CN101634852A - 应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统及方法，包括主控系统、火灾自动报警系统、机电设备监控系统、通信系统、智能低压系统和通风空调系统等；通过火灾自动报警系统实现火灾探测及报警，判断是否发生火灾、火灾发生的详细位置，所述火灾自动报警系统根据通风空调系统提供的环控工艺要求，根据不同的火灾位置选择其对应的火灾模式指令，向主控系统和机电设备监控系统发送火灾模式指令；机电设备监控系统接收并分解火灾模式指令，驱动消防设备按照预定的方式运行，执行相应的消防救灾模式。本发明可以极大提高消防救灾的协调联动能力，节省救灾响应时间，提高救灾效率和消防救灾系统可靠性与稳定性。

Description

应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统及方法

技术领域

本发明涉及消防救灾安全技术领域，特别涉及一种应用于城市轨道交通工程的火灾联动控制系统及方法。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，轨道交通已经成为人们出行最便捷、经济和高效的交通工具之一；与此同时，对于城市轨道交通的安全运行也提出了越来越高的要求；当地铁中发生火灾时，很可能引发严重的灾祸，为此，相关机构一直在持续研究如何提高城市轨道交通消防救灾系统的可靠性、快速性。

传统的消防救灾系统仅局限于局部环境，由于城市轨道交通系统复杂且各个环节相互关联，因此，传统的消防救灾系统并不适用于城市轨道交通工程。

于2006年5月31日授权公告的中国实用新型专利CN 2785052Y，公开了一种地铁火灾智能监测预警预报装置，利用火灾信号探测器、CCD摄像机等探测装置，运用非线性火灾理论和模糊神经网络技术预测火警级别，实现监测和预报地铁火灾。但是，该装置的应用范围仍局限于局部环境，无法实现在整个地铁线路的联防控制。对于城市轨道交通而言，由于地铁线路较长，而且整个消防控制系统复杂，各环节、各系统相互关联，当地铁工程中的某一点发生火灾时，如何及时有效的控制灾情发展，对于整个城市轨道交通的安全运行具有非常重要的作用。

发明内容

针对现有技术中的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种应用于地铁等城市轨道交通工程的火灾联动控制系统及其控制方法，在整个城市轨道交通中实现联动协调控制。

本发明所采用的技术方案：一种应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，包括：主控系统，分为中央级主控系统、车站级主控系统和冗余骨干传输网络，所述中央级主控系统设置在运营控制中心，所述车站级主控系统设置在当地的车站控制室或消防控制室；火灾自动报警系统，设置有火灾报警控制盘、图形监控计算机和现场设备，所述火灾报警控制盘通过图形监控计算机与主控系统连接形成冗余骨干传输网络，用于接收、显示和传递消防监控范围内的火灾报警信号，并发出相关的控制指令；所述火灾报警控制盘还通过通信系统提供的多业务传输平台连接形成系统信息传输网络；机电设备监控系统，分别与火灾自动报警系统的火灾报警控制盘和主控系统连接，用于接收火灾自动报警系统或主控系统发出的火灾模式指令，进行火灾模式指令分解，并通过智能低压系统发出模式控制指令；通信系统，与火灾自动报警系统的火灾报警控制盘连接，为火灾自动报警系统提供信息传输的通道；智能低压系统，与机电设备监控系统连接并接收其发出的模式控制指令，控制消防设备根据空调通风系统提供的火灾运行模式执行相关指令；通风空调系统，与智能低压系统连接并接收其发出的模式控制指令，根据不同的火灾位置确定相应的通风空调设备的火灾运行模式。

上述火灾模式指令通过以下四种通道之一传输：

(a)工点火灾→工点火灾报警控制盘→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属自动控制；

(b)工点火灾→工点火灾报警控制盘→车站级主控系统→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(c)工点或隧道区间火灾→综合后备盘按钮→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(d)隧道区间火灾→车站火灾报警控制盘→火灾自动报警系统的冗余骨干传输网络→中央级火灾自动报警系统→中央级主控系统→车站级主控系统→主控系统的前置通信处理器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

