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關(guān)注地鐵車站設(shè)備防災(zāi)能力論文
摘 要 地鐵車站的安全性和防災(zāi)抗災(zāi)能力不容忽視。對(duì)車站設(shè)備進(jìn)行全過程有效的技術(shù)管理，將防災(zāi)抗災(zāi)能力真正落到實(shí)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(zāi)報(bào)警 設(shè)備監(jiān)控
1 概述
地鐵車站作為城市軌道交通一個(gè)上、下客的公共區(qū)域，為我們營造了一個(gè)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(diǎn)的恐怖襲擊、人為破壞或意外事故，不能不引起我們對(duì)地鐵車站安全性和防災(zāi)抗災(zāi)能力的高度關(guān)注。
地鐵車站有其特定的建筑特點(diǎn):空間相對(duì)封閉，疏散通道有限;人流密集，各種設(shè)備集聚且管線縱橫;熱負(fù)荷大、散熱困難。地鐵車站最可能遇到的災(zāi)害主要是火災(zāi)。因此，車站已設(shè)置了各種自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，如:FAS、SCADA、BAS、自動(dòng)消防設(shè)施(如氣體滅火系統(tǒng)、固定噴水滅火系統(tǒng))等。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)是一種早期火災(zāi)探測系統(tǒng)。它是通過火災(zāi)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(zāi)信息，經(jīng)智能模塊對(duì)比、分析、確認(rèn)后向車站消防主機(jī)報(bào)警，消防主機(jī)確認(rèn)后啟動(dòng)火災(zāi)工況程序，自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)各種消防設(shè)施。
設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)是通過設(shè)置的各種檢測點(diǎn)，監(jiān)視、測量和控制車站內(nèi)機(jī)電設(shè)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(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)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(shí)將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給車站控制室的主機(jī)，并接受主機(jī)的指令，執(zhí)行事先設(shè)定的工況模式，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。
車控室是全車站的管理控制中心，也是發(fā)生災(zāi)害時(shí)現(xiàn)場指揮部的所在地。FAS主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)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(zāi)報(bào)警，控制消防設(shè)備。BAS主機(jī)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(fēng)排煙系統(tǒng)、車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及其他受控設(shè)備，接受FAS發(fā)來的火警信息，執(zhí)行火災(zāi)工況運(yùn)行指令。車控室設(shè)有消防電源、消防主機(jī)、設(shè)備監(jiān)控主機(jī)、圖形顯示中心，是一個(gè)完整的站級(jí)火警控制單元，必要時(shí)可獨(dú)立完成各種消防措施。
2 車站防災(zāi)設(shè)備介紹
(1)防火分區(qū)
地鐵車站的火災(zāi)保護(hù)等級(jí)定為一級(jí)。為了在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠迅速確定報(bào)警區(qū)域及部位，并實(shí)施有效隔離，將整個(gè)車站劃分為若干個(gè)防火分區(qū)。一般按站廳、站臺(tái)公共區(qū)、車站兩端設(shè)備用房分別劃分。各分區(qū)間設(shè)有防火門、防火卷簾等隔離裝置，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)可相互隔離。
(2)FAS主機(jī)
主要由消防報(bào)警控制盤(FCP)、中文圖形顯示終端(GCC)組成。消防報(bào)警控制盤的主要功能是監(jiān)視本車站的火災(zāi)情況，控制消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備;中文圖形顯示終端以中文圖形方式顯示車站內(nèi)報(bào)警點(diǎn)位置。
(3)BAS主機(jī)
BAS監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)工作站、網(wǎng)絡(luò)接口、終端顯示器等人機(jī)接口設(shè)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(jí)FAS主機(jī)的通訊接口，在火災(zāi)狀態(tài)下，直接將車站設(shè)備轉(zhuǎn)入防災(zāi)模式運(yùn)行。
(4)各種探測設(shè)備
