地铁FAS设备组成及系统结构

UrbanMassTransit 地铁FAS设备组成及系统结构 李春波 (北京全路通信信号研究院，北京 100073) 城轨交通 摘要：介绍了地铁FAS系统中央级、车站级和现场级的系统结构和主要设备构成；表述了FAS系统两 级管理三级控制结构形式和相关系统示意图，分析了地铁FAs在系统结构、网络组成及设备应用方 面的发展趋势。 关键词：地铁FAS系统结构 发展趋势设备组成 Abstract：Thepaperintroducesthesystemstructureandmajorequipmentcompositionofcentral—level， station—levelandfield—levelofmetroFASsystem，andexpressesthetwo—levelmanagementandthree—level controloftheFASsystemstructureformandrelatedsystemsdiagram，analyzesthesystemandnetwork compositionandthedevelopmenttrendsofequipmentapplicationofmetroFASsystem． Keywords：Metro，FAS，Systemstructure，Developmenttrends，andEquipmentcomposition 火灾自动报警系统(简称FAS)是地铁自动化 系统的一个重要组成部分，它是利用计算机技术、 检测技术和电子通信技术，以火灾为监控对象，根 据防火要求和特点而设计。系统既能对火灾发生进 行早期探测和自动报警，又能根据火情位置，及时 输出联动灭火信号，启动相应的消防设施进行灭火， 将火灾消灭在萌发状态，最大限度地减少火灾危害。 系统应具备安全可靠、误报率低、信号传输准确可靠、 灵活性和兼容性强、布线简单灵活和便于调试、管理、 当车站发生火灾等灾难时，广播操作台可兼作 消防广播用途。 车站广播系统可根据信号系统提供的列车到发 信息进行自动广播。 4应探讨和注意的问 (1)使用授权、相关手续及费用 CobraNet是经CirrusLogic公司认证的产品， 使用CobraNet应向CirrusLogic公司申请，获得 CobraNet生产特许证方可生产，因此，会有相关的 手续及费用问题。 (2)使用渠道 目前市场上有CobraNet的成品出售，但都是 维护等特点。系统在设计上的设备结构、网络连接 及现场设备布置等比较关键。 1地铁全线FAS系统构成 地铁FAS系统按两级(中央、车站)管理三级 (中央、车站、就地)控制设置全线系统。 FAS系统作为二级管理系统，由设置在OCC 的环调工作站、车辆段的维修工作站和设置在各车 站车控室、车辆段和主变电所等地的消防控制室的 通用标准产品，在构成、功能和工艺等方面不能完 全符合特定条件的要求，可能出现功能组成或结构 工艺上的不足。如果某项系统工程，由于用量较少， 很难为其“量身定做”。 (3)成本及造价 采用CobraNet技术，其成本比模拟音频系统可 能略有升高，应根据轨道交通现状进行全面分析决策。 参考文献 【1】罗东山，黄晓革．基于Cobr&Net技术的音频传输网络fJ】．广 播与电视技术，2005(6)：64-65． 【2】展玉珍，孙永珍．网上广播技术及其实现【J】．有线电视技 术，2004(15)：96—98． (收稿日期：2008．12-24) 42 铁路通信信号工程技术(RSCE)2009年8月，第6卷第4期 万方数据 UrbanMassTransit 火灾自动报警系统及联系两系统的通信网络构成。 车站级火灾自动报警系统采用专用火灾报警控制盘。 FAS系统作为三级控制系统，第一级为中央级， 是整个FAS集中监控中心，设置于全线控制中心大 城轨交通 楼内；第二级为车站级，是FAS系统基本结构单元， 设置于各车站的综控室以及车辆段等的消防值班室， 第三级为现场就地控制级。 FAS系统的全线构成及网络结构如图l所示。 !蔓地中央服生驱 一融如I l扫lZ．7I瞥陬习 I中央级火灾耘警毛机l局域网 中央级FAs系统 车皇占 车些 I控制中心 车站 车站▲ ● ▲ 。一’’ 。二一 I 通信传输通道骨干网络 I 车站 车站 停车场 车辆段／综合维修基地 至BAS系统 I 站级FAS系统 帖级FAs系统 I 站级FAs系统 DTr l 至ISrS ．。．⋯～． 至TSrR．．⋯～⋯⋯一_l火灾报警I j糍滁l 十铽科 I报警控制器r罂至ISCS一 J控制器l l电话}机I l电话主机I l『乜话上侧 报警控制器r’裔一剧 忪共广播l I公共，“播l 口n忪足广剧I系统I 一剧 l系统l ，—一⋯_L。