： 消防谚鸶 研蜜 ｌ ｌ地铁火灾自动报警系统探讨 王海燕 。郭晓蒙 （１．力景（北京）系统技术有限公司，北京１００００７；２．北京市市政工程设计研究总院，北京１０００８２） 摘要：针对地铁场所中火灾自动报警系统设计方案进行 讨论。在系统基本功能要求基础上介绍火灾报警系统的管理 控制模式及地铁场所各个部位的报警系统及通信设备配备。 介绍整个消防报警系统一体化网络、两级管理、三级控制的网 络构成。分别介绍中心级和车站级的ＦＡＳ与ＢＡＳ接口方式， 并对该设计方案优点进行了讨论。 关键词：地铁；火灾；火灾报警系统 中图分类号：Ｘ９２４．４，Ｕ２３１。ＴＰ２７７文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—００２９（２Ｏ１０）０３—０２３３一Ｏ３ 随着经济的快速发展，地铁在城市交通中的比重越 来越大，随之也带来新的火灾安全隐患。加强地铁场所 的火灾预警和防范，合理地在地铁场所中设置火灾自动 报警系统，对于保证地铁场所的火灾安全，保护地铁中人 员的生命财产安全具有重要的现实意义。笔者以北京某 地铁为例，对地铁场所火灾自动报警系统设计方案进行 讨论。 １ 系统基本功能要求 该地铁全长２８ ｋｍ，设车站２４座（其中地面站１座）、 车辆段１座、停车场１座和指挥控制中心１座。控制中 心ＦＡＳ主要是对２４座车站及车辆段、停车场的火灾报 警系统进行监视和发出火灾模式控制指令；车站ＦＡＳ主 要是通过设置在站厅、站台、设备及管理用房、风道和区 间的各种火灾探测器、手动报警按钮、消火栓报警按钮， 对车站及管辖区的火情进行巡检，以及对火灾联动设备 的状态进行监视。当发生火灾时，ＦＡＳ接受现场探测器 或其他报警设备的报警信号进行报警显示，并联动相应 的防／排烟设备、防火卷帘、电梯、消防和灭火系统；切除 相关区域的非消防电源等，并通过广播、闭路电视等通信 设施指挥乘客进行安全疏散。 此系统按同一时间内发生一次火灾来设计和配置救 灾设备，具备早期发现、及时救护功能，以减少损失。地 下部分（地下车站、区间隧道）为一级保护对象，地上车 站、车辆段和停车场内的车辆停放和各类检修车库的停 车线部位、燃油车库、可燃物品仓库、重要用房为二级保 护对象，分别依技术要求进行火灾自动报警系统设计。 全线火灾报警系统采用中心级、车站级（车站、车辆 段、停车场）两级管理三级控制的模式进行设计，全线 ＦＡＳ为的监控管理系统，不与其他系统综合。ＯＣＣ 消防科学与技术２０１０年３月第２９卷第３期 （Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，运营协调中心）、备用中 心、维修中心为中心级，车站、车辆段、停车场以及培训中 心等处的防灾控制室为车站级。中心级是全线火灾自动 报警系统的调度中心，对全线报警系统信息及消防设施 有监视、控制及管理权，车站级管辖范围为车站及相邻半 个区间、车辆段、停车场等区域，车站级可实现对本站或 管辖范围内的ＦＡＳ系统设备的自动监视和控制，同时对 防排烟、消防灭火、疏散救灾等设备实现自动化管理。 三级控制：全线ＦＡＳ系统防灾设备（通风、给排水、 照明、自动扶梯、防火卷帘、气体灭火等设备）的控制，均 可实现防灾指挥中心控制级、车站防灾控制室车站 级、设备现场就地控制级三级控制方式。 