上述火灾自动报警系统发送给机电设备监控系统的火灾模式指令以电报码的格式发送，每一个电报码由17个字节构成，其具体字节段为：

■电报码结构：电报码的开始字节和电报码的结束字节；

■电报码头：附属信息；

■电报码内容；

■数据完整性检查：校验和字节。

上述火灾自动报警系统通过图形监控计算机的两个以太网接口与车站级主控系统的两台前置通信处理器冗余连接，用于向车站级主控系统传送火灾信息。由车站级主控系统(简称SMCS)向中央级主控系统(简称CMCS)报告相关火灾信息。所述主控系统相互连接形成主控系统冗余骨干传输网络。

上述系统信息传输网络采用环型网络结构的闭环通信方式，用于传输火灾自动报警系统的重要运营信息和全部维修信息。该系统信息传输网络为通信系统提供的专用的、独立的光纤Cerloop环网，采用Style7闭环通信方式。

上述现场设备包括以下所述的至少一种火灾探测或监视报警设备：带地址码的智能型火灾探测器；手动火灾报警按钮和报警电话插孔；感温电缆；红外光束对射式感烟探测器；红外线火焰探测器；闭路电视监视系统；火灾事故广播；消防电话；固定的对讲电话和对讲电话插孔；消防调度通话组。

上述机电设备监控系统包括设置在车站控制室IBP盘内的可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器通过串行RS485接口与火灾自动报警系统的火灾报警控制盘连接。

上述机电设备监控系统还包括设置在设备监控室的车站环境控制系统冗余控制器，该车站环境控制系统冗余控制器与主控系统的前置通信处理器冗余连接。

基于上述火灾联动控制系统，本发明同时提供了一种应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，包括以下步骤：

(1)通过火灾自动报警系统检测是否有火灾报警信号；

(2)当火灾自动报警系统检测到火灾报警信号时，直接向机电设备监控系统发送火灾模式指令，或者通过主控系统向机电设备监控系统发送火灾模式指令；

(3)机电设备监控系统接收并分解上述火灾模式指令，按照预定的方式控制消防设备执行相关的消防救灾模式。

上述步骤(2)中的火灾模式指令通过以下四种通道之一传输：

(a)工点火灾→工点火灾报警控制盘→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属自动控制；

(b)工点火灾→工点火灾报警控制盘→车站级主控系统→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(c)工点或隧道区间火灾→综合后备盘按钮→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(d)隧道区间火灾→车站火灾报警控制盘→火灾自动报警系统的冗余骨干传输网络→中央级火灾自动报警系统→中央级主控系统→车站级主控系统→主控系统的前置通信处理器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

上述火灾自动报警系统发送给机电设备监控系统的火灾模式指令以电报码的格式发送，每一个电报码由17个字节构成，其具体字节段为：

■电报码结构：电报码的开始字节和电报码的结束字节；

■电报码头：附属信息；

■电报码内容；

■数据完整性检查：校验和字节。

上述火灾自动报警系统发送给机电设备监控系统的火灾模式指令采用如下所述“三选二”方法进行确认：

(a)当机电设备监控系统收到的第一个和第二个数据电报码UBT通过校验且所包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号有效；

(b)当机电设备监控系统收到的第一个、第二个、第三个数据电报码UBT中有两个UBT通过校验且所包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号有效；

(c)当机电设备监控系统收到的第一个、第二个、第三个数据电报码UBT中没有两个UBT通过校验或没有两个UBT包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号无效。

上述步骤(3)中的机电设备监控系统收到火灾自动报警系统或主控系统的火灾模式指令后，执行以下消防模式：

(a)机电设备监控系统接收火灾自动报警系统的火灾模式指令后，执行车站防烟、排烟模式；

(b)通过主控系统接收列车区间停车位置信号，根据列车火灾部位信息，执行隧道防排烟模式；

(c)根据灾害模式要求，接收车站级和中央级开启屏蔽门允许指令，进行开门控制，执行站台防排烟模式；

(d)根据灾害模式要求，执行车站给水/排水、应急照明、自动售检票系统闸机释放、门禁释放等消防模式。

上述步骤(1)中的火灾自动报警系统通过自动确认方式或人工确认方式确定火灾报警信号。

所述自动确认方式通过以下三种方式之一，即可自动确定为火灾报警信号：

(a)当任何一个报警区域内有一个感烟或感温探测器报警，同时有一个手动报警按钮报警；

(b)在同一个报警区域内有两个探测器同时报警；

(c)在受气体自动灭火系统保护的重要设备用房，有一路烟感报警和一路温感报警。

所述人工确认方式是通过人员现场确认或通过闭路电视确认。在车站级火灾自动报警系统收到火灾报警而不能自动确认的情况下，若报警区域在闭路电视监视范围，消防值班员通过闭路电视进行报警确认；若报警区域不在闭路电视监视范围，则立即通知现场值班员，携带手持式无线消防调度电话到报警现场进行报警确认。

