城市轨道交通 FAS 系统浅析

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.唉城市轨道交通板 FAS 系啊统浅析背时间：201败0-6-2 凹22:30:拌46 点击：拌236爸核心提示唉：半本文简要介绍拜了火灾探测技绊术的控制原理皑、探测算法及背探测设备，分斑析了火灾报警八控制系统在城扒市轨道交通中安的重要作用、八FAS系统构捌成以及火灾时熬的消防联动问巴题。.百1 FAS系哀统在城市轨道办交通中的作用扳 佰城市轨道交通稗是城市重要交皑通枢纽，同时扒又是现代化的敖快速交通工程巴。近年来，随坝着经济的发展搬，城市轨道交半通建设有了快

2、按速发展，国内鞍各大城市纷纷瓣加入到轻轨及拔地铁的建设行绊列。城市轨道敖交通工程车站颁主要设置于地懊下，为封闭空爸间，机电设备百复杂，出入及澳停留车站人员柏繁多。一旦发啊生火灾，将给爸人民的生命及拌财产带来巨大拔损失，为保证懊地铁安全运行肮，给地铁乘客把创造一个舒适罢、安全可靠的挨乘车环境，城稗市轨道交通需摆要全线设置火昂灾自动报警系奥统（以下简称斑FAS），对柏火灾灾情进行岸监控，做到尽哀早发现、及时坝报警并进行消氨防联动。 袄如果FAS系唉统的设备选型熬、系统机构或懊联动等不合理背，存在安全隐哀患，就会造成奥十分严重的后懊果。1987哎 年12 月吧,英国伦敦最邦大的地铁站发奥生大火,火势

3、扒吞噬了整个售霸票大厅,将数拌百名乘客困在案里面。大火产拌生了热浪和大岸量的有毒烟气扮,引起乘客一班片恐慌,争相哀逃命,相互挤唉踏,难以找到败避难道路,结邦果造成了30般 人死亡,8皑0 人受伤。八1981 年八6 月,莫斯翱科“十月线”般发生火灾,虽扳然没有公布有凹关数字,估计奥情况是非常严霸重的。据不完绊全统计,日本扒从1961岸1975 年袄共发生地铁火办灾45 起,碍每年平均3 稗起。韩国南部吧城市大邱20笆03 年2 芭月18 日发熬生一起地铁纵懊火案,火灾事半故造成126阿 人死亡,1班46 人受伤碍,另有318班 人失踪。叭2 火灾探测岸技术在城市轨斑道交通FAS绊系统中的应用伴

4、 2. .1懊 火灾探测技白术的控制原理扳 扳火灾的发生和坝发展是一个非艾常复杂的非平霸稳过程, 它吧除了自身的物瓣理化学变化以敖外还会受到许捌多外界的干扰蔼, 火灾一旦岸产生便以接触白式(物质流)白 和非接触式把(能量流) 奥的形式向外释癌放能量。接触芭式包括可燃气蔼体、燃烧气体办和烟雾、气溶稗胶等。非接触昂式如声音、辐熬射等。火灾探背测技术就是利碍用敏感元件将盎火灾中出现的拔物理化学特征邦转换为另外一叭种易于处理的白物理量。通过岸现代化的计算绊机、网络及自奥动控制技术，澳把报警信息传柏递到报警控制袄器，为尽早扑跋灭火灾提供报颁警信号。耙2. .2 搬火灾探测算法靶 佰对火灾过程产挨生的各种

5、特征艾信号的准确检扳测，是进行及鞍时、可靠的火把灾探测报警的唉重要前提，而白如何根据这些爸传感器输出信唉号做出是否发叭生火灾的判断翱，是影响系统半响应灵敏度及肮误报率等性能搬的最重要因素芭，。这就是火啊灾探测算法。跋最为常用的火耙灾探测算法为鞍传统的直观阈按值法，直观阈扒值法大都直接班对火灾传感元坝件的信号幅值爸进行处理，主半要有固定门限碍检测法和变化吧率检测法。固拜定门限法原理隘是将火灾信号笆幅值、烟雾引隘起电离室中离瓣子电流变化幅扒值或温度值等巴与预先设定的凹相关阈值进行班比较，当信号般幅值超过阈值碍时，则直接输拜出火灾报警信阿号。固定门限稗法可表示为：隘 搬， 这里的罢Dy(t)扮=1表

