城市軌道交通消防聯(lián)動測試實踐

楊超華 尹聰聰 吳妍燕

（上海申通軌道交通研究咨詢有限公司，上海，201103∥第一作者，工程師）

消防聯(lián)動測試是城市軌道交通線路初期運營前必須完成的重要調(diào)試項目之一，其主要目的是確保在火災(zāi)工況下，與消防相關(guān)的各系統(tǒng)能夠按照預(yù)先設(shè)計的模式啟動設(shè)備聯(lián)動。通過聯(lián)動測試，也可檢驗運營人員是否熟練掌握相關(guān)的消防知識和技能，提高人員處理火災(zāi)突發(fā)事故的能力。

本文結(jié)合了上海、無錫、合肥等地多條軌道交通線路在初期運營前的消防聯(lián)動測試實施情況，總結(jié)了在消防聯(lián)動過程中發(fā)生的一些常見故障現(xiàn)象，分析故障原因，并給出了相應(yīng)的解決措施。本文旨在為更多的城市軌道交通線路，特別是首次組織消防聯(lián)動測試的線路，提供經(jīng)驗參考。

1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及其與相關(guān)系統(tǒng)的接口

1.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（FAS）是城市軌道交通安全運營的重要保障設(shè)施，也是消防聯(lián)動測試的對象。FAS具有自動報警、手動報警、自動控制、手動控制、設(shè)備監(jiān)視、消防聯(lián)動、火災(zāi)事故廣播、消防緊急電話、信息存儲及打印等功能。FAS的監(jiān)控管理模式一般分兩級：第一級為中心級，作為全線的火災(zāi)控制中心，對全線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)進行集中監(jiān)控管理；第二級為車站級，對車站級管轄范圍內(nèi)的消防設(shè)備進行監(jiān)控管理。主變電站一般設(shè)置區(qū)域火災(zāi)報警控制器，納入相鄰車站級管理。

1.控制中心級系統(tǒng)。正常工況下，控制中心級系統(tǒng)根據(jù)實時運行狀態(tài)，遠程控制車站設(shè)備的運行，并接收車站反饋的設(shè)備運行信號，實時顯示各車站監(jiān)控狀態(tài)。在對全線各車站內(nèi)設(shè)備實時運行狀態(tài)巡檢的基礎(chǔ)上，建立設(shè)備管理歷史數(shù)據(jù)庫，能根據(jù)需要生成各種統(tǒng)計報表，為節(jié)能控制等工作積累數(shù)據(jù)?；馂?zāi)工況下，控制中心級系統(tǒng)一旦接到FAS已確認的火災(zāi)報警信號，將監(jiān)視相鄰車站的FAS進入火災(zāi)運行模式的指令，指揮搶險救援。

2.車站級系統(tǒng)。正常工況下，車站級系統(tǒng)監(jiān)控本站及所轄范圍設(shè)備運行狀態(tài)，接收報警信號，向控制中心傳送信息，并接收控制中心各種監(jiān)控指令?；馂?zāi)工況下，F(xiàn)AS確認火災(zāi)，向控制中心傳送報警信息；接收控制中心指令，組織相關(guān)應(yīng)急處置工作；聯(lián)動控制車站相關(guān)防災(zāi)設(shè)備，將設(shè)備轉(zhuǎn)為火災(zāi)模式運行。

1.2 FAS與相關(guān)系統(tǒng)的接口

作為火災(zāi)的自動檢測系統(tǒng)，F(xiàn)AS與如下眾多機電系統(tǒng)存在接口：

·環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）/機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（EMCS）：發(fā)送相應(yīng)火災(zāi)模式號，接受其反饋動作信號。

·給排水系統(tǒng)：通過綜合后備操作盤（IBP）控制消防泵、噴淋泵的啟停，接收其反饋動作信號；接收噴淋穩(wěn)壓泵的運行狀態(tài)；顯示消火栓箱使用位置。

·通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)：控制部分防排煙防火閥的動作，接收其反饋動作信號。