本发明适用于采用主控系统MCS(或者综合监控ISCS)、EMCS(或环境与设备监控系统BAS)、FAS、智能低压系统的城市轨道交通工程。采用本发明所述的火灾模式联动控制系统和方法，可以极大提高消防救灾的协调联动能力，节省救灾响应时间，提高救灾效率，提高消防救灾系统可靠性与稳定性，大大节省系统联合调试时间，大量节省二次控制电缆，有极其明显的经济效益。

本发明根据城市轨道交通的特殊构造及其消防救灾的特点，设计出一种适用于整个轨道交通工程的火灾联防控制系统和方法，与现有的消防救灾系统相比，具有以下技术特点：

(1)、本消防联动控制系统有效整合了主控系统(简称MCS)、火灾自动报警系统(简称FAS)、机电设备监控系统(简称EMCS)、通信系统、智能低压系统、通风空调系统等系统，更好地整合了系统资源，提高了消防救灾的联动协调能力。

(2)、其主控系统、火灾自动报警系统、机电设备监控系统、通信系统、智能低压系统之间的信息传输通道均采用冗余的连接方式，确保了系统信息传输的可靠性。

(3)、智能低压系统采用冗余的通信管理器技术，将地铁主要的机电设备纳入了智能化的监控管理，大大提高了对地铁机电设备的集中监控管理能力及系统可靠性。

(4)、在火灾自动报警系统设计中，采用了运营信息传输网络与维修信息传输网络分别组网技术，确保了系统的冗余与可靠。

(5)、在整体系统方案设计中，采用了优化的火灾报警确认技术、独特的火灾模式传送与接收技术、先进的火灾模式指令分解技术和火灾模式联动控制驱动技术等，有效地解决了城市轨道交通中消防救灾的技术难题。

附图说明

图1为本发明所述火灾自动报警系统FAS的全线网络示意图；

图2为本发明所述地铁车站火灾自动报警系统FAS、机电设备监控系统EMCS、主控系统MCS的关系网络示意图；

图3为本发明所述地铁车站的火灾报警确认流程图；

图4为本发明所述地铁车站的火灾模式联动控制网络示意图；

图5为本发明所述火灾自动报警系统FAS与机电设备监控系统EMCS的接口连接界面图；

图6为本发明所述PHW阶段建立数据链路的流程图；

图7为本发明所述PHX阶段进行线路检测的流程图；

图8为本发明所述PH2-PH4阶段：FAS系统与EMCS系统之间的数据电报码传输流程图；

图9为本发明所述传输不正确阶段的流程图；

图10为本发明所述火灾模式指令代码传送与接收采用的“三选二”方法流程图之一；

图11为本发明所述火灾模式指令代码传送与接收采用的“三选二”方法流程图之二；

图12为本发明所述火灾模式指令代码传送与接收采用的“三选二”方法流程图之三；

图13为本发明所述机电设备监控系统EMCS与智能低压系统的通讯网络示意图。

其中：FAS——火灾自动报警系统；MCS——主控系统；CMCS——中央级主控系统；SMCS——车站级主控系统；EMCS——机电设备监控系统；OCC——运营控制中心；FACP——火灾报警控制盘；MSTP——多业务传输平台；AFC——自动售检票系统；IBP——综合后备盘；FEP——前置通信处理器；PIDS——车站信息导向系统；BS——车站建筑控制系统；ECS——车站环境控制系统；PLC——可编程逻辑控制器。

具体实施方式

下面结合附图，以地铁工程为例，对本发明的具体实现方式作进一步的描述。

本发明所述火灾模式联动控制系统由主控系统(简称MCS)、火灾自动报警系统(简称FAS)、机电设备监控系统(简称EMCS)、通信系统、智能低压系统、通风空调等相关专业设备联合实现；系统集计算机技术、自动控制、信息收集与处理、数据分析、网络技术、可编程逻辑控制器(简称PLC)技术于一体，解决了MCS、FAS、EMCS、智能低压系统、环控系统等多系统的联合协调动作的关键技术问题。