l系统I 车站值班员】 ：作站 停车场值班丘 【J二作站 车辆段值班丘【工作站 图1火灾自动报警全线系统构成示意图 2中央级系统构成 中央级作为0CC管理全线火灾报警系统网络 控制工作站，是整个系统的设备、管理和控制中心。 它能实现对全线FAS系统和联动设备等的完全监 视和控制，中央级通过图形和文字方式对全线各站 FAS系统的智能探测器、手自动转换开关、监视模 块、控制模块等设备的报警、故障、屏蔽、复位、 反馈、控制等信息进行实时监视和处理。通过中央 级工作站实现直接屏蔽、复位设备点、读取智能探 测器工作参数、启动／停止联动控制设备等功能。 在中心调度大厅内设置一套火灾自动报警控制 器(网络型)、～套互为备用的图形工作站。在控制 中心大楼机房内设置主备服务器(视不同品牌的设 备而定)、交换机等设备；火灾自动报警控制器(网 络型)通过网络接口与全线火灾自动报警网络相连， 作为网络的一个节点与各车站级火灾报警控制器(联 动型)保持通信。工作站采用主、备机同时在线工 作，并互为监视形式。平时备机同样接收并存储网 络信息，当主机失效时，备机能无间断替代主机工作， 并保持系统记录。FAS控制中心控制器和图形工作 站应预留～定的余量。 中央级设有联动控制台、防灾广播与电视监视 切换装置以及防灾调度电话总机、与市消防、防汛、 地震预报中心联系的外部电话等，并设置打印机、 与相关系统接口等设备。 在车辆段设FAS维修检测工作站，除具有维修 功能外，还具有与系统管理工作站相同的功能。 3车站级系统及网络构成 根据火灾自动报警系统基本的结构要求和设计 形式，火灾自动报警系统按照所采用的火灾探测器、 各种功能模块和手报等与火灾控制器的连接方式， 可分为多线制和总线制两种应用形式；根据火灾报 警控制器进行火灾检测数据的处理和实现火灾模式 识别方式的不同，分为集中智能型和分布智能型两 种系统应用形式，按各个生产厂的系统实际产品形 式，分为中控机、主子机和网络通信系统应用形式。 目前，地铁FAS系统采用的多为总线制分布 智能型的网络通信系统，站级FAS系统是整个地铁 FAS系统的最基本组成单元，负责本站范围内的火 灾探测及消防联动等功能，它是全线FAS网络的一 个节点单元，通过车站综合控制室火灾报警控制主机 (FACP盘)纳入到全线网络，由控制中心统一管理。 车站级火灾自动报警系统基本结构如图2所示。 地铁车站级FAS系统由车站值班员工作站、火 灾报警控制器、消防专用电话系统、消防广播系统(火 灾时将公共广播强切至消防广播)、接口设备、IBP No．4李春波：地铁FAS设备组成及系统结构 43 万方数据 UrbanMassT『．ansit 裔懈$儿,flt制数 ‘ ，_烈y-Ⅲ捌^R瓣5I 儿 据 -_叫数字时输}t1 思线L——叫火灾报警 和 ． ．I模拟酣输入 ：I控制器 控 ■⋯⋯、 制妙毒b 总㈢l㈣线 l拟显示屏I U坐删 ，’AI⋯Ⅲ十，■^ 图2火灾自动报警系统基本结构 盘、UPS电源和车站级监控网络等设备组成。 火灾报警控制器是火灾自动报警系统的重要组 成部分，在火灾自动报警系统中，火灾探测器是系 统的“感觉器官”，随时监视周围环境的火灾情况； 而火灾报警控制器则是系统的“躯干”和“大脑”， 是系统核心，可以为系统提供高稳定的直流电源， 监视各类现场设备有无故障，保证火灾探测器长期、 稳定、有效的工作，当火灾探测器探测到火情后， 控制器接收火灾探测器发来的报警，迅速正确地进 行转换和数据处理，指示报警具体部位和时间，同 时执行相应的辅助控制等诸多任务。火灾报警控制 器除了具有控制、记忆、识别和报警功能外，还具 有自动检测、联动控制，打印输出和图形显示等功能。 报警控制器的功能反映出FAS系统的技术构成、可 靠性、稳定性等，是评价FAS系统先进性的重要指标。 FAS系统除完成可靠监视火灾发生、探测火灾 灾情功能外，另一重要功能是实现消防联动，火灾 时联动相关系统(如BAS、ISCS、通风空调、给排 水及消防、气体灭火、防火卷帘、电扶梯、PSD等) 进行火灾模式控制，完成扑灭火灾，通风排烟、引 导疏散等功能。所以，FAS系统在车站级与众多系 统存在接口。系统接口应采用通用标准接口，接口 协议开放，保证系统间正常通信。 4现场级设备组成 各站级火灾报警控制器的下级布设了覆盖范围 广、数量庞大的就地级设备，用以及时探测火灾灾情， 及时联动相应设备运行到火灾模式。 现场级FAS系统主要包括以下设备。 (1)各类火灾探测器：智能化光电感烟探测器、 红外光束感烟探测器、感温探测器、红外火焰探测器、 可燃气体探测器和线性感温电缆等，用来实现现场 火灾的报警，及时发现火情。 城轨交通 (2)监测及控制模块：用于对各设备运行状态 的检测、报警检测及对各消防设备的控制。 (3)手动火灾报警按钮、消防电话分机及电话 插孔：用于现场人员的人工报警及消防通信。 (4)警铃及声光报警器：火灾时发出火灾报警。 (5)消防广播：发布火灾信息，组织现场救灾 工作及疏散人群。 5结束语 通过以上论述，分析了地铁FAS系统的中央级、 车站级和现场级的系统结构和主要设备构成。系统 结构方面，由于目前地铁项目都设置了综合监控系 统，它是一个以电调、环调为核心的综合性控制系统， 对地铁其他相关设备专业有集成的趋势，FAS系统 也不例外，而且有被深度集成的趋势。随着集成深 度加深，在保证系统功能前提下，地铁FAS系统的 中央级及车站级的系统结构会变得更简捷，整个地 铁设备专业集成及自动化水平会越来越高。网络结 构方面，随着通信传输系统技术的日益完善，FAS 系统将会越来越多地应用通信传输系统的逻辑传输 信道来取代以往的独立光纤通道，简化整个弱电系统 骨干网设备结构，提高网络集成化程度。而在就地级 设备布置方面，随着火灾探测技术发展，如高灵敏度 吸气式红外探测技术、火灾图像探测技术、气体探 测技术、复合探测技术等火灾探测技术的发展，以 及模糊逻辑、神经网络、非火灾条件等智能算法在 火灾报警探测算法方面的应用，新的火灾探测技术 和设备将会逐步应用到实际地铁工程中，整个地铁 FAS系统的探测灵敏度及可靠性将会进一步提高。 参考文献 ⋯GB50157—2003，地铁设计【s】． 【2】GB50116—98，火灾自动报警系统设计规范【s】． 【5】孙景芝，韩永学．电气消防【M】．北京：中国建筑工业出 版社．2006． [4】吴龙标，方傻，谢启源．火灾探测与信息处理【M】．北 京：化学工业出版社，2006． 【5】陈南． 建筑火灾自动报警技术【M1．北京：化学工业出版 社．2006． (收稿日期：2008．10-；50) 铁路通信信号工程技术(RSCE)2009年8月 万方数据 地铁FAS设备组成及系统结构 作者： 李春波， Li Chunbo 作者单位： 北京全路通信信号研究设计院,北京,100073 刊名： 铁路通信信号工程技术 英文刊名： RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION ENGINEERING 年，卷(期)： 2009，6(4) 被引用次数： 0次 参考文献(5条) 1.GB 50157-2003.地铁设计规范 2.GB 50116-1998.火灾自动报警系统设计规范 3.孙景芝.韩永学 电气消防 2006 4.吴龙标.方俊.谢启源 火灾探测与信息处理 2006 5.陈南 建筑火灾自动报警技术 2006 相似文献(10条) 1.期刊论文 刘永谦.Liu Yongqian 地铁FAS、BAS系统设计中几个问题的探讨 -铁道标准设计2006,""(4) 在对近几年做过的深圳地铁、上海地铁、天津地铁等项目设计工作进行总结的基础上,结合地铁消防控制流程的特点,对地铁FAS、BAS系统的设计中 经常遇到的几个问题进行了深入的分析,并提出自己的看法,以期对地铁项目的设计有一定参考价值,使地铁FAS、BAS系统更加合理,提高可靠性,可用 性,节约投资,更加符合地铁运营的实际情况. 2.期刊论文 罗红萍.Luo Hongping 地铁火灾自动报警系统(FAS)的管理与维护 -现代城市轨道交通2005,""(6) 介绍了地铁内火灾自动报警系统(FAS)的管理与维护,对FAS系统的技术档案、人员培训、消防资质也作了简要介绍. 3.期刊论文 陈健 地铁火灾自动报警系统的特点 -科技信息2008,""(17) 分析地铁、地铁火灾特点,从系统结构、网络、设备、消防联动争接口等方面,阐述地铁火灾自动报警系统的特点. 4.期刊论文 刘明明.Liu Mingming 南京地铁FAS系统设备维护与管理 -现代城市轨道交通2009,""(2) 以南京地铁1号线为例,浅述FAS系统设备的巡检、保养、小修维护,制定了安全作业制度.维修等. 5.会议论文 王静 从北京地铁复八线FAS系统谈地铁消防联动 2005 简述地铁消防的重要性和现状,阐述讨论了在地铁如何有效地经济地实现消防联动,以达到防火救灾的目的,并针对一些缺陷和弊端,提出了一些解决 的办法. 6.期刊论文 山世海.刘彩红 XLS1000消防自动报警系统在天津地铁的应用 -中国新技术新产品2010,""(9) 本文对天津地铁一号线的防灾报警系统进行了简单的介绍,以及对地铁一号线所用的XLS1000防灾报警系统的特点进行了详细的描述. 7.期刊论文 陈康.周鹏 地铁电力系统安全外围保障 -自动化博览2009,26(6) 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