广州地铁5号线火灾自动报警系统的设计_胡志方

技术装备

广州地铁５号线火灾

自动报警系统的设计

胡志方

摘

要：介绍广州地铁５号线火灾自动报警系统（ＦＡＳ）设计特点、系

了维修效率和系统的可靠性。

（３）车站级网络采用独立的现场总线，环形连接，保证了系统的独立性和可靠性。ＦＡＳ全线采用公共的骨干传输网络，使信息资源共享。

（４）车站工控机设置双１０／１００Ｍｂｉｔ自适应以太网卡，与ＭＣＳ的前端处理器ＲＴＵ连接，车站信息经ＴＣＰ／ＩＰ协议转换，通过全线骨干网络传至全线控制中心（ＯＣＣ），实现远程控制。

（５）系统具有良好的扩展性，监控设备的软件和硬件配置满足分期投入的特点，工程延伸时能纳入全

（６）换乘车站的ＦＡＳ接口设计分为与已建成车站换乘、与近期建成车站换乘两种情况设计。与已建成车站换乘，ＦＡＳ设计考虑采用输线路火灾信息互通；与近期建成车站换乘，ＦＡＳ设计考虑通过以太网分别接入换乘线路的主控系统，将各条线路的火灾信息上传至相应线路的控制中心（ＯＣＣ）。

统构成以及以太网技术在地铁消防系统的应用。５号线ＦＡＳ、环境与设备监控系统（ＢＡＳ）、主控系统（ＭＣＳ）共同配合实现地铁车站的消防联动控制，既满足了地铁车站的消防救灾要求，又提高了地铁的综合自动化管理水平。

关键词：地铁；火灾自动报警系统；以太网；消防；联动

１地铁５号线工程概况

层系统通信。当火灾发生时，ＦＡＳ将通过火灾报警控制盘（ＦＡＣＰ）的通信时将模式指令传给ＭＣＳ，使ＭＣＳ能够综合调度，为防灾、救援、事故处理提供可靠保证。５号线ＦＡＳ具有以下特点。

将变电所综合自动化系统（ＰＳＣＡＤＡ）、环境与设备监控系统（ＢＡＳ）、火灾自动报警系统（ＦＡＳ）、门禁系统（ＡＣＳ）、屏蔽门ＦＡＳ系统全线不单独组网，ＭＣＳ为ＦＡＳ提供逻辑上独立的传输通道。

（２）取消了之前地铁３号线和４号线设置的全线维修网络，ＭＣＳ设置集中告警系统，各站级ＦＡＳ将设备运行、故障报警信息上传给ＭＣＳ，ＭＣＳ在车辆段设置集中告警工作站，可对全线各站ＦＡＳ设备进行在线监视和远程操作维护。这样既整合了全线的维修资源，又提高

广州市地铁５号线呈东西走向，接口向ＢＡＳ发出火灾模式指令，同贯穿广州城市东西，起点为芳村区

的

口，终点为黄埔开发区的黄埔客运港。线路全长约４１．６ｋｍ，共设２９座车站。工程分两期建设：第一期，口—文冲，共３２ｋｍ，设２４座车站，其中１０座车站与其他线路换乘，建１座车辆段及综合基地，建１座控制中心，建３座集中冷站，新建１座主变电所，扩建２号线瑶台主变电所。根据工期筹划，５号线首期工程将于２００９年１２月建成并投入运营。

（１）设置了主控系统（ＭＣＳ），线管理系统。

（ＰＳＤ）、防淹门（ＦＧ）集成在一起，入、输出模块等硬线接口，实现换乘

２火灾自动报警系统设计特点

广州地铁５号线首期工程的火

灾自动报警系统（ＦＡＳ）作为一个相对独立的系统集成在主控系统（ＭＣＳ）中，成为主控系统的一个子系统，火灾自动报警系统具有一定的开放性，以便与其他子系统及上

３火灾自动报警系统构成

５号线的ＦＡＳ系统按功能划分

为３层，即信息管理层、控制层及设备层。

胡志方：中铁第四勘察设计院集团有限公司电气化设计研究处，工程师，武汉　４３００６３

现代城市轨道交通3/2009MODERN URBAN TRANSIT

（１）信息管理层由中央级及车站级（含车辆段）的主控系统（ＭＣＳ）组建，含服务器、工作站及全线１０００Ｍ以太网等。

（２）控制层由ＦＡＳ组建，由设在车控室、消防控制室或值班室的火灾报警控制盘（ＦＡＣＰ）及工控机等设备组成。控制层能够相对独立的仍能独立运行。信息管理层与控制层通过工业级以太网接口连接。