通风空调系统负责向FAS提供某火灾区域对应的消防设备的火灾运行模式；FAS实现火灾探测及报警，判断是否发生火灾、火灾发生的详细位置，FAS根据通风空调系统提供的环控工艺要求，根据不同的火灾位置选择其对应的火灾模式指令，向EMCS、MCS等发送火灾模式指令；EMCS负责分解火灾模式指令，驱动消防设备按照预定的方式运行，执行相应的救灾模式。

设有EMCS的地下车站和集中供冷站等地下建筑，FAS直接激活警铃、启动消火栓泵、启动防火卷帘、释放AFC闸机，其它消防设备由EMCS联动；设有EMCS的控制中心等地面建筑，其防火卷帘、警铃、消防水泵、喷淋水泵、电梯由FAS负责直接联动，其它消防设备由EMCS联动；未设EMCS的地面建筑(车辆段、停车场、变电站)，FAS负责所有消防设备的联动。

EMCS接收FAS及MCS发出的火灾模式指令，进行模式指令分解，通过智能低压系统等向相关设备发出模式控制指令，实现火灾模式联动控制，对现场设备反馈的状态信息与模式要求的设备状态进行核对，以判断模式指令是否执行成功。

一、全线FAS组成与主要功能

火灾自动报警系统设中央级和车站级两级监控方式，对地铁全线进行火灾探测和报警。并能在火灾时，发出模式指令使机电设备监控系统和各相关系统的运行转入火灾模式，实现消防联动，同时通过广播系统和闭路电视系统进行旅客疏导。

FAS系统按两级监控方式设置，第一级为中央级FAS，作为火灾自动报警系统集中监控中心，设置于地铁线路的运营控制中心；第二级为车站级FAS，作为本地火灾自动报警系统消防控制室，设置于各车站控制室及车辆段、停车场、主变电站的消防控制室。

FAS由设置在运营控制中心(简称OCC)的中央级系统管理工作站、车辆段内的全线维修终端和各车站控制室、其它建筑的消防控制室的站级火灾自动报警系统、现场级设备以及全线通信网络构成；火灾自动报警系统通过在车站级集成到主控系统；车辆段内的维修终端在必要时可自动升级为中央级系统管理工作站，实现对全线设备的在线管理和操作，完成中央级的系统管理工作站的冗余备用功能，提高系统可靠性。

FAS全线网络示意如图1所示；为提高系统可靠性，FAS设有两个全线网络：

1)FAS在车站级集成到主控系统中，通过图形监控计算机12的两个以太网接口11与车站级主控系统(简称SMCS)的两台前置通信处理器(FEP)冗余连接，向车站级主控系统发送火灾等信息，由SMCS向中央级主控系统(简称CMCS)报告相关信息。

利用MCS交换机的虚拟网络功能从主控系统1000M冗余骨干传输网络上划分出逻辑上独立的虚拟通道，共享部分MCS网络设备构成全线FAS网络。FAS将主控需要的信息传输到主控系统的冗余骨干传输网络10上，在车站级主控系统采集该车站的FAS信息，反映在车控室人机界面上，并上传各种管理信息。

2)FAS设计采用了运营信息传输网络与维修信息传输网络分别组网技术，确保了系统的冗余与可靠；即FAS另设有通信系统提供的专用的、独立的系统信息传输网络20(全线光纤环网Cerloop网)，只传输FAS系统的重要运营信息、全部维修信息；各车站控制室的火灾报警控制盘(简称FACP)和各消防控制室的FACP均为网络上一个节点，FACP通过RS232接口连接一台图形监控计算机。

为了保证全线网络可靠性，FAS系统信息传输网络20采用Style7闭环通信方式，即在通信线路发生单点故障时仍可保证系统的运作，当发生单点断开、单点接地、线间短路、开路或接地故障时仍能具备信号传输能力。

二、车站级FAS及现场设备

典型车站的FAS、EMCS、MCS关系网络如图2所示，其中：在各车站的车站控制室、其它建筑的消防控制室均设有一台专用火灾报警控制盘(简称FACP)，接收、显示和传递本消防监控范围内火灾报警信号，并发出相关控制信号或指令；设置一台图形监控计算机12(即FAS图形工作站)，用于按防火分区划分的消防监控范围现场的图形显示和存储所有消防系统设备的动作信息，并作出例行报告及系统评估。现场设备包括以下所述的火灾探测或监视报警设备：

