章健
（上海市安装工程集团有限公司，上海，200437）
【摘 要】游艺设施场所的火灾报警系统能够在火灾早期作出响应，为人员疏散和消防救援留出足够的时间。疏散过程中，火灾报警系统通过特殊的编程设计，合理控制受控设备的启动和停止时间，使尚在游艺设施上的人员不会过度恐慌，防止意外发生。
【关键词】游艺设施场所；火灾自动报警系统；自动回位疏散
引言
游艺设施场所由于场所的特殊性，为了保证演出效果，场景内照明往往处于关闭状态，布展完成后造成现场环境结构相对复杂，不利于人员的逃生。同时游艺设施的乘坐人员身体被束缚在座椅上，无法自行有效疏散，防止人员恐慌也是需要考虑的问题。火灾自动报警系统的设置能够在火灾早期作出响应，为人员疏散和消防救援留出足够的时间。本文结合实例，主要对游艺设施场所的火灾报警系统的编程及调试进行分析，以供参考。
1．工程概况
上海迪士尼度假区梦幻世界FL403“小飞侠天空奇遇”单体采用西门子FC726火灾报警控制器作为区域报警控制器，负责整个单体的火灾探测和联动。单体分为游艺区和后场区（维修场及设备用房）两部分，由于游艺区层高达11米，设置有6套极早期空气采样探测器。单体为多层建筑，游艺区的排烟及补风主要由设置在顶部和侧墙上的气动排烟窗来实现。报警系统的主要联动设备有声光报警器、警铃、消防广播、应急及疏散照明、非消防电源、演出控制系统、音视频系统、游艺控制系统等。
2．人员疏散工况和需求分析
根据前期性能化分析和消防审批的专项消防设计方案，整个单体分为3种疏散模式：一般火灾模式（无Cycle-Out模式）、自动回位疏散模式（Cycle-Out模式）和自动回位+紧急停车疏散模式（Cycle-Out+ESTOP模式）。
2.1一般火灾模式
一般火灾模式即普通的2点火警联动，一般用于操作人员不在OCC游艺设施操作台盘（未在15s内按确认按钮），与一般的消防联动无太大区别，这里不做详细的描述。
2.2自动回位疏散模式（Cycle-Out模式）
此疏散模式主要是因为乘客乘坐游艺设施时身体被束缚在游艺设施上，且部分区域位于高空，无法自行有效疏散，如游客听到消防疏散警报可能会发生恐慌反应。发生火警后，游艺设施停止上客，相应设施继续运行，待乘客全部回到站台下车后，再启动相关疏散警报。FL403“小飞侠天空奇遇”单体的自动回位时间是4.8min，相关流程如下：
2.2.1区域报警主机收到2点火警后，游艺设施操作台（OCC）上消防告警灯点亮，告警蜂鸣器响起；后场区消防警报及消防广播等联动设备正常启动，相关防排烟系统正常启动。
2.2.2游艺设施操作台盘操作员看到火灾告警后，在15s内按下消防报警确认按钮，游艺设施、场景内演出控制系统和音视频系统继续运行，用于控制游艺区域内的声光报警器、消防广播、出口指示灯和疏散照明等控制模块进入延时程序。操作人员开始执行自动回位疏散程序。
2.2.3到达预设的自动回位时间后，游艺区域的声光报警器、消防广播、出口指示灯和疏散照明正常启动，游艺设施、演出控制系统、音视频系统关闭。
2.3自动回位+紧急停车疏散模式（Cycle-Out+ESTOP模式）
此疏散模式是用于自动回位过程发生不可恢复的机械故障（ESTOP），乘客无法通过回位系统回到站台，游艺设施紧急停车，由工作人员进入游艺区辅助乘客疏散（人工解救）。自动回位过程中发生紧急停车，游艺区域的声光报警器、消防广播、出口指示灯和疏散照明立即启动，演出控制系统、音视频系统关闭。
根据这3种疏散模式，所有的设备启动及停止控制均由火灾报警系统通过软件编程设计来实现，将需求整理汇总后，相关的联动逻辑框图如下：
3．实施方法及难点分析
1点火警联动和2点火警联动无延时的部分采用常规的联动编程即可，定义相关的探测组和控制组进行编程关联，就可达到相应功能，实现的难点在于相应模式逻辑的选择上（即在火灾发生时，根据操作人员的不同操作，使火灾报警系统执行相对应的疏散模式程序）。由于西门子FXS1800调试软件的联动编程采用将物理信号关联到相应的探测组、监管组和控制组中，采用与、或、非相互关联的编程方式，编程的灵活性较小。具体实施时有2种方法，均实现了3种模式的逻辑判断的可靠运行，具体方法如下：
3.1方法1
语句1：01.0001（2点火警）=01.2001（虚拟控制组2001激活，实际编程时可用蜂鸣器控制组实现）。
语句2：01.1001（按钮自保应答信号）=01.2002.10，01.2001.11（虚拟控制组2002延时开始信号激活，虚拟控制组2001关闭）。
语句3：01.2001.03（虚拟控制组2001开启）=01.2004{15}（虚拟控制组2004延时15s后激活。如15秒内无按钮自保应答信号，2004控制组将激活。15秒内有应答信号，2004控制组将因上一条语句将关闭）。