·供電系統(tǒng)：火災(zāi)時切斷本站非消防電源。

·低壓配電及照明系統(tǒng)：火災(zāi)時提供應(yīng)急照明。

·自動售檢票（AFC）系統(tǒng)：火災(zāi)時落下三桿或打開閘門。

·廣播系統(tǒng)：火災(zāi)時將一般廣播強制切換為預(yù)錄制的火災(zāi)應(yīng)急廣播。

·門禁系統(tǒng)：火災(zāi)時釋放火災(zāi)區(qū)域所涉及的所有門體的電磁鎖。

·氣體滅火系統(tǒng)：顯示相應(yīng)氣體保護區(qū)火警、噴放、故障及防火閥動作等情況。

·電扶梯系統(tǒng)：控制垂直電梯迫降于疏散層，接收其反饋動作信號。

·卷簾門系統(tǒng)：控制防火卷簾門關(guān)閉，接收其反饋動作信號。

·站臺門：控制站臺門開啟，接收其反饋信號。

1.3 模擬火災(zāi)下的消防聯(lián)動控制

火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制是建筑消防的兩個重要部分。為驗證火災(zāi)報警后相關(guān)設(shè)施設(shè)備的聯(lián)動關(guān)系，需進行火災(zāi)的模擬聯(lián)動測試。測試主要包括一點報警和兩點報警兩種情況。模擬火災(zāi)下的消防聯(lián)動控制示意圖如圖1所示。

圖1 模擬火災(zāi)下的消防聯(lián)動控制示意圖

1.3.1 一點報警聯(lián)動設(shè)備

一點報警的聯(lián)動設(shè)備設(shè)在某個防火區(qū)域內(nèi)，模擬第一個火災(zāi)報警點，其相關(guān)的聯(lián)動設(shè)備有：

·環(huán)境控制系統(tǒng)：檢查相關(guān)區(qū)域防火閥、風(fēng)機動作是否正確；

·BAS/EMCS：檢查模式號是否正確，檢查圖形顯示軟件上工況表的顯示是否正確；

·AFC系統(tǒng)：檢查閘機是否開放；

·門禁系統(tǒng)：檢查相關(guān)區(qū)域內(nèi)所有預(yù)設(shè)置的防火門是否釋放。

1.3.2 二點報警的聯(lián)動設(shè)備

在同一個防火區(qū)域內(nèi)同時模擬二個火災(zāi)報警點，其相關(guān)的聯(lián)動設(shè)備有：

·電梯系統(tǒng)：檢查垂直電梯是否迫降于疏散層；

·站內(nèi)廣播系統(tǒng)：檢查是否自動切入緊急消防疏散廣播；

·供電系統(tǒng)：檢查是否自動切斷本車站一切非消防用電源；

·防火卷簾門系統(tǒng)：檢查是否分兩次動作，關(guān)閉防火卷簾門；

·低壓配電及照明系統(tǒng)：檢查是否啟用應(yīng)急照明。

2 消防聯(lián)動的測試步驟

通過模擬火災(zāi)的方式，使用煙餅、冷煙、熱煙來觸發(fā)FAS，執(zhí)行車站及區(qū)間火災(zāi)模式，用以檢驗FAS、BAS/EMCS，以及車站各機電設(shè)備的接口及聯(lián)動功能與設(shè)計的一致性，確保車站和區(qū)間在火災(zāi)工況下各相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的正常響應(yīng)，以及車站機電設(shè)備正常通風(fēng)、排煙，滿足運營需求。

2.1 消防聯(lián)動測試的實施前提

在消防聯(lián)動測試前，F(xiàn)AS、BAS/EMCS、門禁系統(tǒng)等需要具有必要的條件（如表1所示）。這是消防聯(lián)動測試實施的前提。