1)带地址码的智能型火灾探测器，如车站内各设备与管理用房、集散厅及站台旅客公共区和通道等区域均设感烟探测器进行火灾探测。

2)在集散厅层、站台层、出入口通道和设备区等区域，或在靠近消防栓箱旁设手动火灾报警按钮和报警电话插孔。

3)在电缆廊道、电缆夹层、折返线、停车线内设感温电缆；

4)车辆段运用库和检修库等大开间建筑内设置红外光束式对射式感烟探测器，在车辆段危险品库设置红外线火焰探测器。

5)火灾自动报警系统与行车调度等共用一套闭路电视监视系统。

6)设置火灾事故广播，与车站广播系统合用。

7)设有独立的消防电话网络；消防控制中心设专用电话用于向公安、消防部门报警。在有线通信系统中消防控制中心设置调度电话总机，各消防控制室设置调度分机。

8)在车站内设置固定的对讲电话和对讲电话插孔，而在区间隧道则与轨旁电话系统合用，并结合有线和无线通信系统的使用，实现消防指挥通信系统的全部功能。

9)在无线通信系统中设置消防调度通话组。

三、火灾报警的确认

火灾报警的确认有自动确认、人工确认两种方式；典型车站火灾报警确认流程如图3所示。

火灾报警自动确认的方式主要有：

1)任何一个报警区域，有一个感烟或感温探测器报警，同时有一个手动报警按钮报警。

2)同一个报警区域有两个探测器同时报警。

3)在受气体自动灭火系统保护的重要设备用房，只要一路烟感报警和一路温感报警，即自动确认火灾报警。

火灾报警人工确认的方式有：人员现场确认和通过闭路电视确认。在车站级FAS收到火灾报警而不能自动确认的情况下，若报警区域在闭路电视监视范围，消防值班员通过CCTV(闭路电视)进行报警确认；若报警区域不在闭路电视监视范围，则立即通知现场值班员，携带手持式无线消防调度电话到报警现场进行报警确认。

四、火灾模式联动控制的实现

通风空调系统负责向FAS提供某火灾区域对应的消防设备的火灾运行模式；FAS实现火灾探测及报警，判断是否发生火灾、火灾发生的详细位置，FAS根据通风空调系统提供的环控工艺要求，根据不同的火灾位置选择其对应的火灾模式指令，在火灾报警信息被确认的第一时间内，直接向机电设备监控系统发出火灾模式指令，EMCS负责分解火灾模式指令，驱动消防设备按照预定的方式运行，执行相应的救灾模式。

FAS同时也将火灾模式指令送至主控系统。中央级主控系统在接收到该信息后，OCC全线消防救灾指挥中心的消防救灾指挥工作站(火灾情况下控制中心自动转换为消防救灾指挥中心、环调工作站自动转换为消防救灾指挥工作站)自动弹出相应窗口，值班员根据接收到的火灾模式指令，通过主控系统网络和车站级主控系统设备人工下达模式控制指令给机电设备监控系统，机电设备监控系统自动进入模式控制程序，并将火灾模式指令执行信息反馈给主控系统。

一)、防烟、排烟和事故通风的火灾模式

防烟、排烟与事故通风主要设计有以下三个系统：隧道通风排烟系统、车站公共区通风空调排烟系统(简称为车站大系统)、车站设备管理用房通风空调排烟系统(简称为车站小系统)。

1、通风系统防灾设计

1)隧道通风系统

(1)若列车在区间隧道内发生火灾且可驶入前方车站时，则在前方车站组织疏散乘客，同时利用前方车站的消防设施灭火和排烟。

(2)若列车在区间发生火灾且停在区间隧道内时，在区间隧道内组织疏散乘客，按与多数乘客疏散相反方向组织排除烟气，同时采取以下措施：

(a)在整个疏散过程中，作为乘客疏散的非火灾隧道设防止事故隧道烟气污染措施，即对非火灾隧道进行加压送风；

(b)当区间的其中一条隧道发生火灾时，OCC通知全线列车停止运营；待非火灾隧道列车撤离后切断牵引供电；

(c)若两列车同时运行于同一长区间隧道内，当前面列车发生火灾且停在区间隧道内时，立即控制后面列车停在中间风井以后。中间风井与前方车站间的火灾事故列车按与多数乘客疏散相反方向排除烟气，同时防止烟气向第二列车的位置漫延。