语句4：01.2002.03（虚拟控制组2002延时开始信号开启）=01.2005{255}（虚拟控制组2005，收到2002动作信号后，2005控制组根据自动回位Cycle-Out时间进入延时程序，此处用255替代）。
语句5：01.2004.03+01.2005.03（虚拟控制组2004或2005开启）=01.2003（实际需延时的设备开启）。
此方法优点是程序较为严谨，逻辑性强。缺点是需最少采用3个虚拟的控制组作为中间控制信号，虚拟控制组的设置较多，由于只有空的输出点或逻辑指令组才能设置为虚拟控制组，实施时有一定的难点。
3.2方法2（实际使用的方案）
语句1：01.0001@2*!01.0002（0001探测组2点火警与非0002按钮应答信号）=01.2001{15}（2001需延时设备控制组，当2点火警无应答时，此条语句成立。当应答按钮按下后，此语句失效）。
语句2：01.0001@2*01.0002*!01.2002 *!01.1001（0001探测组2点火警与0002按钮应答信号与非2002游艺区声光与非1001ESTOP游艺设备停机监管信号）=01.2001.11，26.2001.10{200}（先将语句1的2001延时关闭，再将2001组进入延时，此语句在2点火警有应答且游艺区声光报警没有启动和没有ESTOP情况下成立。）
此方法此阶段没有采用虚拟的控制组，但语句较为复杂，编写时容易出错。语句过于复杂时，将造成主机程序未知原因丢失联动语句的情况发生。语句直接作用到实际受控设备组上，减少了中间的转换环节。
4．调试过程中的问题及解决方法
实际调试是采用方法2进行的，故此处对方法2调试过程中发生的问题进行了分析。编程设计的前期在语句2的判断语句只写了01.0001@2*01.0002，测试过程中出现了2种非正常情况，使受控设备进入了不必要的延时程序，故为了避免程序的错误动作在判断语句中增加了与非游艺区声光和与非ESTOP信号。
与非游艺区声光的判断是为了防止在15s过后游艺区受控设备已动作的情况下，再有人员按下应答按钮，造成游艺区设备启动一段时间后又重新进入系统延时的状态。对于这种情况，方法1由于其程序的分段判断激活的特性已予以考虑，不会发生此情况。增加此判断条件是避免火灾警报启动后再次进入延时程序，给疏散中的人员错误的信息引导，使疏散过程产生混乱。
与非ESTOP信号是因为存在某种极端情况，当游艺设施在日常检修过程中处于停机状态（此时报警主机将收到ESTOP信号），此时发生2点火警，程序将直接执行自动回位+紧急停车疏散模式（2点火警与ESTOP信号）的指令，游艺区受控设备直接启动（此时因游艺设施停止运行，无需报警延时）。这时在15秒内操作人员习惯的按下了火警确认按钮，造成游艺区受控设备启动几秒后又重新进入系统延时的情况，同样也会给需要疏散的人员带来错误的引导信息。关于ESTOP的联动，方法1中由于采用的是虚拟的控制组来驱动实际的控制组，语句2中关闭的也仅是虚拟的控制组，对实际已经动作的设备不会有影响。
另关于语句2中需先停止之前的15s延时的程序编制，是因为方法2的程序是直接作用在实际受控设备组，相应的联动模块内部进入了延时程序（此情况与方法1仅作用于虚拟控制组不同）。需注意此.11关闭控制组的语句编制不可大于4个控制组，实际编程过程中发生控制组增加到5个后，程序导入主机后，出现包含此语句在内的后续联动程序语句全部丢失的情况。
对比两种联动的编程设计方法，都能达到所需的联动效果，最终的功能没有差异。方法1语句较为严谨但需要设置较多的虚拟控制组，且语句的数量较多，对于初次接触者理解较为困难，不利用后期的程序更新升级。方法2虽然延时程序编写时仍需使用到虚拟控制组（由于西门子编程软件的限制，一条语句最多延时255秒，大于255秒的自动回位需增加中间虚拟控制组来延长延时的时间），但所需的虚拟控制组和语句数量明显减少，语句描述较为直观，便于理解和后续维护。
5．结语
游艺设施场所的火灾报警联动编程较常规建筑报警联动编程有所不同，自动回位疏散模式对于类似不便于人员就近就地疏散的场所有借鉴作用，但此疏散模式处于现有消防规范的盲区中，需进行性能化分析或组织专家论证方可实施。同时操作人员的消防培训也十分重要，只有正确的进行了操作，方能保证整个火灾报警系统联动模式的可靠有序运行。
参考文献：
[1]GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》.
[2]GB50166-2007《火灾自动报警系统施工及验收规范》.
[3]上海迪士尼消防报警系统专项设计文本.
[4]JB-TBZL-FC726-CN型火灾报警控制器（联动型）操作说明书.
论文作者:章健
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/12
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