淺談城市軌道交通電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用

摘要：隨著經濟和科技水平的快速發(fā)展，地鐵電能管理系統(tǒng)相關底層數據的采集涉及的設備包含中壓開關柜、低壓開關柜、環(huán)控柜或配電柜，而電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)相關底層數據采集涉及的設備包括低壓開關柜、環(huán)控柜或配電柜。由此可見，地鐵電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)涉及的底層設備包含在能源管理系統(tǒng)涉及的底層設備范圍內。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的功能在于對電氣火災進行預警，其系統(tǒng)可靠性要求與能源管理系統(tǒng)基本相同，因而在工程設計中將電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)融入能源管理系統(tǒng)具備可行性。

關鍵詞：地鐵；電氣火災監(jiān)控；能源管理

0引言

城市軌道交通工程改造項目，應貫徹執(zhí)行新的規(guī)范標準，在施工過程中不能影響線路系統(tǒng)的運行，需充分做好其他相關系統(tǒng)的改造及接口調試工作，以保證本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的協(xié)調。除完成本系統(tǒng)內設備的安裝和調試外，還應以滿足軌道交通運營和乘客服務的需求為前提。對我國地鐵火災防控行業(yè)和主體管理方面存在的問題進行分析，從社會治理和技術研究方面提出了改進措施和建議，為城軌治理的新格局奠定良好的基礎。

1我國地鐵的火災防控現(xiàn)狀

一種是進入成熟期，其基本特征是地鐵運營里程在400km以上，站點在300以上，城區(qū)地鐵密度在0.5km/km2以上，地鐵發(fā)展的趨勢在于完善、優(yōu)化路網結構并向遠郊發(fā)展。其日均客流接近1000萬，在城市公交占比接近或超過50%以上。此類城市一般為超大城市，已建立了較為成熟的火災防控體系，建設運營主體與政府監(jiān)督機構和職能部門對其監(jiān)管多為進行法定審核和不定期抽查，在火災和應急事件處置方面，因較少發(fā)生事故而略顯經驗不足。

2電氣火災監(jiān)控方案

2.1電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)探測器設置方案

根據ＧＢ50116—2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的規(guī)定，剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器應設置在低壓配電系統(tǒng)首端為基本原則，宜設置在配電柜（箱）出線端。結合地鐵的特點，變電所的400Ｖ開關柜非消防負荷饋線回路均需配置剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器，部分城市地鐵在二級配電的環(huán)控柜或配電箱非消防負荷饋線回路也配置剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器。對于采用剩余電流式傳感器難以解決誤報警問題的饋線回路，通常改用測溫傳感器的方案，可選用多傳感器組合式電氣火災監(jiān)控探測器接入系統(tǒng)。在地鐵工程建設實踐中，一臺電氣火災監(jiān)控探測器通常接6-10個傳感器，一個標準地下二層地鐵車站通常需設置20-30臺電氣火災監(jiān)控探測器。

2.2現(xiàn)有地鐵安全系統(tǒng)的效能評估與改進

對已設計安裝的消防設施、設備的系統(tǒng)效能進行分析，范圍包括地鐵內及附屬的消防隊、站，基于調研和統(tǒng)計數據確定地鐵消防設施是否符合規(guī)范要求和常見故障模式；基于抽樣站點數據確定其系統(tǒng)效能指標，包括完好率、可用度、有效度以及故障率和平均維修時間，形成三維的系統(tǒng)效能評價指標。對照設計的安全目標進行功能、過程和區(qū)域數據分析，檢測判定系統(tǒng)的應用效能。確保的方式是建立動態(tài)客觀、高效的監(jiān)測系統(tǒng)來及時發(fā)現(xiàn)故障和隱患，并在設計和資源上保障其能盡快修復，恢復到完好有效狀態(tài)，從而可以確保地鐵系統(tǒng)的運行安全。考察整體消防安全組織體系建設，基于前述的地鐵災害和危險模式分析，包括消防