2)车站通风空调系统

(1)为防止大小系统串烟，车站公共区发生火灾时车站小系统停止正常运行(车控室加压送风系统除外)，当车站某端设备管理用房区发生火灾时停止车站该端大系统的运行，该端小系统执行防灾模式。

(2)当站台层发生火灾时，车站大系统转入站台排烟模式排除站台烟气，同时防止烟气向站厅和区间隧道蔓延；当站厅发生火灾时，车站大系统转入站厅排烟模式排除站厅烟气，同时防止烟气向出入口和站台蔓延。

2、隧道通风排烟系统

火灾情况下，隧道通风系统在控制中心的指挥下迅速排除烟气和向乘客及消防人员提供必要的新风量，形成一定的迎面风速，诱导乘客安全撤离。隧道通风排烟系统包括车站隧道通风系统和区间隧道通风系统。

1)车站隧道通风系统

当列车在地下车站发生火灾或运行过程中发生火灾而驶入前方车站时将利用该系统排烟。

2)区间隧道通风防排烟系统

(1)列车火灾处理流程

当列车在区间运行过程中发生火灾，列车司机将立即通过车载无线通信系统向控制中心报告灾情和尽可能将列车驶向前方车站，在前方车站疏散乘客，利用前方车站隧道排风系统排除烟气和灭火设施灭火；若出现列车不能运行到前方车站而停车在区间隧道内时，列车司机将在控制中心指挥下组织疏散乘客，控制中心根据多数乘客撤离方向、列车火灾位置和列车所在区间位置，确定相应的隧道通风系统火灾运行模式并在控制中心直接启动相应模式进行火灾通风排烟。

(2)防排烟运行方式

当列车火灾且停在地下区间隧道内时，将根据列车所处区间位置和列车火灾位置，执行预先设计的火灾运行模式。区间隧道内火灾运行模式的设计原则为：

(a)着火区间的另一侧隧道停止行车；

(b)隧道通风系统控制着火区间(或通风区段)内的气流方向与多数乘客疏散方向相反；

(c)列车中部着火时，列车靠近车站或联络通道的一端排烟，远端送风，若列车位于两个联络通道中部时按与行车一致方向送风；

(d)无法判断列车火灾位置时按与行车一致的方向送风；

(e)区间左右线之间的联络通道作为乘客疏散通道，非事故隧道将采取一定的通风；

(f)列车头部和尾部着火时，乘客从列车乘客门到达侧向疏散平台，沿疏散平台步行到最近的联络通道进入非火灾隧道内，然后疏散到车站，多数乘客将迎着新风疏散。

(g)列车中部着火时，乘客从列车两端疏散至最近的联络通道进入非火灾事故隧道内，然后疏散到车站。

(h)区间隧道内火灾时，为确保区间隧道火灾通风排烟效果，此时除用作乘客疏散的路径外，其它的门、屏蔽门均应最大限度的保证关闭以防止气流短路现象发生。

(i)在设有中间风机房的区间，当列车发生火灾且停在其中一个通风区段内时应尽可能控制后续列车不进入区间，若已有列车进入区间时，应尽可能让后续列车倒回车站，若无法完成倒车时最低标准必须控制列车停靠在火灾通风区段后一通风区段内且距离越远越好，以尽可能远离事故列车。

3、车站通风空调大系统

地下车站通风空调大系统采用了定风量双风机全空气系统与定风量空气-水系统两种形式。

采用定风量双风机全空气系统的车站通风排烟模式：当站厅层发生火灾时，关闭车站送风系统、车站回排风机和站台排风管，开启排烟风机，利用站厅排风管道将烟气排除；当站台层发生火灾时，关闭车站送风系统、车站回排风机和站厅排风管，开启排烟风机，利用站台排风管道将烟气排除，同时开启隧道通风系统协助站台排烟。

采用定风量空气-水系统时，站厅至站台的风管平时作为空调新风送风使用，火灾时通过风阀的转换作为排烟管使用；此类车站通风排烟模式：当站厅层发生火灾时，排烟模式与定风量全空气双风机系统一致。当站台层发生火灾时，关闭车站送风系统、站厅排风管，切换送风及排烟阀门，开启排烟风机，利用站台排风管道(平时送风管)将烟气排除，同时开启隧道通风系统协助站台排烟。

