摘要：介绍了福州地铁一号线和二号线火灾报警系统的组成及工作原理，并对两条地铁线路的火警系统进行对比总结。
关键词：地铁；火灾报警系统；吸气式感烟火灾探测器；烟温复合探测器
由于地铁通常都运行在相对封闭的地下空间，使得火灾发生时后果更加严重。因此在地铁车辆上配备火灾报警系统，当车辆发生火灾时，可以及时发出火灾报警，最大程度地保障人员和财产安全。
1福州地铁1号线火灾报警系统
福州地铁1号线车辆的火灾报警系统主要由感温探测器、VLF-350型吸气式感烟火灾探测器和空气采样网管组成，采用感温型采样头对机柜内的温度进行探测。每节车厢都配备1台火灾探测器和若干采样管网。
1.1VLF-350型吸气式感烟火灾探测器
火灾报警系统采用了VLF-350型吸气式感烟火灾探测器，通过采样管网进行空气采样，经过对信号进行处理，显示出当前烟雾的绝对浓度值；在烟雾浓度达到设置的报警阈值时，发出相对应的不同级别的报警。火灾探测器安装在每节车厢的电气柜内，通过专用的采样管网对整个地铁车厢进行空气采样。
1.2采样管网
采样管网安装在整个列车的各个探测区中。主采样管按照U型布置于车厢上顶板内部，管道位于车厢两侧，通过侧壁上的外伪装开孔对车厢区域进行保护；另有1根毛细采样管通往空调系统的回风格栅；还有1根毛细采样管深入到电气柜内部，用感温型毛细采样头对机柜内的温度进行探测。当毛细采样头周围的环境温度超过68℃时，采样头打开，将空气通过主采样管送入探测器。
1.3系统的功能实现
福州地铁1号线每个车厢的客室电气柜内都设置1台火灾探测器主机，每个火灾探测器主机通过I/O模块将火灾报警信号传递给每个车配备的数字输入模块，再通过MVB传到列车网络，在司机室HMI显示报警状态，同时司机室蜂鸣器进行火灾报警，PIS系统将司机室监控显示画面、OCC的显示屏幕自动切换到相应报警车厢。
2福州地铁2号线火灾报警系统
福州地铁2号线火灾报警系统为可寻址火灾报警系统，此系统设有2台火灾报警控制器，分别安装在两个TC车司机室内。2台火灾报警控制器采用主/从工作模式。中间车各电气柜内装有1台火灾报警分控器，烟温复合探测器安装在司机室及客室的空调回风口处及车上各设备柜内，对其进行有效探测。
2.1火灾报警控制器
火灾报警控制器主要是由CAN_BUS端口、MVB端口、I/O端口、探测器接口、USB、数据存储器和触摸屏组成。火灾报警控制器主要作用是管理列车上所有的火灾报警分控器，将分控器以及TC车烟温复合探测器发来的探测信息通过MVB传到列车网络，最后在司机室HMI显示。
2.2火灾报警分控器
分控器主要由CAN_BUS端口、双独立的RS485端口和电源变换器组成，每节车厢都有1个分控器。分控器提供该车厢内的所有烟温探测器的电源，并用2个独立的RS485通讯口与该车厢内的所有探测器组成环形网，具有冗余功能。
分控器的主要作用是为该车厢内的所有烟温探测器提供电源以及收集车厢内烟温探测器的探测信息和运行工况。分控器通过CAN_BUS系统总线将所收集到的信息传至火灾报警控制器。
2.3烟温复合探测器
烟温复合探测器主要是由烟雾传感、温度传感、信号处理和RS485通信接口等部分组成。
烟温复合探测器采用光散射原理对外部烟雾进行探测，当外部烟雾粒子浓度在连续时间内大于等于设定烟雾浓度报警阈值时发出报警信息；采用了数字式温度传感器监测到环境温度，当监测温度大于等于设定报警阈值时发出报警信息。
2.4系统的功能实现
两个司机室的火灾报警控制器通过MVB总线与列车TCMS系统进行数据交换。2个火灾报警控制器通过CAN总线与各车厢火灾报警分控器进行信息交换和数据管理。每个车厢的火灾报警分控器与烟温复合探测器通过RS485总线串联在一起，构成环形网络，烟温复合探测器发现火情后，将火情信息传送到火灾报警控制器，火灾报警控制器将发生火情的位置信息通过MVB总线传送给TCMS系统。
3两条地铁线路火警系统的对比与总结
福州地铁1号线和2号线火灾探测器比较如表1所示。
表1福州1号线和2号线火灾探测器比较
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福州地铁1号线在地铁车厢中安装吸气式感烟火灾探测器，可以在早期火灾产生的烟雾还没有到达探测器位置处时就发出报警信号，相对于其它探测器能够较早发现火情，灵敏度更高，方便司机及时采取相应措施，更大程度地降低火灾造成的损失；吸气式感烟探测器可以直接将火警信号以电平的形式传递到车辆的数字输入模块当中，不需要考虑信号传输过程中的失真。但是地铁车厢内空气流速多变（尤其是进站开门时），导致火警主机气流故障频发，需要根据实际运用环境多次测试，得出火警主机气流参数合理配置方案。
福州地铁2号线对于每一个采样点都需要安装一个探测器，每一个探测器都有独立的地址编码，因此起火位置可以定位到每一个探测器，可以在司机室HMI屏上监测到每一个火警探测器的工作状态。而福州地铁1号线只能定位到每一个车厢的火警主机。但是相应的，烟温复合探测器成本远高于毛细采样管及毛细采样头；而且烟温复合探测器还有被污染的可能性，需要对烟温复合探测器进行定期清洗。从采购及维护成本上看，福州地铁2号线火警系统要高于1号线。而抗电磁干扰能力方面，采用烟温复合探测器不如吸气式探测器。福州地铁2号线每一个探测器通过RS485总线将信号传输给火警分机，有线信号传输可能会受到地铁车辆环境的电磁干扰导致的误报。
4结论
火灾报警系统可以在火灾发生的初期发出火警信息，方便人们尽早地采取措施，组织乘客疏散和救援工作，最大限度减少火灾带来的人员和财产的损失。所以需要不断总结不同项目的实际使用经验，结合火灾报警系统的运用环境、使用需求、采购维护成本等多方面考虑，选取合适的火灾报警探测器，不断完善地铁车辆的火灾报警系统功能。
参考文献
[1]王鹤桐《城市轨道交通火灾报警系统研究》[J].城市建设理论研究(电子版),2017(5)177.
[2]刘国菲,张伟《东莞地铁2号线火灾报警系统设计》[J].城市轨道交通研究,2014(5)98-101.
[3]邹文清《智能火灾报警系统在地铁中的应用分析》[J].通信设计与应用,2018(5)89-90.
[4]周丹《地铁车厢火灾探测器选择研究》[J].建筑电气,2014(10)37-40.
作者简介
曾琦豪（1992—），男，助理工程师，从事轨道车辆调试系统工作。
曾少峰（1992—），男，助理工程师，从事轨道车辆制动系统研究工作。
论文作者:曾琦豪,曾少峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：火灾论文; 探测器论文; 地铁论文; 福州论文; 报警系统论文; 车厢论文; 火警论文; 《基层建设》2019年第30期论文;