（３）设备层由ＦＡＳ现场设备组成，含探测器、模块、警铃等。

５号线ＦＡＳ系统构成见图１，图中ＦＡＳ工控机、ＦＡＣＰ及现场设备由ＦＡＳ系统提供，其他由主控系统或ＢＡＳ系统提供。

（ＯＣＣ）及集中告警中心（设置在车辆段内）实现；控制中心的主控系统能采集处理集成系统的必要设备故障信息，以方便维修调度的管理工作；集中告警中心能采集处理集成系统的主要设备故障信息，以方便维修人员的维护和管理。

ＯＣＣ的环调人员兼消防值班认火灾灾情，向车站级发出消防救灾指令，指挥救灾工作的开展。

ＦＡＳ由主控系统实现的中央级功能如下。

（１）　接收并储存全线ＦＡＳ设备的主要运行状态；接收全线各车站、车辆段、控制中心大楼及主变电

（２）　火警时，操作员工作站应自动弹出相应火灾报警区域的平面图。火灾报警具有最高优先级，当同

控

制中心大楼

时存在火灾及其他报警时，优先报火警。

（３）　火灾报警及故障数据的存储时间不少于１２个月。

（４）　报警信息、状态信息的报表分类查询及打印。

３．２车站级管理

全线ＦＡＳ集成到主控系统中，ＦＡＳ向车站级主控系统发送火灾等信息，车站级主控系统采集该车站的ＦＡＳ信息，反映在车控室人机界面上，并向中央级主控系统报告相关信息。

ＦＡＳ系统的车站级功能如下。（１）　监视车站内火灾自动报警设备的运行状态，接收车站及重要警部位。

（２）　优先接收消防控制指挥中心发出的消防救灾指令和安全疏散命令。

（３）　通过ＦＡＣＰ的数据接口，直接向ＢＡＳ发出救灾模式指令。ＢＡＳ按接收到的模式指令，将所监控的设备转换成预定的火灾运行模式，并将其所接收的确认信号反馈给ＦＡＳ。

工作，即控制层脱离信息管理层时，员，负责管理全线的火灾报警；确

故障报警，并显示报站的火灾报警并显示具体报警部位。设备房的火灾、

３．１中央级管理

ＦＡＳ的中央级维修和管理等功能，均由主控系统分别在控制中心

口

站

坦尾站

区庄站

ＯＣＣ环调工作站

ＢＡＳ

ＢＡＳ

ＢＡＳ

ＢＡＳ

ＳＭＣＳＳＭＣＳＳＭＣＳＳＭＣＳ

４

主控系统利用ＶＬＡＮ技术组建广州地铁５号线逻辑上独立的ＦＡＳ全线网络

消防联动控制

广州地铁５号线消防救灾系统

ＳＭＣＳＳＭＣＳＳＭＣＳＳＭＣＳ

由火灾自动报警系统（ＦＡＳ）、环境与设备监控系统（ＢＡＳ）、自动灭火系统、主控系统（ＭＣＳ）、通信系统、

综合楼

　检修主厂房

车辆段集中告警中心

　运转污水处理厂鱼珠物资

综合楼　及变电所主变总库

ＢＡＳ

ＢＡＳ

ＢＡＳ鱼

珠站

三溪站

科韵路站

智能低压、通风空调等相关专业联合实现。ＦＡＳ系统监视火灾报警，确认火灾灾情，并将灾情报告运营控制中心（ＯＣＣ）；同时根据火灾发生的实际情况，自动选择预定的解决方案，控制有关消防联动设备和组织现场救灾。

（下转第４６页）

车辆段光纤令牌环网

车辆段

图例：

ＦＡＳ工控机主控工作站ＢＡＳ控制器

车站主控网主控ＲＴＵ火灾报警控制盘

图１地铁５号线ＦＡＳ系统全线网络示意图

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MODERN URBAN TRANSIT3/2009现代城市轨道交通