4、车站通风空调小系统

1)地下车站自动灭火系统保护范围内房间

采用灭火后排除灭火气体的运行模式，具体为当自动灭火系统的控制盘接收到保护区内两路报警信号时即确认为发生火灾，控制盘首先控制关闭该保护区的送、排风管上的防火阀，然后喷洒灭火气体，待达到设计要求的淹没时间后消防人员进入保护区内确认已灭火，再将通风系统转换到相应的排除灭火气体模式运行半小时后再恢复正常通风空调系统模式。

2)地下车站建筑面积大于50m²的房间

采用边排烟边灭火的运行模式，当火灾自动报警系统收到某房间确认的火灾信号后，服务于该房间的通风空调系统将通过火灾联动控制系统自动转换到相应的预定排烟模式，房间外的走道排烟系统(和设有加压送风系统的楼梯间、车站控制室加压送风系统)将被启动，有关消防人员进入该着火区域利用消防灭火设备进行灭火。

3)地下车站建筑面积小于50m²的房间

采用先灭火后排烟的运行模式，具体为每个房间送、排风管上均设有70度熔断式防火阀实施防火隔断。火灾时，着火房间外的走道排烟系统(和设有加压送风系统的楼梯间、车站控制室加压送风系统)将通过火灾联动控制系统自动启动，即实现走道排烟，有关消防人员进入该着火区域利用消防灭火设备进行灭火。

4)车辆段等地面建筑物的排烟设计按照《建筑设计防火规范》执行。

二)、火灾模式联动控制

1、车站内火灾时的联动控制

1)自动控制

车站火灾自动报警系统检测到火灾信号并自动确认后，由火灾自动报警系统自动下达火灾模式控制指令给机电设备监控系统和主控系统，机电设备监控系统自动进入模式控制程序，并将火灾模式指令执行信息反馈给主控系统。

2)控制中心手动模式控制(半自动)

火灾自动报警系统检测到火灾信号并确认后，一方面给车站机电设备监控系统下达火灾模式控制指令，同时也将火灾模式指令送主控系统。中央级主控系统在接收到该信息后，全线消防救灾指挥中心的消防救灾指挥工作站自动弹出相应窗口，值班员根据接收到的火灾模式指令，通过主控系统网络和车站级主控系统设备人工下达模式控制指令给机电设备监控系统，机电设备监控系统自动进入火灾模式控制程序，并将火灾模式指令执行信息反馈给主控系统。

3)车站手动模式控制(半自动)

车站火灾自动报警系统检测到火灾信号并经人工确认后，车站级主控系统操作员工作站自动弹出相应窗口，值班员根据接收到的火灾模式指令，下达火灾模式控制指令给机电设备监控系统，机电设备监控系统自动进入模式控制程序，并将火灾模式指令执行信息反馈给主控系统。

4)车站综合后备盘手动模式控制(半自动)：

由控制中心授权，车站值班员可通过综合后备盘(简称IBP)手动按钮，下达火灾模式控制指令给机电设备监控系统，机电设备监控系统自动进入模式控制程序，并将火灾模式指令执行信息反馈给综合后备盘。

2、隧道火灾时的消防联动控制

隧道发生火灾时，列车司机通过无线调度电话向控制中心报告火警或通过按压区间隧道手动报警按钮向相邻车站报告火警。

1)控制中心手动模式控制(半自动)

控制中心根据区间火灾具体情况，人工给相应车站机电设备监控系统发送某区间火灾模式指令，由车站机电设备监控系统执行控制指令，并将火灾模式指令执行信息反馈给主控系统。

2)车站手动模式控制(半自动)

由控制中心授权，车站值班人员可通过车站级主控系统操作员工作站给机电设备监控系统下达某区间火灾模式控制指令，由机电设备监控系统执行控制指令，并将火灾模式指令执行信息反馈给主控系统。

3)车站综合后备盘手动模式控制(半自动)

由控制中心授权，车站值班员可通过综合后备盘手动按钮，下达某区间火灾模式控制指令给机电设备监控系统，机电设备监控系统自动进入区间火灾模式控制程序，并将火灾模式指令执行信息反馈给综合后备盘。

