城市軌道交通FAS系統淺析時刻：2010-6-222:30:46點擊：236核心提示：本文簡要介紹了火災探測技術的操縱原理、探測算法及探測設備，分析了火災報警操縱系統在都市軌道交通中的重要作用、FAS系統構成以及火災時的消防聯動咨詢題。...1FAS系統在都市軌道交通中的作用都市軌道交通是都市重要交通樞紐，同時又是現代化的快速交通工程。近年來，隨著經濟的進展，都市軌道交通建設有了快速進展，國內各大都市紛紛加入到輕軌及地鐵的建設行列。都市軌道交通工程車站要緊設置于地下，為封閉空間，機電設備復雜，出入及停留車站人員繁多。一旦發生火災，將給人民的生命及財產帶來龐大缺失，為保證地鐵安全運行，給地鐵乘客制造一個舒服、安全可靠的乘車環境，都市軌道交通需要全線設置火災自動報警系統（以下簡稱FAS），對火災災情進行監控，做到盡早發覺、及時報警并進行消防聯動。如果FAS系統的設備選型、系統機構或聯動等不合理，存在安全隱患，就會造成十分嚴峻的后果。1987年12月,英國倫敦最大的地鐵站發生大火,火勢吞噬了整個售票大廳,將數百名乘客困在里面。大火產生了熱浪和大量的有毒煙氣,引起乘客一片恐慌,爭相逃命,相互擠踏,難以找到避難道路,結果造成了30人死亡,80人受傷。1981年6月,莫斯科“十月線”發生火災,盡管沒有公布有關數字,估量情形是專門嚴峻的。據不完全統計,日本從1961～1975年共發生地鐵火災45起,每年平均3起。韓國南部都市大邱2003年2月18日發生一起地鐵縱火案,火災事故造成126人死亡,146人受傷,另有318人失蹤。2火災探測技術在都市軌道交通FAS系統中的應用2..1火災探測技術的操縱原理火災的發生和進展是一個專門復雜的非平穩過程,它除了自身的物理化學變化以外還會受到許多外界的干擾,火災一旦產生便以接觸式(物質流)和非接觸式(能量流)的形式向外開釋能量。接觸式包括可燃氣體、燃燒氣體和煙霧、氣溶膠等。非接觸式如聲音、輻射等?；馂奶綔y技術確實是利用敏銳元件將火災中顯現的物理化學特點轉換為另外一種易于處理的物理量。通過現代化的運算機、網絡及自動操縱技術，把報警信息傳遞到報警操縱器，為盡早撲滅火災提供報警信號。2..2火災探測算法對火災過程產生的各種特點信號的準確檢測，是進行及時、可靠的火災探測報警的重要前提，而如何按照這些傳感器輸出信號做出是否發生火災的判定，是阻礙系統響應靈敏度及誤報率等性能的最重要因素，。這確實是火災探測算法。最為常用的火災探測算法為傳統的直觀閾值法，直觀閾值法大都直截了當對火災傳感元件的信號幅值進行處理，要緊有固定門限檢測法和變化率檢測法。固定門限法原理是將火災信號幅值、煙霧引起電離室中離子電流變化幅值或溫度值等與預先設定的有關閾值進行比較，當信號幅值超過閾值時，則直截了當輸出火災報警信號。固定門限法可表示為：

，那個地點的D[y(t)]=1表示判定為火災，D[y(t)]=0表示判定為非火災，S為閾值，x(t)為火災。為提升探測的可靠性和抗干擾能力，抑制環境中突然顯現的電脈沖尖峰、50Hz工頻干擾等干擾信號，降低誤報，可對傳感器輸出信號進行平均以及延時處理，對信號在一段時刻進行積分平均：，算出一段時刻的平均值，當平均值幅度超過預定閾值S后，判決電路才輸出火災報警信號，這種處理方法在一定程度上抑制了非火災信號的干擾，提升了信號判不的可靠性。變化率檢測算法和固定門限檢測法類似，只是把火災處理信號進行微分運算：

