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5.2火灾自动报警系统一、火灾自动报警系统的功能二、火灾自动报警系统的组成三、FAS全线网络构成什么是火灾自动报警系统？火灾报警系统(FAS),一般都具有自动监测、自动判断、自动报警功能，所以又称为火灾自动报警系统。火灾自动报警系统包括火警探测系统和自动灭火系统。火警探测系统包括烟、火和热量探测器等，自动灭火系统包括灭火设备，例如：水及气体喷洒、消防泵、防火阀等。FAS系统主要功能：•探测火灾灾情通过设置在现场的各种探测器，例如：感烟探测器、感温探测器、火焰式探测器等，探测火灾的灾情。把现场探测模拟数据传送回火灾自动报警控制盘。•自动判断功能对现场传送回来的探测器数据进行分析判断，以确定是否发生火灾。•监控消防设备设施对消防设备，例如：防火阀、消防水泵、防火卷帘门、排烟风机、水流开关等，进行状态监视以及紧急控制。•火灾早期报警与人员疏散当判定为火灾情况时，火灾自动报警控制盘发出声、光报警通知在场值班人员。并且通过设置在现场的警铃、警笛、消防广播等通告人员疏散。一、火灾自动报警系统的功能1.中央级功能接收、显示并储存全线主要火灾报警设备的运行状态。接收由车站级设备传送的各探测点的火灾报警信号,显示报警部位及自动记录。自动和人工手动确认火灾报警。根据火灾发生的实际情况,自动选择预定的解决方案,向各消防控制室发出消防救灾指令和安全疏散命令。图形控制中心PC机通过无线发射台及时向市消防局119无线报警台进行火灾报警,向消防部门通报灾。接收主时钟的信息,使FAS时钟与主时钟同步。2.车站级功能(1)监视车站及所辖区间消防设备的运行状态。(2)接收车站及所辖区间火灾报警或重要系统、设备的报警,并显示报警部位。(3)向消防指挥中心报告灾情,接收消防指挥中心发出的消防救灾指令和安全疏散命令。(4)通过车站级的消防联动控制接口向机电设备监控系统EMCS发出救灾模式指令,由EMCS启动消防联动设备。(5)通过消防广播系统和闭路电视监视系统,对乘客进行安全疏散引导。二、火灾自动报警系统的组成1.图形控制中心系统(1)配置两台计算机，分别为监控管理操作终端和历史资料存档管理操作终端；(2)可以以图形和文本两种方式处理事件；能对事件进行合理分类及过滤筛选；可以通过对事件存储文件的分析，了解何时发生何事，便于分析事件发生的原因。2.车站级火灾自动报警系统FACP控制盘微处理器ICD显示器紧急供电装置Pro-Works指挥调度级别示意图综合监控车站级火灾报警控制器NFS2-3030NFS2-3030FAS系统维护工作站车站控制室现场设备车站级现场级系统回路线系统回路线BAS系统维修终端感温电缆控制器中央级广播喇叭广播主机TCP/IPMODBUSTCP/IP1、车站2、车辆段车辆段PFN网络（光纤联网）Pro-WorksGCC工作站车辆段FAS系统（PFN）网络消防联动控制柜(含UPS电源)NFS2-3030控制中心办公楼消防控制室消防电话主机NFS2-3030运用库消防控制室消防联动控制柜火灾报警控制器PTW-3300NFS2-3030维修综合消防设备室消防联动控制柜NFS2-3030工程车库值班室消防联动控制柜火灾报警控制器PTW-3300火灾报警控制器PTW-3300火灾报警控制器PTW-33003、主变电站Pro-WorksFAS系统维护工作站TCP/IP往上传输ISCS主变电站FAS系统与相邻车站FAS系统的接口示意图主变电站火灾报警主机PTW-3300（500点）车站级火灾报警控制器PTW-3300PFN光纤网络相邻车站FAS消防联动控制柜主变FAS3.现场设备图5-13所示为FAS现场设备网络图。①手动火灾报警按钮②感温电缆③光束式感烟探测器④探测模块⑤控制模块图5-13FAS现场设备网络图4.消防联动控制系统的配置图5-14为车站级FAS构成框图。图5-14车站级FAS构成框图5.