基于X市地铁客车火灾报警系统故障分析

基于X市地铁客车火灾报警系统故障分析

王嘉懿

苏州轨道交通集团有限公司

摘要：地铁客车内部的火宅报警系统，是一种警报装置，它可以利用前方的探测器，对所探测到的区域进行监控，提前通知乘客和乘客。对火宅报警系统中的常见故障进行分析，这对解决故障有很大的帮助。

关键词：地铁车辆；火灾报警系统；故障分析

随着城市交通的快速发展，地铁作为一种快速、便捷的交通工具，受到了越来越多市民的青睐。然而，地铁客车火灾报警系统的故障却时有发生，给乘客的安全带来了一定的隐患。因此，对地铁客车火灾报警系统的故障进行分析，找出问题所在并采取相应的措施，对提高地铁客车的安全性具有重要意义。

1.火灾自动报警系统原理与结构

1.1系统原理

“火宅报警系统”可以对一定区域内的火灾情况进行实时监测，一旦有浓烟或者高温出现，它就会自动产生相应的信号，并将其转化为数字信号，然后通过警报装置将警报通知有关人员。因此，传感器被用于收集火灾初期物理质量变化的数字信号，并通过声光联合预警实现整个监测区的快速火灾警报，实现早期灭火，减少火灾造成的经济损失和人员伤亡。

1.2系统结构

自动火灾报警系统将火灾探测器的消防栓按钮集成到手动报警按钮绝缘模块等的输入模块中。D.通过回路，形成连接到火灾自动报警控制器的环形网络。通过TCP/IP与集成监控系统和显示终端通信，通过RS485协议与环境和设备监控系统通信。在整个系统中，输入模块和输出模块是最复杂的，输入模块包括热光纤、热敏电缆、消防门监视器、消防泵、门锁控制、专用消防风扇、垂直电梯、非消防电源、应急照明、防火帘，消防阀等等。

2.X市轨道交通各线路FAS功能差异分析

2.1FAS和图文工作站的监控对象及图形界面差异

X市轨道交通的多条线路的辅助设备配置存在以下两个方面的区别：一、1号线在东方之门站到文化会展中心的区间内，安装了一套具有温度传感的光纤隧道防火检测装置，其余的线路都没有这样做；二是目前仅1号线 FAS图文工作站未设置全站设备总览图，综合监控系统未与全线 FAS及灭型机的运行情况进行联动。

2.2FAS联动条件差异

各线路车站FAS主机在自动位前提下的触发联动条件如下：

1)1、2号线 FAS联动状态：其中任一人工警报按键均可发出警报；在同一防火区（包括气熄防护区）中，有2个检测器同时发出火灾警报。

2)2#线延伸段火灾应急联动状态：火灾区域内任何一处手动警报按钮及1个检测器同时发出火灾警报；在同一防火分区（包括气熄保护区），两台检测器同时发出火灾警报。

3)3#线 FAS联动状态：在相同的检测范围中，任何一台手控按钮，一台检测器同时发出火灾警报；在相同的检测面积中，1台电动排烟/排烟窗口/排烟阀门配有1台检测器或人工警报按钮，可同时发出警报；在同一检测范围（包括气熄保护区），两台探测器同时发出火灾警报。

4）地铁4#线与支线 FAS联动情况：在同一防火分区内，设置1台手动警报按钮，1台检测器发出火灾警报；在同一防火区（包括气熄防护区）中，有2个检测器同时发出火灾警报。

2.3高架站设备联动特点

1）辅助建筑-1层的设备室，特别设置：切断非灭火供电（延时30秒）；紧急迫降辅助大楼升降机（两部升降机全部紧急降落后切断上行电力供应）；PIS及 PA分别开启对应的消防模式，开启大门，开启紧急灯（辅助建筑），及负一楼警报。

2）辅助建筑二层设备间的特殊联动：切断非灭火供电（延时30秒）；紧急迫降辅助大楼升降机（两部升降机全部紧急降落后切断上行电力供应）；PIS与 PA分别开启对应的消防模式，开启安全门，开启紧急灯（辅助建筑），商业开发区的防火卷帘下降。

3）辅助建筑四层设备间的特殊联动：切断非灭火供电（延时30秒）；紧急迫降辅助大楼升降机（两部升降机全部紧急降落后切断上行电力供应）；PIS及 PA分别开启对应的消防模式，开启大门，开启紧急灯，开启警报，并开启专门的抽气扇（1个检测器）及辅助风扇（1个检测器）。