6、示判癌定为火灾，D叭y(t)爸=0表示判定败为非火灾，S败为阈值，x(傲t)为火灾。懊 埃为提高探测的皑可靠性和抗干肮扰能力，抑制笆环境中突然出艾现的电脉冲尖扮峰、50Hz巴工频干扰等干扮扰信号，降低翱误报，可对传办感器输出信号阿进行平均以及把延时处理，对般信号在一段时颁间进行积分平斑均： 办，算出一段时吧间的平均值，坝当平均值幅度哎超过预定阈值懊S后，判决电搬路才输出火灾搬报警信号，这靶种处理方法在袄一定程度上抑奥制了非火灾信拔号的干扰，提艾高了信号判别扳的可靠性。变疤化率检测算法柏和固定门限检瓣测法类似，只傲是把火灾处理扒信号进行微分扮运算： 癌，再把得到伴的火灾信号变澳化率值与设定摆的斜

7、率率值进耙行比较，作出凹火灾判断。当皑今许多的模拟颁量火灾报警探耙测仍沿用固定哎阈值法，只是皑将绝对报警阈肮值改为相对阈百值， 办即所谓阈值补柏偿，亦可将单阿门限加为多门斑限以适应不同百应用场合的需霸要。哀随着火灾探测熬技术的发展,版 出现了很多伴更加智能的火把灾探测算法，背最具有代表性邦的是模糊神经岸网络算法。火拜灾参量随着时拌间和空间的变瓣化而变化，很扮难用建立一种叭或几种数学模暗型进行精确描笆述，因此，火扒灾探测信号是背一种十分困难板的信号检测，扳它要求信号处跋理算法能够适拜应各种环境条爸件的变化，自疤动调整参数，爸以达到既能快熬速探测火灾，奥又有很低的误埃报率。而神经皑网络和模糊系半统

8、都属于一种案数值化和非数叭学模型的函数矮估计和动力学懊系统。它们都安能以一种不精氨确的方式处理靶不精确的信息哀，模糊神经网斑络算法既增强奥神经网络处理斑信息的可理解摆性，还能自动翱生成模糊隶属敖函数，提高模啊糊规则的精度笆，提高火灾探般测系统的智能矮化程度。因此哀它在火灾探测拔领域具有美好熬的探测前景。耙随着各种探测氨算法的产生和胺逐步应用，将百会大大提高火办灾自动报警系胺统的报警可靠绊性。矮2. 3 案火灾探测设备败 背根据探测方式碍不同, 火灾阿探测器可大致袄划分为: (版1) 点型探隘测器: 以探白测器为中心点肮, 对周围火扳灾参数进行响挨应的火灾探测拜器。目前大部疤分的火灾探测绊器属于

9、点型火芭灾探测器。(扮2) 八线型火灾探测昂器: 这种火拜灾探测器形成背一个连续的线岸路, 并对这埃一连续线路周澳围的火灾参数矮进行响应。目矮前地铁中最常蔼用的两种探测瓣器为感烟探测败器和感温探测阿器。除了这两巴种探测器外，矮在特殊环境用袄房或地下空间岸还需设置缆式颁线型定温探测把器、红外火焰哀探测器、可燃胺气体探测器、哎红外对射式感埃烟探测器等火拌灾探测器，为埃了提高地铁区熬间隧道内的报败警可靠性，有扳的城市的地铁癌工程还在区间瓣设置了光纤感败温探测器，光挨纤感温探测系矮统是一套利用案光纤作为线性岸感温探测器的蔼高新技术，其挨基本原理是利挨用光纤中石英般分子会受温度霸上升而产生晶哀格振动。这

10、种澳振动会导致在唉光纤中传输的奥光产生散射，斑而散射量的大氨小可以直接反挨应温度的高低挨。因此光纤感霸温探测系统可碍以将环境温度白以连续的线性肮方式表示出来啊。光纤感温探跋测系统的另一鞍个崭新的技术班是可以准确地澳定位温度变化搬的确切位置。埃系统通过光时癌域及光频域反爸射测量法及连笆续FFT(快跋速傅立叶变换安)对讯息进行八处理，将微小百的时空差别以半频率方式体现唉出来，实现精把确定位，从而斑构成一套精密巴的光纤线性感办温探测系统。艾感温光纤探测耙器是目前地下爸区间隧道比较捌理想的火灾探颁测器。各类现捌场级火灾探测百器如同FAS哎系统的感知器扒官，布设在地懊铁范围内的各凹个空间，以全柏面探测火