設施和設備在內，確定其整體組織結構和分類威脅應對響應機制；根據調研和監(jiān)測數據，研判其人員的操作熟練程度，確定其平均響應時間和管理延遲時間，判斷其是否有完備的消防安全信息監(jiān)測閉環(huán)管理系統(tǒng)以及資源保障信息。

2.3火災報警系統(tǒng)的調試實施

車站的調試一般在晚上地鐵停運后，1個晚上可能只能調試1～2個專業(yè)，所以需要耗費數日才能調試完1個站。調試時，需要在控制箱端拔掉舊有系統(tǒng)線纜，在拔出的過程中需做好標識，之后再插上新系統(tǒng)線纜。當天調試結束后恢復舊有系統(tǒng)線纜，同時，恢復舊系統(tǒng)通電，啟動無誤后再撤離現(xiàn)場，保證原5號線火災報警系統(tǒng)的正常運行。車站調試完成后，完成相關的審核和校驗，相關功能和手續(xù)確保無誤后，在設備端接上新系統(tǒng)的線纜以替換掉舊系統(tǒng)的線纜，使車站和控制中心系統(tǒng)能夠監(jiān)控系統(tǒng)設備，并維持運轉10天，在此過程中檢驗系統(tǒng)運行是否正常。

2.4火災發(fā)生控制

火災發(fā)生的時間、地點具有相當的不可預見性，具有破壞性強，危害嚴重，易造成秩序混亂等特點，也是城市軌道交通安全防范的主要事件之一。當車站發(fā)生火災時，智慧安防系統(tǒng)通過和綜合監(jiān)控系統(tǒng)的融合接口，迅速定位火情發(fā)生的位置，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)調取火災點的現(xiàn)場視頻，按照設定的報警級別，發(fā)出聲光報警，記錄事件，界面顯示應急處理流程，告知車站管理人員前往處理。同時系統(tǒng)實時聯(lián)動觸發(fā)公共廣播循環(huán)播放乘客疏散語音，乘客信息系統(tǒng)顯示乘客疏散信息，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)啟動相應的火災模式，自動售檢票系統(tǒng)打開閘機，視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示火情區(qū)域、臨近區(qū)域、疏散人員的圖像信息，門禁系統(tǒng)打開相關

區(qū)域門禁，確保乘客安全有序的撤離。

3對風管采取防火保護措施

1. 需完善風管耐火試驗的相關標準，普通風管判定標準為完整性和隔熱性，消防風管判定標準為穩(wěn)定性、完整性和隔熱性。

2. 應根據吊頂的防火性能，決定是否縮短吊頂內風管的耐火極限，且縮短時間不超過吊頂的耐火極限。

3. 風管防火保護段不應開設風口，當開設風口時，此段風管可不設防火保護措施。

4. 軌道交通中風管穿越防火分隔體處無論是否有防火閥，均應設防火保護措施，其耐火極限不低于分隔體的耐火極限。

4安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

4.1概述

Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數據交換和共享。

4.2應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

4.3系統(tǒng)結構

4.4系統(tǒng)功能

監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

4.5配置方案

5結束語

隨著城市軌道交通建設的快速發(fā)展，技術規(guī)范的修訂更新，火災報警系統(tǒng)設備的升級換代，地鐵行業(yè)高質量發(fā)展需要不斷提升機電設備系統(tǒng)整體技術裝備水平，穩(wěn)步推進自動化和智能化，以減少運營維護的工作量。因此，推進機電設備系統(tǒng)融合將是大勢所趨。大程度地保障城市軌道交通的安全運營，為城市安全出行奠定良好的信息系統(tǒng)基礎，為后續(xù)的城市軌道交通安全防范工程技防系統(tǒng)的建設提供了參考。

參考文獻

1. 張曉武.城市軌道交通安防集成平臺建設方案[J].城市軌道交通研究，2018（z2）：21.

2. 趙益林、胡啟建.城市軌道交通電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)應用.

3. 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.5版.

作者簡介：陳德信，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應用。郵箱：2881454557@qq.com，手機：13611994373