车站火灾自动报警探测器配置：站厅、站台、设备机 房、办公用房、公共走廊、配电室、值班室、会议室等设置 智能点式探测器，站台板下电缆通道、变电所电缆夹层设 置开关量感温电缆；自动报警的场所均设手动报警按钮 （带消防电话插孔），消火栓箱内设消防泵起泵按钮并带 启泵指示灯。 现场消防通信设备配置：环控电控室、消防泵房、公 安值班室内、气体自动灭火用房的门外、照明配电室设对 讲电话分机，便于工作人员在发现火情时能够通过人工 方式及时报警；手动报警按钮带消防电话插孔。 区间及区间设备用房火灾自动报警系统配置：手动 报警按钮（带电话插孔）、消火栓按钮等设备。 车辆段、停车场火灾自动报警系统配置：车辆段、停 车场一般办公大楼设置智能点式感烟、感温探测器；车辆 停放和各类检修车库的停车部位、燃油车库、可燃物品仓 库等设置智能点式感烟、感温探测器、远红外光束探测 器、防爆型可燃气体探测器、防爆型火焰探测器等、消防 对讲电话分机、消火栓报警开关、手动报警按钮（带电话 插孔）、监控模块等设备。 ２ 网络构成 整个地铁的消防报警系统概括起来就是一体化网 络、两级管理、三级控制。一体化网络：全线各站所设置 的火灾自动报警控制器、图文电脑系统ＧＣＣ（ＮＣＳ）等设 备均作为网络节点，通过通信专业提供的光纤环网，与 ＯＣＣ的网络控制工作站构成一个对等式环形网络，整个 ＦＡＳ系统融合为一个一体化环形网络系统。 两级管理：ＯＣＣ、备用中心、维修中心为中心级，培训 ２３３ 中心、车站、车辆段、停车场等处的火灾报警控制器为车 线报警系统信息及消防设施有监视、控制及管理权。网 站级，中心级是全线火灾自动报警系统的调度中心，对全 络结构如图１所示。 ：：维修中心 ：ｊ！后备中心 … …………………一……………………… ： ｉｊ ＯＣＣ ＥｔｈｅｍｅｔＩ￣＊ｌ（ＴＣＰ／ＩＰ 议） ｉ 中心级网络 车站级网 现场级 图１网络结构 三级控制：全线ＦＡＳ系统防灾设备（通风、给排水、 阀类共用设备（如电动调节阀等）的报警信息送给ＧＣＣ， 照明、自动扶梯、防火卷帘、气体灭火等设备）的控制，均 这些共用设备的报警信息在ＧＣＣ的后台显示。 可实现防灾指挥中心控制级、车站防灾控制室车站 （２）车站ＦＡＳ的报警控制器与ＢＡＳ控制器的通信。 级、设备现场就地控制级三级控制方式。 火灾时ＦＡＳ通过报警控制器的ＲＳ ２３２口向ＢＡＳ发送预 ３ ＦＡＳ与ＢＡＳ的接口方式 制的火灾模式，ＢＡＳ收到火灾模式后向ＦＡＳ发送无源常 ３．１ 中心级 开触点的确认信号，该信号通过ＦＡＳ的监视模块反馈给 ＯＣＣ与ＢＡＳ（楼宇自动化系统）具有以太网冗余接 ＦＡＳ控制器，同时ＢＡＳ根据火灾模式联动相应的设备灭 口。通讯协议遵循ＭＯＤＢＵＳ ＴＣＰ／ＩＰ协议，满足ＩＥＥＥ 火，并将每个共用设备（如变频风机、轴流风机、立转门、 ８０２．３以太网标准。ＦＡＳ通过冗余ＮＣＳ与ＢＡＳ前置机 表冷器、过滤器等）的信号通过ＰＬＣ（控制单元）的中 以信息表的形式（ＦＥＰ）进行双向数据交换，每个车站对 继柜输出无源常开触点的信号，这些信号通过ＦＡＳ的监 应一个信息表。冗余ＮＣＳ无主机和备份机之分（均可视 视模块反馈给ＦＡＳ控制器。数据流图如图２所示。 为主机），ＢＡＳ可根据由运营方按照各专业计算机系统的 ４设计方案优点 配置要求，统一分配的ＩＰ地址人为定义与之通讯的“主 （１）简单可靠。