少对站台人员的影响。

全高安全门可以完全隔离列车与站台，高速列车行驶的冲击波将无法穿过全高安全门的门体，全高安全门能够充分有效地降低列车行驶冲击波对站台人员的影响。

门体的立柱数量较少；全高安全门可以采用通透大玻璃门体，使站台候车旅客有较好的通透视觉效果。

由于其门体构成元素相对比较简单，全门可以满足不同形式车站的需求。

从技术角度分析，两种形式的安全门在城际轨道交通的应用都是可行的，但在一定程度上，全高安全门有一定优势。

采用何种形式的安全门，不是简单选定其高度就行了，还需要全面考虑其运营管理、维修保养、综合造价等各方面的因素。安全门系统在城际轨道交通的应用具有广泛的前景，在建设初期对其进行透彻的研究有利于更好地做出选择。

参考文献

［１］李人宪，赵晶，张曙，等．　高速

列车风对附近人体的气动作用影响．　中国铁道科学，２００７（５）．

从轨道交通车站安全门系统应用情况来看，半高安全门和全高安

收稿日期２００９－０４－１７

３．６成本比较

半高安全门系统门体高度较低，门体的材料部分投资较少；但半高安全门一般采用双控双驱结构，控制驱动系统比全高安全门系统增加了相应的零件数量，同时半高安全门系统增加了相应电源设备的复杂性，其耗电量也比全高安全门系统全高安全门系统略高。

３．５美观通透性

半高安全门受其结构形式的影响，其安装电气元器件的侧盒装置必须布置在滑动门单元两侧的固定驱动门内，门体组成元素比较多，势必会增加垂直于站台的立柱数量；通透性较差，但因半高安全门高度不高，且城际轨道交通站台顶棚较高，站台视野还是比较开阔的。

全高安全门采用整体高度布局，其高度远高于普通人的身高；同时

从综合造价来说，半高安全门比一般半高安全门多采用不透明门体，高。

４结论

（上接第４２页）

（１）　５号线车站由于排烟系统与正常通风系统合用，日常设备运行由ＢＡＳ监控管理，因而车站由ＢＡＳ联动控制防烟、排烟设备。对于平时不经常操作而只有在火灾时才操作的设备（包括防火卷帘、消防水泵），由ＦＡＳ控制和监视。

（２）当火灾发生时，ＦＡＳ通过ＦＡＣＰ的通信接口，直接向ＢＡＳ发出火灾模式指令，由ＢＡＳ自动启动相关模式。从而控制防排烟及其他消防设备进入救灾状态；同时亦将模式指令发送给ＭＣＳ。

（３）为保证安全，在每个车站车控室设置统一的综合紧急后备控制盘（ＩＢＰ）。当ＭＣＳ发生故障时，可以方便地在紧急情况下直接操作综合后备盘。

（４）当车站发生火灾时，由本站

ＦＡＳ发出火灾模式，ＢＡＳ启动该站由控制中心ＭＣＳ发布隧道通风排烟控制命令，按与多数乘客疏散相反的方向送新风和排除烟气，由相邻车站ＢＡＳ接收命令并执行，以配合疏散。

又保持了系统的独立性，满足了规

５号线ＦＡＳ取消了专用维修网络，设置了集中告警系统，但车站各被集成系统（如ＰＳＣＡＤＡ、ＢＡＳ、ＦＡＳ和ＡＣＳ）的维修功能还是各自单独实现，运营维修部门较难实现维修工作的统一现代化管理，维修工作效率受到一定程度的影响。建议在后建线路中建立以ＭＣＳ为核心的综合维修管理系统。

参考文献

［１］ＧＢ　５０１５７－２００３　地铁设计规范．

北京：中国计划出版社，２００３．［２］ＧＢ　５０１１６－９８　火灾自动报警系

统设计规范．北京：中国计划出版社，１９９８．

收稿日期　２００９－０３－２０

的救灾模式；当区间发生火灾时，范的要求。

５总结及建议

随着网络技术的发展，广州地

铁５号线ＦＡＳ采用了公共的骨干传输网络，使信息资源共享；通过工控机的以太网卡，与ＭＣＳ的前端处理器ＲＴＵ连接，实现全线的远程控制；火灾报警控制盘通过网关直接上以太网接入主控系统交换机已变为现实；在火灾时，由于ＭＣＳ的综合自动化控制和管理，比ＦＡＳ独立系统操作和控制更加安全可靠。ＦＡＳ车站级的现场总线单独设置，

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