基于综合监控系统的地铁消防联动应用研究

基于综合监控系统的地铁消防联动应用研究

刘志其

  深圳地铁运营集团有限公司客运二分公司

摘要：城市轨道的建设影响人们的出行的质量，而地铁是重要的城市轨道出行方式，需要做好相关的系统设计工作。地铁是属于地下运行的方式，因便捷高效又可以减少不必要的土地资源消耗逐渐受到人们的关注，更可以实现能源的节约利用，有效降低车辆运行给生态环境造成的污染和负面干扰。但是地铁也体现出建造成本比较高，且对地震或者火灾等灾害综合抵御能力比较弱的问题，需要做好消防系统的设计和建设工作。这样可以给乘客提供比较好的安全保障，提高地铁系统的整体运行效果，给人们的地铁出行提供更好的保障。

关键词：综合监控；消防系统；消防联动控制；监控功能

引言

地铁是城市轨道交通系统之一，采取地下运行模式，在城市化建设不断推进的大环境下，地铁作为一种重要的交通方式，受到社会群体的广泛关注。地铁的优势在于能够减少不必要的土地资源消耗，实现能源节约，并且有效降低污染和干扰。但其局限性在于建造成本较高，且对地震、火灾等灾害的抵御能力较弱。消防系统的功能在于为乘客生命财产安全提供保障。因此，本文基于综合监控系统探讨地铁消防联动应用的必要性。

1综合监控系统

综合监控系统，简称ISCS，其本质是一种工业自动化监控系统，基于数据服务器、监控工作站（PC机）、工业控制器（如PLC）、能通过传感器/PLC等设备实现数据采集与控制，并通过人机界面实现对地铁车站中多种机电设备的监视和控制。

综合监控系统对防灾报警（FAS）、环境监控系统（BAS)系统深度集成，对安防系统（ISDS）、乘客信息系统（PIS）、广播系统（PA）、自动售检票系统（AFC）为互联系统，能对车站防灾报警、通风空调、给排水、照明、自动扶梯、电梯、站台门设备和系统进行集中监视、控制和管理，极大地提高地铁车站的运维效率，并且使各个部分的功能相互配合、协调作用,在车站强电设备和弱电设备之间实现高度地集成,从中可观察到地铁综合监控系统将车站内的各种设备集成联动在一起,形成一个具备一定自动化控制能力和信息交互共享能力的先进系统,车站内的消防联动控制系统也要接入到ISCS中,与其他各个部分联动监控火情以及控制和消除火灾事故如图1。

图1地铁消防联动控制系统

2地铁消防联动的设计和实现

2.1设计要点第一,感温光纤探测系统(DTS)。这一系统的主要功能在于对地铁车站电缆夹层以及各个区间的温度实现实时监控,并且在判断发生火情时发出报警信号。地铁线路上具有多个站点,每一个站点都设置有DTS,而这些DTS都要接受来自综合监控系统的管理,形成一个包括所有站点在内的DTS网络。此时,地铁综合监控系统就能从中央层面对各个站点的DTS设备实现全面的监控和管理。第二,火灾自动报警(FAS)。实际上FAS不仅仅具有自动报警的功能,当其检测到火灾时还可触发消防水泵、气体灭火系统以及防火阀等一系列重要的灭火装置。FAS也是在各个站点单独设置,然后由综合监控系统将各个站点的FAS集成一个统一的整体,各个车站的FAS只用于处理车站级的火灾报警和灭火功能,中央级监控则由综合监控系统来完成。第三,环境与设备监控(BAS)。显然,地铁车站的消费联动功能不仅仅由DTS和FAS来完成,其他设备的运行状态以及功能稳定性也对消防联动产生着重要的影响。BAS监控系统负责运行线路上的水系统、给排水系统、电扶梯以及通风空调等设备的监控,而消防系统的正常运行也离不开与BAS之间的联动。第四,自动检票系统(AFC)。正常情况下自动检票系统要在检票成功后才打开闸机放行,但是在发生火灾的情况下必须自动打开,同时还要支持人工手动操控的模式,为人群的快速撤离和疏散提供便利可靠的条件。地铁车站的综合监控系统在检测到火灾报警信息之后将联动控制自动售检票系统实现放行。第五,广播系统(PA)。车站内的广播系统对火情预警、人员疏散指挥等工作具有非常重要的作用,因而在综合监控系统也要将这一部分与火灾报警联动起来。第六,视频监控系统(CCTV)。地铁车站内部信息感知能力最强的系统就是视频监控系统,在产生潜在火情时仅仅依靠温度感应装置并不能有效掌握现场的实际情况和火灾分布。而视频监控系统凭借可视化的图像来准确地观察车站内的实际情况,对火情掌握具有非常重要的作用。第七,综合后备盘。地铁综合监控系统中集成了大量的强弱电设备,因而部分系统出现故障后将会影响到火灾报警联动的整体功能,甚至在某些情况下综合监控系统不能自动向联动对象下发控制指令,在这种情况下还可借助综合后备盘中的IBP来辅助完成下发联动指令的功能。因而综合后备盘提高整个综合监控系统的可靠性,使其不至于因为故障而失效。