此系统的接入非常简单，在ＧＣＣ上 机”。当ＦＡＳ“主机”连续几次（默认配置次数为３次）不 安装ＮＣＳ软件包就可以直接接入ＦＡＳ网络，并通过简单 回应ＢＡＳ的请求时，ＢＡＳ前置机将通过改变被访问的 的网络映射管理本车站及相邻车站区间的火灾报警控制 ＩＰ地址，进行通道切换。 器。骨干网上所有节点相互，互不干扰，并采用了离 火灾时，控制中心ＦＡＳ工作站ＮＣＳ为ＢＡＳ工作站 线旁通技术，任何节点发生故障都不会影响其他节点的 提供全线车站防火分区的综合火灾信息，ＢＡＳ接收车站 正常通信。例如，某一个车站的控制器发生故障或人为 的火灾报警信号，并向ＦＡＳ提供车站火灾共用设备的状 停机检修时，车站的控制器节点从主网上自动离线，但此 态信息。 时ＧＣＣ还在主网上，通过网络映射仍能显示控制相邻车 ３．２ 车站级 站控制器所控制的相邻区间的信息；反之，如果ＧＣＣ因 车站级ＢＡＳ与ＦＡＳ具有两种通信方式。 为故障或人为原因脱离主网，但车站的控制器仍在主网 （１）车站ＦＡＳ的ＧＣＣ与ＢＡＳ工作站之间的通信。 上，还可以向ＯＣＣ以及相邻车站发送信息，不影响其正 ＢＡＳ系统和ＦＡＳ系统问通过ＦＡＳ所提供的ＭｏｄＢｕｓ 常通信。从而相比传统的ＧＣＣ通过控制器上协议口（大 ＴＣＰ／ＩＰ数据通信系统交换数据和报文。ＢＡＳ到ＦＡｓ的 多数为ＲＳ ２３２／４８５）进行连接具有更大的优势，因为传统 通信在１０／１００ Ｂａｓｅ以太网接口上通过ＴＣＰ进行连接。 系统ＧＣＣ不在主网上，需要依赖于控制器上的协议端口 火灾时ＦＡＳ向ＢＡＳ发送火灾模式，ＢＡＳ将由其控制的 而连接，当该控制器发生故障或人为停机检修时，控制器 ２３４ Ｆｉｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａｒｃｈ ２０１０，Ｖｏｌ ２９，Ｎｏ．３ 车站级ＢＡＳ故障信息 （ａ）ＦＡＳ与ＢＡＳ专业接口车站级数据流图 ＲＳ２３２／：车站ＦＡＳ火灭报警 （ｂ）ＦＡＳ与ＢＡＳ专业接口车站控制级数据流图 图２数据流图 离线，而依赖该控制器的ＧＣＣ也同时与主网失去了联 系，无法正常监控相邻车站区间的信息。 （２）ＧＣＣ可升级为自动重组子网后的中心。主网络 络系统设计中，往往忽视这个问题，虽然考虑了重组“子 网”方式，当真正发生网络多点开路时，由于重组网络中没 有子网管理中心，重组后，“子网”的实际功能相当有限。 环状布置的网络结构可以抵抗站间光纤开路故障。当发 生单点开路时，不影响网络通信；发生多点开路时，可以 自动重组为多个子网络，同时作为节点的车站级的 ＧＣＣ，系统高级管理员可在授权情况下通过授权将子网 中某车站的ＧＣＣ快捷便利地升级为子网中心，指挥协调 子网的防灾救灾工作，见图３所示。从而最大程度地保 （３）分布智能使得风险降到最低。ＧＣＣ、火灾报警控 制器采用分布智能的技术，两者功能，互不影响，都 是作为ＦＡＳ网络的节点，任何一方都不依赖另一方。其 两者仅通过网络映射进行管理和监视，并且可以进行选 择性地对某个节点进行监视和管理。ＧＣＣ具有多个权 限，并且升级简便，可以作为网络中ＯＣＣ、后备中心等中 障了ＦＡＳ系统在发生网络重大意外事故的状况下，仍能 够保持最大程度的集中通信与控制能力。而在一般的网 心级的后备，能够暂时作为子网的指挥管理，保证了地铁 需要有最高的抗风险能力的要求。 ： ＧＣＣ 一 、、～、 目 ，二鼍曩～目 ， 头一 嗣ＮＦＳ３０３０豳＂＇＂－－ＩＮ ＰＳＡＪＵＲＪＣＵｎ ｅ， ．参考文献： ［１］宋立巍，宋立丹，赵海荣．地铁火灾自动报警系统使用效能评价ＥＪ２． 消防科学与技术，２００９．２８（７），５１６—５１８． ［３］刘沙，杨庆，陈辉．地铁隧道火灾探测系统设置探讨口］．消防科学与 技术，２００７，２６（４）：４２７—４３０． ２３５ 消防科学与技术２０１０年３月第２９卷第３期 曩火刺与阻燃材料 灭火弹齐爆的灭火效果 陈雪礼，王克印，李 涛，田海宁 （军械工程学院，河北石家庄０５０００３） 摘要：模拟森林火场，通过静止状态下的样弹爆炸试验， 为检验灭火弹不同作用方式对初期林火扑灭效果的 影响，模拟森林地表火铺设火场。选定场地某处为圆心， 沿过圆心的十字线方向，以１、２、３ ｍ为半径用干柴布置 对比观察灭火弹单枚静爆和多枚齐爆时灭火效果的差异，分析 灭火弹的作用效应，即实际的覆盖面积和有效灭火面积，研究 样弹间距变化引起灭火效果变化的规律，认为灭火弹齐爆，当 直径为４０ ｃｍ的火堆，为了保持火场燃烧的持久性，在木 间距不大于有效灭火半径２ ｍ时，灭火剂飞散重叠区域浓度明 材上浇注少量煤油。单枚灭火弹静爆时，将弹丸置于圆 显加大，形成的云团稳定，有效灭火面积增大，灭火剂利用率提 心，弹丸引信端向下，固定于地面。３枚样弹阵列齐爆 高。该研究成果可作为优选灭火弹的作用方式的依据。 时，成三角形分布，为了比较分析在不同间距时灭火弹的 关键词：森林火灾；灭火弹；灭火效果 中图分类号：Ｘ９２４．４，￥７６２．３，ＴＱ５６９文献标志码：Ａ 灭火效果，共进行了６组齐爆试验，选择了其中效果较好 文章编号：１００９—００２９（２Ｏ１Ｏ）０３—０２３６—０３ 且对比明显的两组阵列分布情况，对其结果进行了分析 说明。其中第一组阵列弹丸之间间隔５ ｍ，第二组阵列 灭火弹灭火效果指一定质量的灭火剂在爆轰力作用 弹丸之间间隔２ ｍ，火场布置如图１所示。 下完全抛撒时的有效灭火面积，是评判灭火弹能否应用 ２试验结果分析 于大面积森林灭火以及考虑其性价比的重要参数。灭火 为了检验灭火弹阵列不同时灭火效果的差异，试验 弹的覆盖面积指灭火剂在爆轰力作用下满足一定浓度要 要求样弹结构相同，参数差异小，三组试验中的７枚样 求时对火场的覆盖面积，也是灭火弹性能的重要评价指 弹测量数据如表１所示。 标。灭火剂的抛撒半径、飞散速度直接影响覆盖面积；而 表１样弹测量数据表 灭火弹质量 弹体类型 装药 干粉质量 样弹间距、灭火剂的抛撒半径、飞散速度、抛撒浓度以及 编号 外壳 总质量 结构 壁厚 品种 质量 ／在空中的滞留时问等因素综合影响灭火弹有效灭火面 ／ｋｇ ／ｋｇ 类型 ／ｇ ｇ １＃ ２．２７３ ３．３Ｏ８ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ ０９７ 积。笔者设计对比试验，分析灭火弹样弹单枚静爆和多 ２＃ ２．２６０ ３．４２８ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ ０４１ ～一舶一～．枚齐爆的作用效应，以不同间距的３枚样弹组成的阵列 ３拉 ２．２８９ ３．４９５ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ ０２９ 齐爆组为例，研究样弹间距对灭火效果的影响规律，为灭 ４＃ ２．