地铁车站气体灭火系统控制模式及优化方案

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    1、地铁车站气体灭火系统介绍

    以广州地铁为例,目前主要采用IG541气体灭火系统，由报警控制子系统和管网子系统两部分组成。报警控制子系统由系统控制主机,灭火控制盘,探测器(点型感烟,感温),警铃,蜂鸣器及闪灯,释放指示灯,手拉启动器,紧急止喷按钮等部分组成。

    管网子系统则由灭火剂储瓶,启动氮气瓶及其相应组件,机械启动装置,自动启动装置,高压软管,集流管,安全阀,单向阀,减压装置,选择阀,压力开关及管道和喷头等部分组成。

    系统采用气体(氮气)驱动,作为启动动力源开启灭火剂储瓶,气动启动管路为紫铜管,工作压力为6.0MPa，系统具有火灾报警和自动灭火的功能。在正常运营时,由报警控制子系统监视防护区的状态,在火灾时能自动报警并按预先设定的控制方式启动管网子系统释放灭火剂,迅速扑灭防护区内的火灾。

    2、系统的控制方式

    系统同时具有自动控制,手动控制和机械应急操作三种启动方式，操作程序如下：

    1)自动控制

    第一步：防护区内的单一探测回路烟感或温感探测到火灾信号后,灭火控制盘启动设在该防护区域内的警铃,同时向FAS系统提供火灾预报警信号。

    第二步：同一防护区内的气体灭火系统的控制主机在收到防护区内两个不同性质探测器的火灾报警信号后,向该防护区的灭火控制盘发出指令,启动设在该防护区域内外的蜂鸣器及闪灯,停止警铃动作,同时向FAS系统输出火灾确认信号以及输出有源信号关闭防护区防火阀,并进入30S的延时状态。

    在延时过程中,如在延时阶段发现是系统误动作,或防护区确有火灾发生但仅使用手提式灭火器和其它移动式灭火设备即可扑灭的情况下,工作人员可按住设在防护区门外的紧急止喷按钮暂时停止释放气体(直至系统复位),如需继续开启气体灭火系统,需紧急启动按钮,系统无延时，立即释放。

    第三步：30秒延时结束时,灭火控制盘输出有源信号开启氮气启动瓶电磁阀,通过氮气启动瓶启动IG541灭火剂储瓶瓶组以释放气体,气体通过管道输送到防护区。此时，压力开关上的触点开关动作并将气体释放信号传送至灭火控制盘,并由灭火控制盘将气体释放信号传至FAS系统，同时灭火控制盘启动防护区外的释放指示灯。防护区域门内外的蜂鸣器及闪灯，在灭火期间将一直工作，警告所有人员不能进入防护区域，直至确认火灾已经扑灭。

    2)手动控制

    无论气体灭火系统主机和灭火控制盘处于何种状态,手动控制总是拥有最高权限,即使在紧急止喷按钮长期按下的情况下,只要接到手拉启动器指令后,无需延时,灭火控制盘将输出有源信号开启系统的启动装置以释放气体。

    3)机械应急操作

    灭火剂储瓶瓶头阀和选择阀上各加装一个机械启动器,用人为的拉力开启系统释放灭火气体。选择阀须先开启,灭火剂储瓶瓶头阀后开启。

    3、气体灭火系统控制系统联动防火阀的措施

    气体灭火系统在喷放气体前必须保证防护空间的密闭，除要求门窗常闭意外，穿过防护区域的风管也必须关闭，措施是在风管的防护区分界点设置电动防烟防火阀，防烟防火阀由气体灭火控制盘提供DC24V有源控制线路，连接防火阀上的接线端子排，进行串联控制。同时防火阀向火灾报警系统反馈其状态信号(关闭或开启)。

    对于位于相邻防护区中间的防烟防火阀，相邻防护区任意一区发生火灾都必须联动此公共防火阀，防火阀宜设置一个控制原则。一般可规定公共防火阀由区域序号编号较小(或较大)的控制盘控制。即所有的控制盘都在控制主机上有自己的编码，无论相邻区域的任一区发生火灾，都由气体灭火的报警控制主机来指令编号较小(或较大)的控制盘来关闭公共防火阀。

    4、气体灭火系统控制模式的优化探讨

    根据《消防联动控制系统》(GB1680-2006)第4.3.1.2条文:”气体灭火控制器不应直接接收火灾报警触发器件的火灾报警信号”，即是各分区控制盘不得直接接收各分区火灾报警信号，火灾信号必须由独立的火灾报警控制器来统一发出，因此在车站控制室与FAS系统并列设置了一个气体灭火控制主机。这主要是系统接口划分造成的问题，将气体灭火保护区域的消防联动和消防报警单列出来做成一个气体灭火消防控制的独立系统，而车站其他区域列为常规火灾报警系统(FAS)管理。

    在这种模式下，FAS系统在每个分区控制盘附近设置一个端子箱，接收气体灭火系统传来的火灾预报警、报警确认、系统喷放、系统故障、手自动状态等信号，即FAS系统完全依靠气体灭火系统告知气体灭火保护区域的火灾情况。

    在消防系统趋向统一管理的趋势下，此种模式有几点不足：

    1)车控室监控人员需要在两台看上去一模一样的报警控制主机上分别查看和控制全站的消防系统。

    2)不利于系统整合。由于相应报警模块的厂家不同，接口不通用，可能造成后续维护的麻烦。

    3)机电安装时线缆过多。由于气体灭火为独立的报警系统，各种信号线，电源线较多，采用镀锌线管敷设，一般在设备区走廊内，气体灭火系统的管线会占据某个标高面整个一层的空间。

    目前的趋势是整合整个火灾报警系统，这在南京地铁3号线已有应用。即车站控制室只设置一个FAS控制主机，不再设置气体灭火系统主机，气体灭火系统只负责防火区内的警铃奉命器释放灯等控制。其他消防联动和烟温感火灾报警控制等都由FAS系统负责，气体灭火分区控制盘直接接收FAS系统的火灾信息(最好采用通信接口)，由此可剥离气体灭火系统的火灾报警和联动的功能。