表1 消防聯(lián)動測試的前提條件匯總表

2.2 車站系統(tǒng)火災(zāi)工況測試步驟

從劃分站內(nèi)物理區(qū)域的角度，車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)一般可分為：車站公共區(qū)（兼排煙）系統(tǒng)，簡稱大系統(tǒng)；車站管理用房和設(shè)備房（兼排煙）系統(tǒng)，簡稱小系統(tǒng)。當模擬火災(zāi)工況進行消防聯(lián)動測試時，需要分別對大系統(tǒng)和小系統(tǒng)進行測試，以查驗不同區(qū)域的報警信息。

大系統(tǒng)和小系統(tǒng)的測試步驟相同。本文僅以大系統(tǒng)為例進行說明。

1.圖顯軟件準備：車控室人員打開BAS/EMCS系統(tǒng)圖顯軟件內(nèi)大系統(tǒng)界面，依次驗證各個大系統(tǒng)畫面。

2.驗證FAS可以執(zhí)行車站大系統(tǒng)火災(zāi)模式：①環(huán)控人員在大系統(tǒng)的某一個防火區(qū)域，通過觸發(fā)一個FAS終端設(shè)備，模擬火災(zāi)一點報警，使工作站執(zhí)行相應(yīng)模式；②環(huán)控人員反饋大系統(tǒng)現(xiàn)場的模式執(zhí)行情況；③車控室人員觀察BAS/EMCS當前模式號、反饋的設(shè)備動作狀態(tài)和對比情況；④車控室人員查看系統(tǒng)圖，觀察反饋的設(shè)備動作狀態(tài)；⑤車控室人員通過觸發(fā)同一防火區(qū)域內(nèi)第二個FAS終端設(shè)備，模擬火災(zāi)兩點報警；⑥環(huán)控人員再次反饋大系統(tǒng)現(xiàn)場的模式執(zhí)行情況；⑦控制中心人員核對中央級設(shè)備的各類報文及顯示。

3.將測試結(jié)果記錄在案。

2.3 區(qū)間隧道火災(zāi)工況測試步驟

1.IBP準備：①車控室人員確認車站級IBP正常運作；②控制中心人員確認中央級IBP正常運作。

2.驗證IBP可以執(zhí)行區(qū)間隧道火災(zāi)模式：①控制中心人員通過中央級IBP執(zhí)行某個區(qū)間火災(zāi)模式；②該區(qū)間相鄰兩站環(huán)控人員反饋現(xiàn)場的模式執(zhí)行情況；③該區(qū)間相鄰兩站車控室人員觀察當前模式號、反饋的設(shè)備動作狀態(tài)和對比情況；④控制中心人員查看總系統(tǒng)圖，觀察反饋的設(shè)備動作狀態(tài)；⑤控制中心人員核對中央級設(shè)備的各類報文及顯示。

3.將測試結(jié)果記錄在案。

3 消防聯(lián)動測試中遇到的問題及解決措施

3.1 降壓變電所400 V進線開關(guān)跳閘

故障原因：在區(qū)間隧道火災(zāi)工況下，BAS/EMCS收到FAS指令后會直接啟動相關(guān)事故風(fēng)機。由于多臺事故風(fēng)機同時啟動時的電流大小及持續(xù)時間超過了降壓變電所400 V進線處過流保護的整定值，導(dǎo)致了400 V進線開關(guān)跳閘甚至整個降壓變電所退出運行。

解決措施：在BAS/EMCS中增加一個時間延遲，使400 V同一段母線上的兩臺事故風(fēng)機錯時啟動。

3.2 火災(zāi)模式動作后排煙效果不佳

故障原因：在車站大系統(tǒng)或小系統(tǒng)火災(zāi)工況下，BAS/EMCS會控制相應(yīng)防火區(qū)域內(nèi)排煙風(fēng)機按工況圖動作；但是由于風(fēng)道內(nèi)風(fēng)閥未完全開啟到位或風(fēng)管內(nèi)遺留工程建設(shè)時的垃圾，致使排煙風(fēng)機雖動作但排煙效果不佳，導(dǎo)致車站內(nèi)煙霧彌漫。