２９５ ３．４４５ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ ０９０ ５＃ ２．２３１ ３．４５Ｏ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ ０８１ 火弹作用方案的优选提供依据。 ６ ２．２７０ ３．３９１ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ ０８７ １火场环境的模拟 ７＃ ２．２Ｏ５ ３．４３８ 鼠笼型 ８．９ 聚黑一２ ２４ １ Ｏ６２ ・・。¨¨ ＩＩＩｉ．Ｉ－Ｉ’ｌｌＩ１・ …ｌｌ¨－’ＩｌｌＩ１ ．－。ＩＩＩＩ１－一 。…｜－ｌＩＩ¨“ 一 Ｉｌｌｈ ｎ，０ｈｉ¨－’…ｉ．－。ＩｌｌＩ・… ＿｜＿－……‘ＩｌｌＩ¨・。ｑｈ－一ＩｉＩ…‘¨Ｉ＿－’ＩｉＩｉ 。¨¨Ｉ－一Ｉｌｌｉ－＿ｌ¨Ｉ”ＩｌｌＩ－．・ ．¨ｌ＿－・ ＩＩ ｌ＿－’”０ 。ｌｌ¨一 ’¨¨Ｉ ＿ｌ¨¨。‘ｌｌ¨・ ”＿ｌ¨一 。“¨¨’。ｌｌ¨ ¨¨＿・。 ｌ。。ｌｌ¨｝・’¨¨Ｉ－… 。。ｌｌ¨｝ 一。Ｊ．¨¨．。。ｌｌ¨＋－ 。 。。ｌｌ¨－・・＿’ｌ¨ ・’。 ［４］刘沙．地铁火灾自动报警系统设置方案选择口］．消防科学与技术， ２００８，２７（１Ｏ）：７６９ ７７１． Ｅ５３陈广，翁立坚．火灾自动报警系统联动模块通用设计方法口］．消防 科学与技术，２００８，２７（９）：６６６—６６７． ［６］门茂深，薛原，赵国惠，等．提高火灾自动报警系统联动控制可靠性 的对策［Ｊ］．消防科学与技术，２００５，２４（３）：３１６ ３１８． Ｔｈｅ ｆｉｒｅ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｓｕｂｗａｙ ＷＡＮＧ Ｈａｉ—ｙａｎ ，ＧＵＯ Ｘｉａｏ—ｍｅｎｇ。 作者简介：王海燕（１９７４一），女，回族，力景（北京） （１．Ｌｅｅｇｅ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＣＯ．，Ｉ ＴＤ．，Ｂｅｉ— ｊｉｎｇ １００００７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 系统技术有限公司项目经理，北京市东城区东四十条 Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８２，Ｃｈｉｎａ） 甲２２号南新仓国际商务大厦Ａ１５０３，１００００７。 Ａｂｓｔｒａｃｔ．：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｌａｎ ｏｆ ｆｉｒｅ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｓｕｂｗａｙ ｉｓ ｄｉｓ一 收稿日期：２００９—１０—２４ 基金项目：石家庄市科技局科技攻关项目“远程森林灭火系统”（０８１０８９１１Ａ） ２３６ Ｆｉｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａｒｃｈ ２０１０，Ｖｏｌ ２９，Ｎｏ．３ 一．～．一～蚕