11、情。柏3 城市轨道背交通FAS系罢统的现状 3稗. 1 车背站级FAS系埃统 背火灾自动报警澳系统是地铁自绊动化系统的一癌个重要组成部佰分, 它是利挨用计算机技术跋、检测技术和凹电子通讯技术岸, 以火灾为肮监控对象, 凹根据防火要求吧和特点而设计肮、构成和工作霸的。该系统既坝能对火灾发生袄进行早期探测笆和自动报警,百 又能根据火艾情位置, 及挨时输出联动灭癌火信号, 启摆动相应的消防翱设施, 进行绊灭火，是将火班灾消灭在萌发坝状态, 最大蔼限度地减少火翱灾危害的有力岸工具。氨根据火灾自动把报警系统的基挨本结构要求和昂基本设计形式芭，火灾自动报稗警系统按照所白采用的火灾探颁测器、各种功岸能模块和

12、楼层巴显示器等与火袄灾控制器的连斑接方式，可分巴为多线制和总拜线制两种应用白形式；根据火翱灾报警控制器挨进行火灾检测扳数据的处理和般实现火灾模式佰识别方式的不瓣同，分为集中背智能型和分布白智能型两种系扮统应用形式；唉按各个生产厂班的系统实际产伴品形式，分为澳中控机、主子白机和网络通信昂系统应用形式岸。目前地铁F白AS系统采用袄的多为总线制熬分布智能型的稗网络通信系统吧。，站级FA白S系统是整个佰地铁FAS系矮统的最基本组拔成单元，负责拔本站范围内的芭火灾探测及消唉防联动等功能办，它是全线F伴AS网络的一颁个节点单元，唉通过车站综合耙控制室火灾报般警控制主机（盎FACP盘）皑纳入到全线网安络，由

13、控制中岸心统一管理。半车站级火灾自拔动报警系统基靶本结构如图1哀所示。图1 火灾自动报警系统基本结构翱图1 火灾自动报警系统基本结构叭袄3. 2 霸全线FAS系稗统构成 艾地铁FAS按败两级（中央、扳车站）管理三挨级（中央、车百站、就地）控肮制设置全线系靶统。第一级为班中央级，作为啊FAS集中监搬控中心，设置昂于全线控制中白心大楼内；第肮二级为车站级佰，作为本地F般AS消防控制笆室，设置于各唉车站的车站综岸控室以及车辆阿段等的消防值斑班室；第三级胺为现场就地控柏制级。坝各车站设立自扳成体系的独立佰报警系统和联按动控制系统，胺各站将FAS啊信息通过车站案级火灾报警控鞍制器经由全线斑骨干网传输到佰

14、控制中心，中耙心实现对全线艾火灾报警系统埃的监视和统一般防灾指挥调度凹。全线组网接氨口采用通用标案准接口，接口翱协议开放。各啊站级火灾报警案控制器以下布哎设了数量庞大案的各种火灾探摆测器、控制模岸块、监测模块版等，用以及时岸探测火灾灾情矮，及时联动相颁应设备运行到班火灾模式。F哀AS系统的全般线构成及网络败结构如图2所敖示。图2 城市轨道交通FAS系统的全线构成网络图笆埃图1 火灾伴自动报警系统巴基本结构 爸图2 城市胺轨道交通FA鞍S系统的全线隘构成网络图扒3. 3消防百联动控制 矮FAS系统除巴完成可靠监视耙火灾发生、探案测火灾灾情的皑功能外，另一矮大重要功能就安是实现消防联蔼动，所谓地铁

15、伴FAS系统的扒消防联动，就颁是指在地铁运懊营范围内的任瓣一地点发生火靶灾的情况下，笆要由FAS系办统来控制消防八设备，联动相跋关系统，及时懊扑灭地铁火灾懊。氨火灾时，FA邦S系统需要联熬动的控制的灭吧火系统设备有霸：消火栓灭火拌系统、自动水八喷淋灭火系统霸、气体灭火系邦统。岸FAS系统需碍要联动的防排氨烟系统设备有摆：防火卷帘门疤、挡烟垂壁、蔼送风阀、排烟爸阀、防火阀、瓣防烟防火阀等皑。凹FAS系统需版要联动的防灾搬通讯设备有：敖电话系统、广傲播系统、PI拜S系统、CC按TV系统。稗FAS系统需叭要联动的其他跋系统有：IS癌CS系统、B霸AS系统、火扮灾应急照明及唉疏散指示系统扮、自动扶梯及百电梯、屏蔽门懊、门禁、AF摆C等系统。巴火灾情况下，霸消防联动设备般及相关联动系坝统是火灾自动摆报警系统的重斑要控制对象，袄联动控制的正埃确可靠与否，半直接影响火灾瓣扑灭工作的成扒败，除了FA拔S系统本身联斑动相关设备外搬，BAS系统瓣和ISCS系盎统配合完成其摆他相关系统的把联动，如通风艾空调的火灾模澳式以及电梯、版屏蔽门、AF白C闸机等的联扮动