火災(zāi)探測器又稱探頭，是消防系統(tǒng)的眼睛;是探測火災(zāi)的主要手段。根據(jù)車站環(huán)境，主要使用點(diǎn)型光電式感煙探測器和線形感溫探測器。環(huán)境探測設(shè)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(shè)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(shè)備、控制設(shè)備;接受探測和反饋信息;分析、對(duì)比、確認(rèn)異常情況;傳遞控制指令，具有智能功能�？杉�(xì)分為探測模塊、控制模塊、信號(hào)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。可根據(jù)每個(gè)區(qū)域輸入/輸出模塊配置，方便系統(tǒng)擴(kuò)展。
(7)主要受控設(shè)備
區(qū)間隧道通風(fēng)機(jī)及組合風(fēng)閥———用于區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)的強(qiáng)制通風(fēng);
通風(fēng)和排煙系統(tǒng)———由送風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、回/排風(fēng)機(jī)、各種風(fēng)閥等組成，平時(shí)起通風(fēng)作用，火災(zāi)時(shí)起強(qiáng)制通風(fēng)和排煙的作用;
消防水泵———用于火災(zāi)工況時(shí)的消防水供給;防火閥和防火卷簾門———火災(zāi)工況時(shí)按指令打開或關(guān)閉，防止火災(zāi)利用風(fēng)管或在不同防火區(qū)擴(kuò)散;
氣體滅火裝置———設(shè)置在重要的設(shè)備用房和不能用水滅火的場所;
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)———設(shè)置在公共區(qū)域。
此外還設(shè)置了手動(dòng)報(bào)警設(shè)施和室內(nèi)消火栓箱，用于手動(dòng)報(bào)警和啟動(dòng)消防水泵。實(shí)施滅火聯(lián)動(dòng)控制關(guān)系見圖1。
3 幾個(gè)關(guān)注問題
3.1 火災(zāi)探測器
從上面滅火聯(lián)動(dòng)控制關(guān)系可以看出:火災(zāi)發(fā)生時(shí)，迅速、準(zhǔn)確地探測到早期火災(zāi)信息，是防災(zāi)控制的前提條件，直接關(guān)系火災(zāi)探測報(bào)警及消防系統(tǒng)整體運(yùn)行與發(fā)揮作用。因此，要求火災(zāi)探測裝置非常靈敏可靠，防止漏報(bào)、誤報(bào)。
光電式感煙探測器是根據(jù)煙霧粒子在感煙倉內(nèi)對(duì)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(zāi)信息。當(dāng)煙霧粒子引起光電流的改變足夠大時(shí)，會(huì)觸發(fā)信號(hào)處理電路發(fā)出火災(zāi)信號(hào)。根據(jù)地鐵車站的火災(zāi)主要由普通可燃物引起、火災(zāi)初起和陰燃階段產(chǎn)生大量的煙霧氣溶膠、持續(xù)時(shí)間較長等特點(diǎn)，主要選用點(diǎn)型感煙探測器。
車站不同部位設(shè)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(shè)備用房和辦公用房安裝智能煙感，參照探測器的有效保護(hù)面積，每個(gè)房間至少安裝1只;過道、樓梯間、電梯房單獨(dú)安裝;茶水間因溫度較高、濕度較大選用智能溫感;站臺(tái)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(diǎn)型探頭數(shù)量
N≥S/0.7K
K—單只探測器的保護(hù)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(diǎn)型探頭安裝位置
除滿足《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)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(duì)多孔頂柵，孔徑極小時(shí)可看作封閉結(jié)構(gòu);孔徑較大且有把握認(rèn)為煙可進(jìn)入頂柵時(shí)可看作敞開。
�、诋�(dāng)站臺(tái)/站廳層混合運(yùn)用封閉吊頂和格柵吊頂時(shí)，封閉式吊頂應(yīng)安裝在吊頂下，格柵式吊頂應(yīng)安裝在結(jié)構(gòu)頂板下，并適當(dāng)增加探測器數(shù)量，立體布置。
(3)點(diǎn)型探測器的維護(hù)
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(bào)或漏報(bào)。因此，要做好定期清洗工作。清洗要由專業(yè)人員進(jìn)行，制定專門的清洗方案。清洗后應(yīng)做響應(yīng)閾值及其他必要的功能試驗(yàn)，保證其性能符合要求。
(4)組合運(yùn)用火災(zāi)探測器
重要的場所(如變電所)，危險(xiǎn)性大，裝有自動(dòng)氣體滅火裝置，要求有更高的可靠性。不同類型的火災(zāi)探測器組合，有助于早期報(bào)警和火災(zāi)發(fā)生后兩次確認(rèn)，使可靠性提高。不同靈敏度的同類探測器組合也有助于對(duì)火災(zāi)的確認(rèn)。
(5)探索使用先進(jìn)的探測技術(shù)