解決措施：在消防聯(lián)動測試前對各類閥門進行單體測試，確保閥門開啟/關(guān)閉到位；做好風(fēng)道內(nèi)的清潔工作，特別需要注意及時清理纏繞在閥體執(zhí)行機構(gòu)的塑料袋及編織物。

3.3 設(shè)備動作的防火區(qū)域與BAS/EMCS相應(yīng)工況表不符

故障原因：在各類火災(zāi)模式下，因FAS顯示的模式號與BAS/EMCS的不符，造成BAS/EMCS控制動作的設(shè)備也與工況表不符，無法完成消防聯(lián)動。故障原因多為前期工作站的軟件編程人員編碼錯誤。

解決措施：在消防聯(lián)動前，徹底排查各軟件編碼情況，特別是兩個系統(tǒng)對于同一模式號所指定的動作防火區(qū)域須一致，且嚴格按照工況表進行編碼。

3.4 車站消防廣播未自動切換

故障原因：由于FAS與通信廣播系統(tǒng)的接口穩(wěn)定性不足，或通信廣播系統(tǒng)的終端設(shè)備接線不良或未開啟，在車站大系統(tǒng)和小系統(tǒng)火災(zāi)模式下，通信廣播系統(tǒng)未能接收到FAS火災(zāi)指令直接啟動預(yù)錄制的消防廣播。

解決措施：在消防聯(lián)動前，手動確認消防廣播的播放音量，確保終端設(shè)備的開啟，檢查FAS與通信廣播系統(tǒng)的接口可靠。

3.5 環(huán)境控制系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)機未動作

故障原因：在各類火災(zāi)模式下，BAS/EMCS收到FAS指令，但未能啟動相關(guān)風(fēng)機。故障多為由于風(fēng)機前聯(lián)鎖閥門開啟不到位，引發(fā)互為聯(lián)鎖的風(fēng)機無法啟動。

解決措施：在消防聯(lián)動開始前，對有聯(lián)鎖關(guān)系的風(fēng)機、風(fēng)閥進行執(zhí)行機構(gòu)的檢查，特別是檢查風(fēng)閥的開啟/關(guān)閉到位情況，調(diào)整相應(yīng)的機構(gòu)觸點，以確保風(fēng)機正常動作。

3.6 人為誤操作引起的聯(lián)動故障

故障原因：人為誤操作引起的各類聯(lián)動故障包括觸發(fā)不同防火區(qū)域的探測器，致使無法啟動FAS的兩點報警及相關(guān)系統(tǒng)的動作等。人員誤操作的原因多為操作人員培訓(xùn)不到位，以及對管理規(guī)章和設(shè)備性能不夠熟悉。

解決措施：通過對系統(tǒng)圖、設(shè)備布置平面圖、接線圖、安裝圖以及消防設(shè)備聯(lián)動邏輯說明等必要的技術(shù)文件的學(xué)習(xí)，加強各類人員技能培訓(xùn)，加強其對設(shè)備操作的認知。

4 消防聯(lián)動測試中的運營配合

消防聯(lián)動測試大多由建設(shè)方牽頭組織，由機電設(shè)備安裝、調(diào)試人員，以及設(shè)備的維護、保養(yǎng)人員完成。為確保消防聯(lián)動測試圓滿完成，測試人員應(yīng)提前籌建測試工作小組，并在籌備階段召集組內(nèi)人員完善消防聯(lián)動測試方案，制訂相關(guān)應(yīng)急措施，使參加的各方都能在聯(lián)動中明確工作職責(zé)及步驟，密切配合，各盡其職。

通常在三權(quán)交接后，運營管理方將組織相關(guān)消防聯(lián)動的預(yù)案演練，結(jié)合實際運營情況來驗證設(shè)備的可靠性及預(yù)案的可執(zhí)行力。為此，建議運營管理相關(guān)人員應(yīng)提早介入，配合建設(shè)方完成設(shè)備的各類調(diào)試，記錄并熟悉各類常見故障情況，以便在運營階段迅速、準確地開展應(yīng)急處置。