摘要：本文介绍了三明福银高速公路尤溪段火灾报警系统项目改造工程概况，接着从火灾报警设备选型改造、系统构成改造、功能实现方面进行了介绍，最后描述火灾报警系统改造后系统使用反映情况。
关键词：高速公路隧道；火灾报警系统；系统改造
引言
近年来，随着高速公路的快速发展，使得人们的出行越来越方便。自然，路况安全以及隧道安全越来越倍受人们关注，引入先进的隧道火灾报警设备，已经引起管理者更多的重视。完善火灾报警系统设备，在现代高速公路的发展中，发挥着越来越大的作用，诸多发达国家在高速公路防治安全隐患已经取得了较为明显的成效。
1 隧道火灾的成因及特点
隧道中火灾发生的原因很多，有汽车本身的原因引起的火灾,也有隧道电气线路或电器设备短路引起的火灾,而尤以汽车本身的原因引起的火灾居绝大多数. 汽车本身的原因指的是汽车本身机械故障，如电气短路、化油器燃烧起火；车上装载的货物起火；或由于追尾、碰撞等交通事故引起的火灾。
高速公路隧道是一个特殊的建筑物，它的结构狭长、封闭且空间小、火灾发生后燃烧物产生的大量浓烟难以排出，火灾发展蔓延速度快，一般在汽车起火到成灾只需5-10分钟。同时隧道内燃烧产生的热量不易散发，通常达到几百度甚至上千度，由于隧道本身的结构特点，给救援和逃生都带来极大的困难。隧道拱部、侧壁和地面会因火灾而发生剥落、坍塌，同时大火还会将隧道内的监控、通信、照明、通风设备损坏火灾发生后，隧道的修复也很困难，会造成交通中断，给国家和人民带来较大的经济损失和较坏的社会影响。因此选择一个合适的火灾报警系统是早期发现火灾，及时救援，最大限度的降低火灾造成的损失的关键之一。
2改造工程概况
福建省三明福银高速公路尤溪段起点为K102，终点为K162，全长60KM，地形较为复杂，途经7座隧道。本次工程改造实施完成后，将会实现全省联网运行，提高海西道路交通能力；能及时地对各种可预见的隧道安全隐患和隧道安全事故做出及时的报警，将会最大限度降低隧道火灾安全事故，减少人民财产不必要的损失。本文主要论述福建省三明福银高速公路尤溪段火灾报警系统改造方案。
2.1工程改造原因
福建省三明福银高速公路尤溪段从2004 年11 月通车起，已经运营7 年多时间。目前该路段车流量日益增加，监控工作的负担日益沉重，现有火灾报警系统已逐渐不能满足当前监控工作的需要。为了满足当前火灾报警系统需求、提高系统工作效率，急需注入新生的工控技术并借鉴省内比较成熟的几个新路段建设经验，对火灾报警系统进行改造优化。金鸡山隧道和罗盘基隧道火灾自动报警系统原为能美双波长火焰探测器拼装爱德华Quick Start火灾主机构成。虽然在保障隧道行车安全上发挥了积极的作用。但由于各种原因，这套系统存在一些缺陷，使其不能可靠的工作，主要表现为：
①、设备可靠性较差。由于火焰探测器与火灾主机为不同厂商产品，因此在两者之间需要加入协议转换接口模块，原所用该模块为上海自动化所设计，采用单片机方案不能适应隧道恶劣工作环境，时常死机，导致探测器探测到火焰信号后不能可靠上传至火灾主机。
②、维护成本较高。由于该系统所采用的协议转换接口模块工作不可靠，为保障系统工作正常，维护人员需要经常进行巡检，工作量较大。此外该模块产品价格较昂贵。因此导致该火灾自动报警系统维护成本较高。
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3 火灾自动探测器选型改造方案
能美双波长火焰探测器是专为公路隧道开发设计的火灾报警探测器。它是一种从日本引进的技术该探测器，利用火焰的特定波长，及火焰闪烁频率判定火灾，不受隧道内风速影响，响应速度快，它安装在侧壁易维护。本工程改造选用上海能美西科姆消防设备有限公司生产的隧道火灾自动报警系统（R-23ZM）及（RDCZ001-D）双波长火焰探测器（日本原装进口）。