消防广播通信系统①消防广播②消防通信图5-15是火灾自动报警流程图5-7火灾自动报警流程图三、FAS全线网络构成1.FAS系统全线网络为独立的光纤环网,图形控制中心PC机和各车站级FACP盘分别是网络上一个节点,各节点为同层网络。2.为了保证全线网络可靠性,采用闭环通讯方式,在通讯线路发生单点故障时仍可保证系统的运作,当发生单点断开、单点接地、线间短路、开路或接地故障时仍能具备信号传输能力。3.在出现多点故障时,网络重新配置成多网络,系统将对每个能够传送及接受网络信息节点继续作出反应。4.图形控制中心两台PC机是网络上的两个节点,当主监控机发生故障时,另一台PC机能在人工干预下迅速切换为主监控机,使两台PC机互为备用。5.FAS系统全线网络的通讯传输介质为光纤,每个节点使用通讯专业提供的光缆里的4根光纤,如图5-16所示。图5-16FAS全线网络构成图5．3自动灭火系统一、灭火系统的选择二、细水雾灭火系统三、气体灭火系统四、IG-541系统一、灭火系统的选择1.灭火系统（器材的选择）地铁消防应根据不同部位的环境条件、器材安装、设备特点等要求，选择相应的灭火系统和器材。在车站的公共区，应以消防栓系统为主，将整个车站覆盖在消防栓的保护范围内；在车站的设备用房，由于仪器众多、设备复杂，在此类相对封闭的区域应以气体自动灭火系统为主；在车站的公共区不易设置自动喷水灭火系统；在区间隧道中要沿线布设消防栓灭火系统，条件允许时还可在区间隧道中加装移动式灭火系统。移动式灭火系统宜采用泡沫灭火剂。无论是在车站、区间隧道、地铁列车上，都要配备一定数量的灭火器。2.常见自动灭火系统目前常用的自动灭火系统主要归纳为以下几大类：CO2、气溶胶、惰性气体灭火系统、卤代烃类化学气体灭火系统和水灭火范畴的细水雾系统。其中CO2灭火系统和气溶胶灭火系统不适用于城市轨道交通。二、细水雾灭火系统(1)细水雾灭火系统的原理使用经过特殊构造的细水雾喷嘴，通过水与雾化介质作用而产生水微粒，水微粒受热蒸发产生体积急剧膨胀的水蒸气(大约1700倍)。上述过程一方面冷却燃烧反应，另一方面，大量产生的水蒸气能降低封闭火场的氧浓度，起到窒息燃烧反应的作用，达到双重物理灭火的效果。表5-4细水雾灭火系统的特点优点缺点灭火介质水源容易获取，灭火的可持续能力强灭火速度较气体灭火系统慢优良的火情抑制能力,既起冷却作用又有效隔绝辐射热系统选型和设计受水雾本身和被保护对象的影响大，个性化要求高有效去除火灾区域内的烟气灭火介质为水，这样对保护区电源系统的要求也较高可承受一定限度的通风，对防护区密闭要求相对较低系统喷放后对电子、电气设备造成的二次危害程度，需要通过实体火灾试验来确定无浓度方面的限制，对人体无害，环保性能高既可局部应用，保护独立的设备或设备的一部分，又可作为全淹没系统，保护整个防护区对大、中空间场所的保护具有技术和经济方面的优势(2)细水雾灭火系统的特点三、气体灭火系统1.卤代烃类气体灭火系统(1)卤代烃类气体灭火系统的原理卤代烃类气体灭火剂通过化学作用抑制燃烧过程中的化学反应达到灭火目的。常用的有两种，即七氟丙烷和三氟甲烷.七氟丙烷在常温下气态，无色无味、不导电、无腐蚀，无环保限制，大气存留期较短。灭火机理主要是中断燃烧链，灭火速度极快，这对抢救性保护精密电子设备及贵重物品是有利的。七氟丙烷的无毒性反应（NOAEL）浓度为9%，有毒性反应（LOAEL）浓度为10.5%，七氟丙烷的设计浓度一般小于10%，对人体安全。表5-5卤代烃类气体灭火系统的特点优点缺点适用范围广，适用于任何一种防护区类型，对中、小空间场所的保护具有技术和经济方面的优势在灭火过程中产生的热腐蚀产物(如HF)容易对精密仪器造成损害，气体喷放后需要及时开启排风系统灭火效率高，其单位体积防护区空间所用气量要远低于通过物理作用达到灭火目的的其他灭火剂，该类系统储气量较少，单个气瓶占用的面积较少，是惰性气体类灭火系统的l／2卤代烷灭火剂与哈龙气体都属于氟系列的灭火剂，在大气中存活时间长，同时温室效应值高，不利于环保前期造价较低，在规模小、防护区集中的车站，在造价上有一定的优势，与惰性气体灭火系统比较，造价比约为3：4灭火介质单价高，占初期投资比例高，维护充装费用要高于惰性气体灭火系统(2)卤代烃类气体灭火系统的特点2.