2.2实际应用

第一,车站和区间的消防联动。地铁综合监控系统是将各个站点的各种子系统联系在一起所形成的综合性管理系统,而真正实现功能的主体是各个站点的子系统,区间消防联动对地铁车辆在区间运行时的火灾风险处理具有不可替代的作用,区间消防联动的如图2所示。虽然现代化的探测设备和传感器在温度探测和火情探测方面具有很好的效果,但是地铁车站毕竟属于重要的公共基础设施,每天承担着大量市民的上下班和出行,因而在发布任何火情和疏散信息之前都要经过再三的确认,尽可能避免误报。鉴于此,任何火情信息和疏散信息在发布之前都要由车站相关管理人员来确认,利用地铁车站的广播系统发布信息并指导站内人员及时疏散到安全的地方,而闭路电视系统可实时地向站内管理人员提供人员疏散的实际情况以及火情发展的趋势和方向。而区间火灾是指列车已经驶离了地铁车站,处在两个站点之间的运行区间上,这一阶段发生的火灾主要集中在列车车体内部或者外部。在这种情况下综合监控系统将会与列车的信号控制系统发生有效地联动,而信号系统(SIG)可向ISCS报告地铁车辆上发生火灾的具体位置、列车当前的位置以及距离下一个车站的距离等信息。由于地铁列车此时可能处在隧道的某一个位置,消防重点在于隧道排烟以及人员疏散。此时距离列车最近的车站将会发挥主要的指挥和联动功能。（1）防排烟。在消防联动的主要监控对象包括了防排烟设备、电力供应设备以及消防用水供应设备等。在防排烟方面,地铁隧道原本就设计了正常的通风系统,在发生火灾的情况下,该通风系统兼做防排烟功能。在发生火灾的情况下根据FAS和BAS的联动将原本用来通风的系统转化为排烟系统,这是提高通风系统利用率、降低工程造价的有效措施。(2)消防水。消防联动中还要借助消防水泵、消火栓以及喷淋装置来完成重点位置的自动灭火操纵,因而消防联动功能中要对信号阀以及消防水的水流指示等形成有效地监控,借此来判断市政管网的压力是否满足自动灭火的要求,必要时设置喷淋泵。

图2区间消防联动示意

结束语

地铁车站的消防联动有两个主要的应用场景,一是车站内失火,二是地铁在运行区间内失火。第一种场景下由车站的综合监控系统对火灾自动报警、车站防排烟系统、视频监控系统等实现联动控制,从现场情况实施监控、火情通报、自动灭火等方面组织开展工作。第二种场景下主要是借助车站的综合监控系统联动隧道通风排烟系统、照明设备以及站内的其他辅助设备。

参考文献

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