地下综合管廊的弱电与火灾报警系统设计与实现

地下综合管廊的弱电与火灾报警系统设计与实现

徐耀辉   ,李成伟

中国核电工程有限公司郑州分公司   河南郑州  450000

摘要：地下综合管廊是城市公用管线综合化建设的新趋势，是标本兼治的解决“马路拉链”“空中蛛网”问题的新手段。本文针对城市地下综合管廊的火灾自动报警系统的设计进行了分析和研究，重点介绍了火灾自动报警的系统构成、配置和联动等，为其他城市地下综合管廊的火灾报警系统设计提供了参考。

关键词：地下综合管廊；火灾报警系统；设计

1.引言

为适应新型城镇化和现代化城市建设要求，国务院研究制定了推进城市地下综合管廊建设的指导意见，明确了推进城市地下综合管廊建设的总体要求，从规划、建设、管理和支持政策等方面提出了具体措施，全面推动地下综合管廊建设。近年来，各城市陆续全面开展了城市地下综合管廊的建设工作。管廊将给水、再生水、燃气、热力、电力以及通信等管线入廊，本文重点论述城市地下综合管廊的火灾自动报警系统设计。

2.火灾自动报警系统必要性

城市综合管廊各种管线中，容易引起火灾的主要为电力电缆、通信光缆、燃气管线等，由于地下综合管廊空间相对狭小，出入口少且人员疏散不方便，因此城市综合管廊在发生火灾后，热烟无法排出，有害气体浓度迅速增高，热量集聚，空间温度提升快，火灾具有蔓延快、火势猛、扑救难、损失大，甚至会危及人身安全等特点。为尽早发现火灾险情，从源头上减少因火灾产生的生命财产损失， 所以应在综合管廊设置火灾报警系统，并联动消防与报警装置。

3.组成地下综合管廊监控系统的因素

3.1安防系统

安防系统的功能是实现对综合管廊全区域内人员的全程监控，将实时视频信息和电子巡查信息通过工业以太环网传输到监控中心，便于值班人员及时发现问题。安防系统包括入侵报警探测系统、视频安防监控系统、出入口控制系统及电子巡查系统。在控制中心增设一套安防工作站及磁盘阵列群。视频安防监控系统与入侵报警系统、预警与报警系统、出入口控制系统、照明系统建立联动。当报警触发时，应打开相应部位正常照明设备，图像显示设备切换到报警画面，并全屏显示。

3.2 视频监控系统

在综合管廊每个防火分区投料口设置彩色一体化低照度网络摄像机1套，在电力舱设置摄像机2套，在供热给水舱设置4套，在管廊内每隔100 m设置摄像机1套。视频数字信号经监控以太网送至控制中心安防计算机。所有的视频监控画面都可以通过智能安全管控平台控制、显示，实现全范围监控，并且可在安防计算机和控制中心大屏幕拼接屏上切换显示各防火分区的监控画面。当非法入侵发生时，安防计算机和控制中心综合管廊全貌画面上相应部位显示报警信息，并可语音报警。

3.3电力监控系统

电力监控系统所监控的对象主要包括各防护分区、监测变压器的开关状态，还有计量高压侧电量等电力系统。在检测高压侧电量时，电力监控系统不仅可以自动生成相应的报表，且可对地下综合管廊的总用电量进行有效的统计。而在检测所有用电设备开关时，不仅可以及时提醒检查人员对部分故障设备的开关备件进行有效更换，且还可有效统计故障发生以及设备运行的时间。

3.4 出入口控制系统

在综合管廊内设置防盗电子井盖系统。防盗电子井盖主要由高强度复合井盖体、井盖锁、控制器等组成；防盗电子井盖内置多参量报警监测装置，可对防盗电子井盖的倾斜角度、加速度、震动进行实时监测，并将报警信息传输至过程控制器，过程控制器对报警信息进行初步分析后通过工业以太网传至控制中心，控制中心可对每个防盗电子井盖进行远程控制，控制中心发出的控制命令通过通信网络传输至过程控制器，过程控制器对命令进行判断后直接控制防盗电子井盖动作。

4.火灾自动报警系统的设计

在总控制中心设置消防控制室，消防控制室消防设备由中心UPS统一供电。在消防控制室设置火灾报警上位机、火灾报警控制器、消防联动控制器、手动控制盘、图形显示装置、消防专用电话总机柜、防火门监控器柜和消防电源监控柜等消防设备。