4系统构成改造方案
本次改造在2个隧道工程实施中按每50m设置一套综合盘，内置能美双波长火焰探测器、能美手动报警按钮、指示灯；在所有隧道通信机房内各设置火灾报警控制器。火灾报警信号通过光端机及通信系统提供的传输通道上传至监控分中心火灾报警工作站。火灾报警系统及时、准确的反馈出隧道内火灾发生的地点及报警信号，经过火灾报警控制器传至监控分中心计算机系统（火灾报警工作站），并在地图板上显示相应位置的报警信息。
在2个长隧道隧道通信机房各设置（RA23Z-M）火灾报警控制器一台，最多可扩展至四个报警控制回路，每个回路容量为64个地址点。原则上一个隧道洞体设为一个回路。在隧道内每隔50m设置一个综合盘，内置双波长火焰探测器、手动报警按钮、指示灯。所有综合盘连接至邻近的转换中继器。对于长度大于三公里的金鸡山隧道、罗盘基隧道，则在离三明测洞口3KM附近的位置设置一台转换F中继器（FRR28ZZ-SAL），通过接线箱连接后端综合盘，火灾报警信号通过总线有转换中继器传至通信机房的火灾报警控制器。
火灾报警器与隧道内本地主控制器相连，以互通信息，并在分中心通令故障时可由本地主控制器代替监控分中心进行控制。另外在监控分总心设置有火灾报警工作站，用于接收各隧道的火灾报警信号。
5 功能实现
能美手动报警按钮和双波长火灾报警器设在隧道侧壁上，按50M间距设置在消防洞处。设备应有地址编码。
火灾报警控制器可收集所辖区域能美手动报警按钮、能美火灾自动探测器的报警信息和工作状态，并上传到监控分中心；在每个隧道通信机房监控设备室设一个火灾报警控制器。
火灾报警控制器应接收和存储系统工作状态及报警信息，并且有显示装置显示手动报警按钮和火灾自动报警探测器的位置及声光等告警信息。
火灾报警控制器具有事件记忆功能，并具有时间设定、自动登记与显示、复位、探测器巡检和控制器测试等键盘操作功能，并能外接便携机进行系统测试、维修及打印。
因故障原因监控分中心对隧道火灾报警子系统不能进行通信或控制情况下，在隧道通信机房的能美火灾报警控制器处，具有子系统的本地监视和操作控制的功能，并可通过隧道主控本地控制器实现控制。系统应进行连续自检，发现有故障存在时，将故障信息传到监控分中心计算机系统。监控分中心可根据设备报警位置，自动切换附近摄像机画面显示在控制台视频监视器，并自动录像。系统根据设备报警位置自动启动相应模式，待人工确认或修改后即可发布可变情报板信息。火灾报警信号的复位操作除可在火灾报警控制器上操作外，还应能在监控分中心进行操作。
8 结束语
福建三明福银尤溪断高速公路火灾报警于2010年11月开始动工改造并于2011年3月改造完成，2011年4月通过均明火测试、光谱测试、以及突发应急情况测试，报警响应时间均在60s内，火灾报警系统在2011年4月通过验收测试。经过三年多设备运行以及每月两次巡检火灾报警系统均表现稳定良好，近年来在三明福银尤溪段高速公路消防安全监控管理中发挥着举足轻重的作用。
参考文献
[1] 王明年 . 公路隧道火灾温度场的分布规律研究. 地下空间.
[2] 张杨,陈启军. 常用隧道火灾探测器原理、应用及研究动态. 地下空间与工程学报.
论文作者:肖闽敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
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