，再把得到的火災信號變化率值與設定的斜率率值進行比較，作出火災判定。當今許多的模擬量火災報警探測仍沿用固定閾值法，只是將絕對報警閾值改為相對閾值，即所謂閾值補償，亦可將單門限加為多門限以適應不同應用場合的需要。隨著火災探測技術的進展,顯現了專門多更加智能的火災探測算法，最具有代表性的是模糊神經網絡算法?；馂膮⒘侩S著時刻和空間的變化而變化，專門難用建立一種或幾種數學模型進行精確描述，因此，火災探測信號是一種十分困難的信號檢測，它要求信號處理算法能夠適應各種環境條件的變化，自動調整參數，以達到既能快速探測火災，又有專門低的誤報率。而神經網絡和模糊系統都屬于一種數值化和非數學模型的函數估量和動力學系統。它們都能以一種不精確的方式處理不精確的信息，模糊神經網絡算法既增強神經網絡處理信息的可明白得性，還能自動生成模糊隸屬函數，提升模糊規則的精度，提升火災探測系統的智能化程度。因此它在火災探測領域具有美好的探測前景。隨著各種探測算法的產生和逐步應用，將會大大提升火災自動報警系統的報警可靠性。2.3火災探測設備按照探測方式不同,火災探測器可大致劃分為:(1)點型探測器:以探測器為中心點,對周圍火災參數進行響應的火災探測器。目前大部分的火災探測器屬于點型火災探測器。(2)線型火災探測器:這種火災探測器形成一個連續的線路,并對這一連續線路周圍的火災參數進行響應。目前地鐵中最常用的兩種探測器為感煙探測器和感溫探測器。除了這兩種探測器外，在專門環境用房或地下空間還需設置纜式線型定溫探測器、紅外火焰探測器、可燃氣體探測器、紅外對射式感煙探測器等火災探測器，為了提升地鐵區間隧道內的報警可靠性，有的都市的地鐵工程還在區間設置了光纖感溫探測器，光纖感溫探測系統是一套利用光纖作為線性感溫探測器的高新技術，其差不多原理是利用光纖中石英分子會受溫度上升而產生晶格振動。這種振動會導致在光纖中傳輸的光產生散射，而散射量的大小能夠直截了當反應溫度的高低。因此光纖感溫探測系統能夠將環境溫度以連續的線性方式表示出來。光纖感溫探測系統的另一個嶄新的技術是能夠準確地定位溫度變化的確切位置。系統通過光時域及光頻域反射測量法及連續FFT(快速傅立葉變換)對訊息進行處理，將微小的時空差不以頻率方式體現出來，實現精確定位，從而構成一套周密的光纖線性感溫探測系統。感溫光纖探測器是目前地下區間隧道比較理想的火災探測器。各類現場級火災探測器如同FAS系統的感知器官，布設在地鐵范疇內的各個空間，以全面探測火情。3都市軌道交通FAS系統的現狀3.1

車站級FAS系統火災自動報警系統是地鐵自動化系統的一個重要組成部分,它是利用運算機技術、檢測技術和電子通訊技術,以火災為監控對象,按照防火要求和特點而設計、構成和工作的。該系統既能對火災發生進行早期探測和自動報警,又能按照火情位置,及時輸出聯動滅火信號,啟動相應的消防設施,進行滅火，是將火災消滅在萌發狀態,最大限度地減少火災危害的有力工具。按照火災自動報警系統的差不多結構要求和差不多設計形式，火災自動報警系統按照所采納的火災探測器、各種功能模塊和樓層顯示器等與火災操縱器的連接方式，可分為多線制和總線制兩種應用形式；按照火災報警操縱器進行火災檢測數據的處理和實現火災模式識不方式的不同，分為集中智能型和分布智能型兩種系統應用形式；按各個生產廠的系統實際產品形式，分為中控機、主子機和網絡通信系統應用形式。目前地鐵FAS系統采納的多為總線制分布智能型的網絡通信系統。，站級FAS系統是整個地鐵FAS系統的最差不多組成單元，負責本站范疇內的火災探測及消防聯動等功能，它是全線FAS網絡的一個節點單元，通過車站綜合操縱室火災報警操縱主機（FACP盤）納入到全線網絡，由操縱中心統一治理。車站級火災自動報警系統差不多結構如圖1所示。圖1火災自動報警系統差不多結構

圖1

火災自動報警系統差不多結構

3.2

全線FAS系統構成地鐵FAS按兩級（中央、車站）治理三級（中央、車站、就地）操縱設置全線系統。第一級為中央級，作為FAS集中監控中心，設置于全線操縱中心大樓內；第二級為車站級，作為本地FAS消防操縱室，設置于各車站的車站綜控室以及車輛段等的消防值班室；第三級為現場就地操縱級。各車站設置自成體系的獨立報警系統和聯動操縱系統，各站將FAS信息通過車站級火災報警操縱器經由全線骨干網傳輸到操縱中心，中心實現對全線火災報警系統的監視和統一防災指揮調度。全線組網接口采納通用標準接口，接口協議開放。各站級火災報警操縱器以下布設了數量龐大的各種火災探測器、操縱模塊、監測模塊等，用以及時探測火災災情，及時聯動相應當設備運行到火災模式。FAS系統的全線構成及網絡結構如圖2所示。圖2都市軌道交通FAS系統的全線構成網絡圖

圖1

火災自動報警系統差不多結構圖2

都市軌道交通FAS系統的全線構成網絡圖3.3消防聯動操縱FAS系統除完成可靠監視火災發生、探測火災災情的功能外，另一大重要功能確實是實現消防聯動，所謂地鐵FAS系統的消防聯動，確實是指在地鐵運營范疇內的任一地點發生火災的情形下，要由FAS系統來操縱消防設備，聯動有關系統，及時撲滅地鐵火災?；馂臅r，FAS系統需要聯動的操縱的滅火系統設備有：消火栓滅火系統、自動水噴淋滅火系統、氣體滅火系統。FAS系統需要聯動的防排煙系統設備有：防火卷簾門、擋煙垂壁、送風閥、排煙閥、防火閥、防煙防火閥等。FAS系統需要聯動的防災通訊設備有：電話系統、廣播系統、PIS系統、CCTV系統。FAS系統需要聯動的其他系統有：ISCS系統、BAS系統、火災應急照明及疏散指示系統、自動扶梯及電梯、屏蔽門、門禁、AFC等系統。火災情形下，消防聯動設備及有關聯動系統是火災自動報警系統的重要操縱對象，聯動操縱的正確可靠與否，直截了當阻礙火災撲滅工作的成敗，除了FAS系統本身聯動有關設備外，BAS系統和ISCS系統配合完成其他有關系統的聯動，如通風空調的火災模式以及電梯、屏蔽門、AFC閘機等的聯動。隨