4.1系统构成

将包含24Ｖ电源、控制模块、火灾自动报警控制器、信号模块以及气体灭火控制盘的一套火灾自动报警控制柜设置在每个电力舱的防火分区中，负责信号反馈以及控制本区域内消防设施。在每个防火分区的配电室内设置火灾报警控制柜，配电室内的电气专业配电柜为火灾报警控制器的电源进行供电，控制中心区域火灾报警分布在报瞥区间以及报警联动主机之间，它的火灾报警通讯环网是通过单模光纤来构成的。所管辖区间的火灾联动、报警以及火灾监视情况通过区域火灾报警控制柜来实现，并通过网络将所有信号传输至控制中心。

4.2系统配置

区间火灾报警控制柜：设置于投料口设备层配电室、中间井的配电室、两端井的弱电机房；手动报警按钮、声光报警装置：在含有电力电缆的舱内每隔50 m设置1套手动报警按钮、声光报警器；感温电缆：敷设于所有电力电缆支架上，采用正弦波接触式安装方式。在含有电力电缆的舱室每隔10 m设置一个感烟探测器，与防火门距离小于7.5 m。含有电力电缆的舱室每个防火门设置一套防火门监控模块，防火门的开启、关闭及故障信号通过防火门监控模块反馈至防火门监控器。非消防电源强切、应急照明强切控制模块设置在区域火灾报警控制柜内。每个区间设置1套气体灭火控制器，安装于火灾报警控制柜内，用于气溶胶灭火装置的联动及控制。

4.3系统联动

将85°Ｃ报警可恢复式感温电缆设置在每层电力电缆支架上，且将智能型感烟探测器设置在含有电力电缆的舱室顶部；将声光报警器以及手动报警按钮设置在每个防火分区中，并将放气指示灯、声光报警器以及气溶胶灭火紧急启／停按钮设在每个防火分区的出口处。相应防火分区内的应急疏散指示以及声光报警器在接到防火分区中任一个手动报警按钮、感烟探测器或是感温电缆报警后便会相应的开启；在同时接到防火区内任意一个手动报警按钮、感烟探测器以及感温电缆按钮报警时，应对配电控制柜中的非消防电源进行切断作业，对防火分区中的防火阀、百叶窗以及排风机进行关闭，并将防火门进行关闭作业，气溶胶灭火装置在30ｓ后便会自行启动进行灭火作业，在气体灭火控制盘以及火灾报警控制器上会接到故障报警信号以及喷放动作信号的反馈信息，放气指示灯会相应的开启。

5.通信系统与信息化系统

5.1通信系统

在管廊中设置光纤紧急电话广播系统。该系统集成电话和广播，实现管廊内工作人员与外界通话和控制中心对管廊内人员进行呼叫的功能。在控制中心设置光纤电话中心主站，在每个防火分区设置光纤电话主机1台，主站与主机之间用光纤环路连接。单舱每个光纤电话主机接2个副机。光纤电话可兼做消防电话使用。在现场设置用于对讲通话的无线信号覆盖系统。

5.2 地理信息系统（GIS）

基于GIS的综合管廊三维仿真系统主要具备管廊内部各专业管线基础数据管理、图档管理、管线拓扑维护、维修与改造管理、基础数据共享等功能。该系统通过综合管廊及设施建模等技术，接收其他系统的数据，真实再现管内各专业管线分布情况和管廊内空间利用状况，显示通风、温湿度和有毒气体状态参数，显示设备运营状况，用户可以实现实时任意漫游，在三维环境中对综合管廊内的环境监控信息进行查询、浏览、各种状态模拟等操作。

5.3 管理信息系统（MIS）

综合管廊设置统一管理平台，功能如下：对监控与报警系统各组成系统进行系统集成，并应具有数据通信、信息采集和综合处理功能；与各专业管线配套监控系统联通；应与各专业管线单位相关监控平台联通；与城市基础设施地理信息系统联通或预留通信接口。

6.结束语

综上所述，城市地下综合管廊在现阶段还属于新兴产业，它不仅可以满足民生的基本需求，而且能够提高城市的综合管廊承载力，对城市现代化的建设具有重要的作用，值得在未来被推广和使用。

参考文献

[1]王勇. 地下综合管廊的弱电与火灾报警系统设计与实现[J]. 智能建筑与智慧城市,2019(8):98-100.

[2]王伟.城市地下综合管廊的火灾自动报警系统的设计研究[J].居业,2020(03):65-66.

[3]李永生.某地下综合管廊的弱电与火灾报警系统设计[J].机电信息,2017(18):64-65.