2.5FAS联动设备恢复方式差异

主机重启后，车站所有的安全门，空调，闸机，消防卷帘等联动设备，可以自行恢复，也可以在原地自行恢复。调度员需通过 ISCS来恢复车站的照明、通风设施，也可通过以下方式下达命令使其恢复正常运行。

1)站内灯光恢复模式：1线主灯复位后，站内正常灯光模式即可恢复；对于2号线、3号线、4号线和2号线延伸线来说，由于站点的普通照明电源并不能熄灭，因此 FAS联动断开后，必须要等待非灭火电源的电力供应，才能恢复正常的照明模式。

2)车站通风系统维护模式：每条线路的BAS和通风系统配置在硬件和软件方面各不相同，因此每条线路的通风系统维护方法各不相同。对于1号线、2号线、3号线和2号线的延长线，在主站复位后，调度员完成ISCS上的故障复位，此时，如果调度员恢复正常工作，通风系统将保留原来的灭火方式、2号线、2号线、3号线，就能重新进行通风；在1号线上，需要调车人员进入全停状态后，才能恢复正常工作状态。对4号线路及分支线路，当 FAS主机重置后，电环调在 ISCS上进行灾后重置，这时，如果通风系统原来处于工作方式控制，就会按照调度表设定的方式工作；如果原来的通风系统是人工模式，那么就会进入完全停止模式。

3.改进建议

在布线过程中，由于地下站的设备用房面积有限，很难将强、弱电完全隔离，而配电箱、风机水泵控制柜的出线槽往往只能形成一条通道。针对 FAS装置因强电感应电压过高而发生接地故障的问题，对 FAS与强电装置的连接进行了改进。仍以 FAS和紧急照明系统的界面为例，对其界面进行了改进。FAS通过输出模组提供24伏主动常开接点，以控制紧急照明的强启动。2) 对界面的改善进行了反馈。FAS将紧急灯光启动后的工作状态信息通过输入模块接收，不过，在输入模组的前端增加了一只绝缘继电器.图1显示了改进的界面结构。

图1 FAS 与应急照明的接口改进方案示意

对该控制界面进行了改造，使 FAS从另一方提供的交流220 V供电，改成了 FAS提供直流24 V的主动信号，并利用中间继电器在紧急照明配电箱内进行控制信号的变换与传输。该方法可以有效地防止 FAS控制线因使用各种工作电压而产生的电磁干扰，从而使 FAS系统受到较大的干扰。

为了使 FAS控制线所受的电磁干扰完全与 FAS模块盒隔绝，提出了一种新的设计方案。这种方法不仅可以避免 FAS自身控制线路上每一电平工作电压所造成的 EMI，而且还可以避免外部大电流对 FAS控制线路造成的 EMI。然而，在地铁站中，因为有很多的控制设备，并且每个强电设备的输入都需要设置继电器，

这就造成了较大的投资。

在实际应用中，作者曾碰到过一些站点因地面设备发生大面积接地故障而不能达到防护验收要求而不能投入使用的状况。采取上述改进措施后，通过一段时期的观测，证实了本项目中的 FAS系统长期运行中出现的接地故障报警现象已基本消除，证明了改造方案的有效性。在图2和3中，我们看到了一个实际项目的修正面。

图2 FAS 图形工作站接地故障报警界面（整改前）

图3 FAS 图形工作站接地故障报警界面（整改后）

此外，当地铁车站中 FAS接口数量较多时，应选用屏蔽性能较好的信号线缆。同时，各建设单位要严格执行 GB 50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》11.2.5条中的相关要求，严禁将不同电压等级的电缆置于相同的套管中。共用一根线时，须以隔板隔开。

4.总结

通过本文的研究，我们可以更好地了解地铁客车火灾报警系统的故障原因，有针对性地采取措施进行修复和改进。这对于提高地铁客车的安全性，减少火灾事故的发生具有积极的意义。希望本文的研究成果能够为X市地铁客车火灾报警系统的维护和管理提供一定的参考价值，为城市地铁交通的安全运营做出贡献。

参考文献

[1] 任杰,张伟,朱琳.洛阳地铁电客车火灾报警系统故障分析[J].郑州铁路职业技术学院学报, 2023, 35(3):19-20.

[2] 杨静华.地铁火灾自动报警系统设备接地故障分析及处理方法探讨[J].城市建设理论研究（电子版）, 2020, 000(001):P.28-28.DOI:CNKI:SUN:CSJL.0.2020-01-024.