警系統按預先設置的程序啟動相應的火災模式。

4.3 系統聯動控制

火災報警系統實現火災探測及報警聯動功能，按設定的控制邏輯向各相關的受控設備發出聯動控制信號，并接受相關設備的聯動反饋信號。

4.3.1 消火栓系統的聯動

樓層的消火栓按鈕動作信號作為報警信號及啟動消火栓泵的聯動觸發信號，由火災報警主機聯動消火栓泵的啟動。消火栓泵控制箱（柜）的啟動、停止按鈕用專用線路直接連接至設置在消防控制室內的消防聯動柜，可直接手動控制消火栓泵的啟動、停止。消火栓泵的動作信號應反饋至火災報警主機。

4.3.2 自動噴水滅火系統的聯動

噴射型自動射流滅火系統的聯動控制分為三種：自動控制、手動控制、應急控制。自動控制：系統處于自動狀態下，當調度大廳的工作區域的紫外和紅外復合探測器探測到火災，控制室主機向射流裝置發出滅火指令，射流裝置按設定程序搜索著火點，直到鎖定目標，再啟動電動閥和消防泵進行滅火。手動控制：系統處于手動狀態，現場發生火災時，可在消防控制室通過控制器主機驅動射流裝置瞄準著火點，啟動電動閥和消防泵進行滅火。應急控制：運營人員在現場發現火災后，通過設在現場的手動控制盤驅動射流裝置，啟動電動閥和消防泵進行滅火。電動閥和消防泵的啟動和停止的動作信號應反饋至火災報警主機。

消防控制室內的火災報警主機設置專用線路，直接連接噴淋消防泵控制箱（柜）的啟動、停止按鈕，可直接手動控制噴淋消防泵的啟動、停止。水流指示器、信號閥、壓力開關、噴淋消防泵的啟動和停止的動作信號應反饋至消防聯動控制器。

4.3.3 防煙排煙系統的聯動

防火分區內火災確認后，火災報警主機聯動控制相關層前室加壓送風場所的加壓送風口開啟和加壓送風機啟動。聯動控制排煙口開啟，同時停止該防煙分區的空調系統。排煙口開啟的動作信號，作為排煙風機啟動的聯動觸發信號，并應由火災報警主機聯動控制排煙風機的啟動。在消防控制室消防聯動柜上能手動控制排煙口的開啟或關閉及防煙風機、排煙風機等設備的啟動或停止，防煙、排煙風機的啟動、停止按鈕應采用專用線路直接連接至設置在消防控制室內的火災報警主機，可直接手動控制防煙、排煙風機的啟動、停止。

4.3.4 防火門及防火卷簾系統的聯動

各樓層通道、設備區域的防火門全部設置了門禁系統，正常時門禁系統監控了防火門的開啟、關閉及故障信號，發生火災時，火災報警主機輸出模塊通過硬線接口，輸出門禁釋放信號至門禁控制器，實現相關樓層防火門的自動聯動。

防火分區內發生火災，防火分區內任兩只獨立的感煙火災探測器或任一只專門用于聯動防火卷簾的感煙火災探測器的報警信號聯動疏散通道上的防火卷簾下降至距樓板面1.8m處，任一只專門用于聯動防火卷簾的感溫火災探測器的報警信號聯動控制防火卷簾下降到樓板面。

4.3.5 電梯的聯動

樓層發生火災并確認后，火災報警主機發出聯功控制信號強制電梯停于首層，監視著電梯的反饋信號，轎廂內設置了直接與消防控制室通話的專用電話。

4.3.6 消防廣播

當發生火災時，火災報警主機向全樓進行廣播，消防控制室值班人員也可根據火災發生的區域，自動或手動進行火災廣播，及時指揮、疏導人員撤離火災現場。

4.3.7 消防應急照明

消防控制室在確認火災后，自動或手動控制切除火災所在防火分區的非消防電源，啟動全樓疏散通道的消防應急照明和疏散指示燈。

4.3.8 氣體滅火系統的聯動

氣體滅火報警控制系統的滅火啟動控制分為三種：自動控制、手動控制、機械應急控制。

自動控制：當氣體滅火保護區內任意一種探測器探測到火災信號時，氣體滅火報警控制系統啟動保護區內的警鈴和關閉防火閥，當保護區內兩種探測器都探測到火災信號時，啟動保護區內外的聲光報警器，控制氣瓶電磁啟動器的控制模塊進入延時狀態，當30秒延時結束時，控制模塊啟動氣瓶電磁啟動器，開始噴氣，啟動保護區門外的放氣指示燈，在滅火期間，保護區外的聲光報警器一直工作，警告所有人員不能進入保護區域，直至確認火災已經撲滅。在系統延時期間內，如果發現是系統誤動作，或者火災發生但使用便攜式滅火器即可撲滅，可以按下設置在氣體滅火保護區外的緊急止噴按鈕（或將手自動開關置于“手動”位置）使自動滅火程序中斷，避免或中止氣體自動噴放。如果需要繼續開啟氣體滅火系統，則直接按下緊急啟動按鈕實施滅火。當火災消除和防護區通風換氣后，再對系統進行復位。