惰性气体类灭火系统(1)惰性气体类灭火系统的原理惰性气体类灭火系统的原理是，主要靠物理窒息作用将防护区内的氧气浓度降低至不支持燃烧的范围而达到灭火的目的。影响其灭火效果的主要因素与其他气体灭火系统相同:一方面是防护区封闭情况，另一方面是灭火介质来源受限，不可以持续灭火。目前最常见的有三种，即氮气、烟烙尽INERGEN(IG-541)和氩气。惰性气体灭火介质取自于大气，属环保型灭火剂。。表5-6惰性气体类灭火系统的特点优点缺点是纯天然的洁净气体灭火剂，使用它灭火时，只是将气体放回大自然中去，不会对大气臭氧层产生任何破坏作用，是真正的绿色环保灭火剂高达15MPa(20MPa)的储存压力使系统对各产品部件的承压标准、密封效果、输送管道的施工质量及维护管理提出了较高的要求在灭火过程中无任何分解物，平时以气态储存，喷放时不会形成浓雾或造成视野不清，使人员在火灾时能清楚地分辨逃生方向以窒息的物理作用灭火，设计浓度高，气瓶数量多系统保护距离较长，一般在车站两端各设置一个气瓶室即能满足消防系统要求，建筑布置灵活，能充分体现组合分配式系统的优点惰性气体单个气瓶室占用的面积相对卤代烷灭火系统大，虽然总的气瓶室数量少，但气瓶室占用的总面积与卤代烷灭火系统相差无几维护充装费用要低于卤代烃类气体灭火系统灭火时会产生较高正压，所以对防护区结构要求较高(2)惰性气体类灭火系统的特点四、烟烙尽IG-541系统1.IG-541系统的结构形式采用组合分配系统，这种形式能减少灭火剂的总用量。因为每一个组合分配系统是用其中最大用量保护区的用量数作为系统的总用量，而不必以各保护区的需用量累加起来作为总用量（分散设置的方式）。2.系统灭火原理作为灭火药剂的IG-541气体，由52％的氮气、40％的氩气和8％的二氧化碳这三种自然存在于大气中的气体组成，对扑灭A、B、C类火灾有效。当IG-54l气体依规定的设计灭火浓度喷放于需要保护的区域中时，可以在1min之内将区域内的氧气迅速降至12.5％，使燃烧无法继续进行。同时，在这样低的氧气浓度下，由于保护区域中的二氧化碳浓度已从自然状态下的低于l％提高到4％，促使人的呼吸速率比平时加快，可以在单位时间内吸人更多的氧气以维持正常的生命所需。其中的氩气，还具有加强IG-54l气体在所保护区域中的流动性、进一步提高灭火效率的作用。3.IG-541系统的组成IG-541气体灭火系统由管网系统和报警控制系统组成。IG-541气体灭火系统的管网系统如下图所示。IG-541系统管网系统报警控制系统IG-541气体钢瓶及瓶头阀、不锈钢启动软管、电磁阀、高压软管、集流管、放气阀、单向阀、减压装置、选择阀、压力开关、喷嘴和气体输送管道等控制盘（含继电器模块、蓄电池）、光电感烟探测器、差定温感温探测器、警铃、蜂鸣器及闪灯、气体释放指示灯、手拉启动器、紧急止喷按钮、手／自动转换开关、辅助联动电源箱（含蓄电池）等4.IG-541系统的操作方式自动控制手动控制应急操作第一步，防护区内的单一探测回路探测到火灾信号后，控制盘启动设在该保护区域内的警铃，同时向火灾自动报警系统提供火灾预报警信号。手拉启动器被拉动后，系统将不经过延时而被直接启动，释放IG-541气体。在释放IG-541气体灭火系统同时，关闭防火阀。此时可通过操作设在气瓶室的IG-541气体区域选择阀上的紧急机械启动器（先启动）和钢瓶瓶头阀上的紧急机械启动器（后启动），来开启整个气体灭火系统。第二步，同一防护区内的两个回路都探测到火灾信号后，控制盘启动设在该防护区域内外的蜂鸣器及闪灯，同时向火灾自动报警系统输出火灾确认信号，并进入延时状态（延时时间为30s）。第三步，30s延时结束时，控制盘输出有源信号至钢瓶及选择阀上的电磁阀，气体通过管道进入防护区。图5-17气体灭火系