摘要：城市轨道交通地下车站重要电气设备房均设置有气体灭火系统。近期某地铁在模拟极端情况下的系统功能测试中却意外发现当气体灭火系统同一保护区内烟感探测器与温感探测器同一时间探测到火灾时，系统却不能进入延时释放程序进行联动释放灭火剂灭火，系统存在缺陷及安全隐患。本文主要从气体灭火系统SDU联动控制程序及SIGA-REL-C气体控制单元的二次火警触发机制度进行深入分析原因并制订解决方案。
关键词：地铁；气体灭火系统；烟感探测器；温感探测器；极端状态；气体控制单元；SDU；逻辑
引言
某地铁线路气体灭火系统投入使用两年以来，系统运行正常，各项性能稳定，但在近期的一次模拟极端情况下的系统功能测试中却意外发现当气体灭火系统同一保护区内烟感探测器与温感探测器同一时间探测到火灾（属极端情况，系统设计理念及正常情况下不会同时报火警）时，系统却不能进入延时释放程序进行联动释放灭火剂灭火，虽属极端情况但却是系统的缺陷和安全隐患，须分析原因及制订解决方案。
1、系统简介
城市轨道交通地下车站重要电气设备房（通信设备室、信号设备室、AFC机房、OA机械室、弱电综合机械室、弱电电源室、环控电控室、屏蔽门控制室、高低压变配电室、整流变压器室、牵引变电所等）防护区，均设置气体自动灭火系统进行保护。系统的设计采用全淹没单元独立或组合分配方式。设计灭火浓度为8～10％，气体喷放时间≤10s，浸渍时间 ≥3min（电子仪表库为10 min），灭火介质一般为七氟丙烷灭火剂。
2、系统功能及工作原理
控制器采用美国通用爱德华公司EST3总线式火灾报警控制器来实现。系统采用三种控制方式：1、自动控制方式---防护区内的感烟探测器报警后通过SIGA-REL-C气体控制单元控制警铃发出报警信号；感温探测器报警后通过SIGA-REL-C气体控制单元控制声光报警器发出声光报警信号；烟感、温感同时探测到火灾信号后，系统进入30S延时，在延时过程中，EST3控制器通过内部逻辑程序控制I/O模块输出信号关闭全电动防火阀。延时结束后，SIGA-REL-C气体控制单元输出信号启动电磁阀释放气体灭火剂进行灭火。2、手动控制---如果将气体控制单元（或手动/自动转换装置）的控制方式选择键拨到“手动”位置。此时气体灭火控制系统可自动探测火灾、报警，但无法自动控制喷气灭火。人为发现火灾或火灾报警系统发出火灾信息，可直接操作紧急启动按钮喷气灭火。紧急启动按钮在自动或手动控制方式下都可启动，一旦启动该按钮系统不经过延时而直接启动释放灭火剂。3、应急操作方式--- SIGA-REL-C气体控制单元发生故障不能正常工作时，一旦发生火灾，操作员采用人工启动执行灭火：拔下电磁启动器上的保险，压下电磁铁芯轴。这样就打开了N2启动瓶瓶头阀，继而像“自动控制”程序一样，会相应的将选择阀、七氟丙烷储瓶瓶头阀打开，释放七氟丙烷实施灭火。
3、模拟极端情况下的系统功能测试及原因分析
通过EST3控制器命令菜单火警测试功能同时激活烟感探测器和温感探测器模拟极端火灾情况，通过上述系统功能原理介绍可知为自动控制方式，系统应按自动控制方式执行相关联动程序，但通过测试发现系统仅在EST3控制盘上产生烟感探测器和温感探测器火警信息，EST3控制盘通过内部逻辑程序控制I/O模块输出信号关闭全电动防火阀。而SIGA-REL-C气体控制单元只产生了一次火警（即只产生了一次脉冲信号），未产生二次火警（即未产生了二次脉冲信号），因此SIGA-REL-C气体控制单元只控制警铃发出报警信号但没有控制声光报警器发出声光报警信号，因而系统不能进入30S延时释放程序，无输出电磁阀启动信号，其中最主要的原因是烟感探测器和温感探测器激活时差小于2秒，无法分辨2次脉冲。通下面的EST3控制器SDU联动控制程序备注解读可以看出。
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{------------------气体自动联动控制程序---------------------------}
[ALARM A SMK BELL] ｛注：烟感火警联动词句标签名｝
ALARM AND 'AND_A_SMK_<N：1-4>Q'： ｛注：烟感火警时执行后续动作｝
OFF -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'， ｛注：烟感火警时执行一次关闭警铃｝
+DELAY 002， ｛注：关闭警铃后延时2秒｝
ON -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'； ｛注：延时2秒后启动警铃｝
[ALARM A SMOKE]
ALARM AND 'AND_A_SMK_<N：1-4>Q'：
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_BELL'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AP*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AF*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_2-*'，
+DELAY 001，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_3-*'；
[ALARM A HEAT BELL] ｛注：温感火警联动词句标签名｝
ALARM AND 'AND_A_HEAT_<N：1-4>Q'：｛注：温感火警时执行后续动作｝
OFF -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'， ｛注：温感火警时执行一次关闭警铃｝
+DELAY 002， ｛注：关闭警铃后延时2秒｝