手動控制：當人員需要進入滅火防護區進行工作前，應將手自動轉換開關撥到手動檔，此時氣體滅火報警控制系統只能執行預定火災探測報警等功能，而不能執行預定自動滅火啟動功能。此時若發現氣體防護區著火，在人工確認防護區內無人后，由工作人員直接按下設置在氣體滅火保護區外的緊急釋放按鈕，延時（30S）啟動氣體滅火系統和釋放滅火劑進行滅火。

應急機械控制：在氣體防護區著火后，自動控制和手動控制均不能啟動氣體滅火裝置，由工作人員在氣瓶間按照規定程序進行機械應急操作氣體滅火裝置，實施滅火氣體釋放。

4.3.9 高壓細水霧系統的聯動

高壓細水霧系統的滅火啟動控制分為三種：自動控制、手動控制、應急控制。

自動控制：調度大廳大屏機房的感溫光纖與吸氣式煙霧探測系統探測到火災信號后，火災報警系統停止空調通風系統，并向高壓細水霧控制主機發出區域報警信號，系統延時30秒后，進入系統啟動階段，打開相應的區域控制閥，向防護區內的管網供水，高壓細水霧控制主機可以有兩種方式控制主泵的啟動：第一種是根據管網壓力下降自動啟動主泵，第二種是接到確認后的火警信號后，直接啟動主泵。主泵啟動后，高壓細水霧控制主機根據管網壓力及流量的變化確定開啟水泵的數量。壓力開關將細水霧噴放信號反饋至控制子系統及火災報警系統，同時啟動防護區外的細水霧釋放指示燈。防護區域門內外的蜂鳴器及閃燈，在滅火期間將一直工作，警告人員不能進入防護區域，直至確認火災已經撲滅。滅火過程完成，啟動機械通風裝置，對細水霧噴放區進行通風。在延時階段發現是系統誤動作，或防護區確有火災發生但僅使用手提式滅火器即可撲滅的情況下，工作人員可按下設在防護區域門外的緊急停止開關，停止信號傳至高壓細水霧控制主機，終止本次系統的啟動（直至系統復位）。如需繼續開啟高壓細水霧滅火系統，則只需松開或再次按下（各廠家可根據自身產品確定再啟動形式）緊急停止開關即可繼續完成細水霧噴放過程。

手動控制：人工發現火災，運營人員按下設在防護區門外的緊急啟動按鈕，啟動信號傳至高壓細水霧控制主機，啟動對應的區域控制閥和主泵，系統啟動，向防護區的管網供水。并根據管網壓力及流量的變化確定開啟水泵的數量。人工發現火災后，也可選擇利用高壓細水霧噴槍滅火，手動按下啟動按鈕，信號傳至高壓細水霧控制主機，開啟相應區域控制閥，人工打開噴槍，第一時間向火場噴射高壓細水霧。

應急控制：在發現火災后，系統自動、手動兩種啟動方式均失效的情況下，可在各滅火分區實行應急操作方式，人為開啟滅火系統，進行滅火。通過打開分區控制閥箱內的應急操作球閥并按下箱內的應急啟泵按鈕，來開啟滅火系統進行滅火。利用應急操作，也可啟動高壓細水霧噴槍系統，系統啟動后，高壓細水霧控制主機根據管網壓力及流量的變化確定開啟水泵的數量。

[1] GB50116 - 2013, 火災自動報警系統設計規范[S].

[2] GB50016 - 2014, 建筑設計防火規范[S].

[3] GB50898 - 2013, 細水霧滅火系統技術規范[S].

Design and Application of Automatic Fire Alarm and Fire Linkage Control System for Subway Network Operations Control Center

The subway network operations control center, the "brain" of subway transportation, is the real-time control center for monitoring and dispatching the whole process of transportation, which plays a central role in coordinating each system, improving the stability of subway operation, ensuring the safety of transportation, and keeping the sustainability of transportation. This paper introduces the design and application of automatic fire alarm and fire linkage control system in the subway network operations control center.

The control center; Automatic fire alarm; Integrated fire control

鄧梁（1979-），男，湖南寧鄉人，中級電氣工程師，武漢大學學士學位，現就職于深圳市地鐵集團有限公司建設總部系統設備中心，研究方向為軌道交通火災自動報警系統設計及應用。

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1003-0492(2017)05-0095-04

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