防災(zāi)報(bào)警控制的關(guān)鍵是盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)信息。可以借鑒使用世界先進(jìn)的極早期探測技術(shù)。據(jù)報(bào)道，吸入式火災(zāi)探測系統(tǒng)已成功運(yùn)用于倫敦、馬德里等城市的地鐵防災(zāi)系統(tǒng)，效果良好，受到社會(huì)的好評(píng)。傳統(tǒng)的點(diǎn)式煙感設(shè)備有局限性，靈敏度較低，僅適用于火災(zāi)的初期陰燃階段;受溫度和氣流影響只能被動(dòng)采集樣本;安置方式單一。吸入式火災(zāi)探測系統(tǒng)彌補(bǔ)了這些缺陷，靈敏度提高了幾十倍，可用于火災(zāi)的極早期預(yù)報(bào);由于安置了吸入的動(dòng)力泵，可主動(dòng)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(shè)備安裝與系統(tǒng)調(diào)試
除應(yīng)符合《電氣裝置工程施工和驗(yàn)收規(guī)范》、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工和驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定外，還應(yīng)注意以下幾方面:
(1)管線敷設(shè)
報(bào)警線路采取穿金屬管保護(hù)，金屬管采用壁厚>2mm的鍍鋅G管。對(duì)安裝在吊頂內(nèi)的鋼管使用防火涂料作防火處理。報(bào)警線路配線應(yīng)使用阻燃型的電纜，消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備和防排煙裝置的配線最好采用耐火型電纜。
(2)設(shè)備安裝
火災(zāi)探測器保護(hù)區(qū)域應(yīng)合理覆蓋車站各處。
手動(dòng)報(bào)警按鈕按防火分區(qū)設(shè)置，每個(gè)分區(qū)均應(yīng)分別設(shè)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(shè)置。
輸入輸出模塊應(yīng)安裝在現(xiàn)場設(shè)備或被控設(shè)備附近。DDC箱宜安置于被控設(shè)備機(jī)房內(nèi)，就近安裝在設(shè)備附近墻上，盡量避免信號(hào)的衰減。
傳感器安裝施工時(shí)要與相關(guān)專業(yè)配合。在管道、設(shè)備上開孔和焊接，應(yīng)與管道和設(shè)備安裝同時(shí)進(jìn)行，在防腐處理和試壓前完成，完成后注意保護(hù)。各種傳感器安裝要點(diǎn)各不相同，應(yīng)注意參照設(shè)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(duì)探測器逐個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)，其動(dòng)作應(yīng)準(zhǔn)確無誤。
①傳感器檢測:模擬正常使用條件，按設(shè)備或設(shè)計(jì)要求模擬輸入各參數(shù)，檢查輸出是否符合性能要求;
�、趯�(duì)FAS主機(jī)、電源進(jìn)行功能測試，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
③執(zhí)行器和被控設(shè)備檢查:機(jī)械傳動(dòng)應(yīng)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(shè)計(jì)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(jìn)行系統(tǒng)檢查與維護(hù)
使用專用檢測儀器定期檢驗(yàn)探測器的靈敏度和響應(yīng)。
�、俳�(jīng)常檢查報(bào)警功能及信號(hào)顯示;
�、诮�(jīng)常檢驗(yàn)電源自動(dòng)切換功能及充放電;
�、劢�(jīng)常驗(yàn)證消防控制設(shè)備(防排煙設(shè)備、防火閥、防火卷簾門、室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等)的控制和顯示功能。
3.3 設(shè)置手動(dòng)報(bào)警與控制模式
《消防設(shè)計(jì)規(guī)范》要求:地鐵車站內(nèi)必須設(shè)置一定數(shù)量的手動(dòng)報(bào)警箱;主要的消防設(shè)備、通風(fēng)排煙系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和手動(dòng)直接控制。人作為防災(zāi)活動(dòng)的主體，可采取必要的防災(zāi)、抗災(zāi)措施達(dá)到減災(zāi)的目的。國外有些地鐵車站在發(fā)生意外時(shí)，由于民眾防范意識(shí)強(qiáng)，第一時(shí)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(zāi)設(shè)備應(yīng)當(dāng)為乘客自救提供可能。
4 結(jié)語
地鐵車站設(shè)置自動(dòng)報(bào)警和應(yīng)急系統(tǒng)的目的，是為了給人們出行創(chuàng)造一個(gè)安全和舒適的乘車環(huán)境;在災(zāi)害可能發(fā)生時(shí)，發(fā)揮應(yīng)有的作用。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)等設(shè)計(jì)、設(shè)備選用、安裝施工、系統(tǒng)調(diào)試、日常維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)影響到防災(zāi)系統(tǒng)的可靠性，切不可掉以輕心。
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