ON -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'； ｛注：延时2秒后启动警铃｝
[ALARM A HEAT]
ALARM AND 'AND_A_HEAT_<N：1-4>Q'：
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_BELL'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AP*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AF*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_2-*'，
+DELAY 001，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_3-*'；
4、解决方案
通过上述的原因分析我们以发现SIGA-REL-C气体控制单元是通过接收探测器的火警信号脉冲来激活一次火警和二次火警，如果时差过小就无法识别。因此，可以利用SDU自有的逻辑功能来代替脉冲激活二次火警的弊端，增逻辑（LG）中间变量并修改SDU联动程序即可解决。具体修改如下（修改后）：
[STARTUP]
STARTUP：
OFF -LOW 'SSJ_*_LG'， ｛注：系统开机时所有逻辑计数器置为-1｝
{---------------------气体自动联动控制程-----------------------}
[ALARM A SMK LG] ｛注：烟感火警逻辑词句标签名｝
ALARM AND 'AND_A_SMK_<N：1-4>Q'：｛注：烟感火警时执行后续动作｝
ON -LOW 'SSJ_A_<N>_LG'； ｛注：SSJ_A_<N>_LG逻辑计数器加1｝
[ALARM A HEAT LG] ｛注：温感火警逻辑词句标签名｝
ALARM AND 'AND_A_HEAT_<N：1-4>Q'：｛注：温感火警时执行后续动作｝
ON -LOW 'SSJ_A_<N>_LG'； ｛注：SSJ_A_<N>_LG逻辑计数器加1｝
[A LG OUT BELL] ｛注：逻辑输出词句标签名｝
RLYCFG 'SSJ_A_<N：1-4>_LG'： ｛注：当逻辑计数器为1时执行后续动作｝
OFF -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'， ｛注：执行一次关闭警铃｝
+DELAY 001， ｛注：关闭警铃后延时1秒｝
ON -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'， ｛注：执行一次开启警铃｝
+DELAY 001， ｛注：开启警铃后延时1秒｝
OFF -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'， ｛注：执行一次关闭警铃｝
+DELAY 001， ｛注：关闭警铃后延时1秒｝
ON -SET 'SSJ_A_<N>Q_BELL'； ｛注：执行一次开启警铃｝
[ALARM A SMOKE]
ALARM AND 'AND_A_SMK_<N：1-4>Q'：
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_BELL'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AP*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AF*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_2-*'，
+DELAY 001，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_3-*'；
[ALARM A HEAT]
ALARM AND 'AND_A_HEAT_<N：1-4>Q'：
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_BELL'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AP*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_AF*_FA_O'，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_2-*'，
+DELAY 001，
ON -LOW 'SSJ_A_<N>Q_OUT_3-*'；
5、结论
系统运行稳定并不意味就一定安全可靠，一些未知的系统缺陷及隐患往往是在非正常情况下发生的，只能通过极端测试才能发现，我们要多方面考虑，才能确保安全。通过上述模拟测试、原因分析以及解决方案的提出，相关技术人员按照本文的解决方案首先进行了样站整改及测试，各项功能满足系统要求，且能通过极端情况下的各种模拟测试。经过两个月的试验运行，效果良好，已进行全面的整改和推广，有效解决了系统缺陷及安全隐患。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准《气体灭火系统设计规范 》GB50370-2005 [施行日期：2006年5月1日]
[2]七氟丙烷气体自动灭火设备技术规格书
[3]EST3技术手册
论文作者:严纪金
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签：火警论文; 气体论文; 警铃论文; 探测器论文; 系统论文; 逻辑论文; 信号论文; 《基层建设》2019年第7期论文;