三)车站火灾模式联动控制系统的网络

典型的车站火灾模式联动网络如图4所示，机电设备监控系统包括设置在车站控制室综合后备盘(IBP)内的可编程逻辑控制器，以及设置在设备监控室(分为A端设备监控室和B端设备监控室)的车站环境控制系统(简称ECS)冗余控制器、车站信息导向系统(简称PIDS)控制器、车站建筑控制系统(简称BS)控制器等。其中：FAS系统的FACP通过RS485通信口和BM85协议转换器与EMCS车站控制室IBP内的可编程逻辑控制器连接；主控系统的FEP与设备监控室内的ECS冗余控制器连接。所述车站控制室IBP内的可编程逻辑控制器和设备监控室的ECS冗余控制器、PIDS控制器、BS控制器均采用冗余连接方式与EMCS双光纤环网30连接。

火灾模式指令的传输有以下四种通道：

(a)工点火灾→工点FACP→EMCS在IBP内的PLC控制器→EMCS的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属自动控制。

(b)工点火灾→工点FACP→车站级主控系统→EMCS的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

(c)工点或隧道区间火灾→IBP盘按钮→EMCS在IBP内的PLC控制器→EMCS的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

(d)隧道区间火灾→车站FACP→FAS冗余骨干传输网络→中央级FAS→中央级主控系统→车站级主控系统→主控的FEP→EMCS的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

上述工点包括车站、运营控制中心OCC、停车场、车辆段、主变电站等场所。现场被控设备包括通风空调、给排水、照明等系统设备，所述现场被控设备由现场控制器进行控制。

火灾模式联动控制按照以下设计原则实现：

1、在车站、OCC大楼、集中冷站，当FAS的FACP收到手动报警按钮、探测器、物业火灾报警系统发出的火灾报警信号、自动灭火系统发出的火灾预报警信号后，FACP及图形工作站发出声光报警。在FACP收到任一个手动报警按钮信号后，FAS自动启动消火栓泵，并激活警铃。若FACP以自动方式确认火灾，则车站级FACP发送火灾模式指令至主控系统和EMCS，发送火灾信息至换乘站另一条线路及物业的FAS，同时FAS启动报警区域内消防警铃、启动消火栓泵、启动相关地点的防火卷帘。若以人工方式确认火灾，则车控室值班人员在IBP盘上启动消火栓泵、启动相关火灾模式。当车站公共区发生火灾时，FAS通过输出模块和继电器打开AFC闸机。

EMCS收到FAS及主控系统的火灾模式指令后，系统执行以下消防模式：

(1)EMCS接收FAS系统车站火灾模式指令后，执行车站防烟、排烟模式；

(2)通过主控系统接收列车区间停车位置信号，根据列车火灾部位信息，执行隧道防排烟模式；

(3)根据灾害模式要求，接收车站级和中央级开启屏蔽门允许指令，进行开门控制，执行站台防排烟模式；

(4)根据灾害模式要求，执行车站给水/排水、应急照明、AFC闸机释放、门禁释放等消防模式。

2、若与地铁相连的物业不作为疏散通道，当地铁或物业发生火灾时，装于地铁或物业侧的探头报警，FAS控制防火卷帘一次降落到底。若与地铁相连的物业作为疏散通道，当地铁或物业发生火灾时，装于地铁或物业侧的探头报警，FAS控制卷帘分两次降落到底，烟感报警防火卷帘先降至1.8米，温感报警控制卷帘降落到底。

3、设有EMCS的地下车站和集中供冷站等地下建筑，FAS直接激活警铃、启动消火栓泵、启动防火卷帘、释放AFC闸机，其它消防设备由EMCS联动；设有EMCS的控制中心等地面建筑，其中防火卷帘、警铃、消防水泵、喷淋水泵、电梯由FAS负责直接联动，其它消防设备由EMCS联动；未设EMCS的地面建筑(车辆段、变电站)，FAS负责所有消防设备的联动，当发生火灾时，FAS直接启动消防水泵并监视水泵的状态、切断非消防电源、使电梯迫降至首层、广播系统切换到应急广播，并接收其反馈信号等。

四)、FAS与EMCS间的火灾模式指令的发送与接收

当发生火灾时，FAS通过车站级的FACP的RS485接口向EMCS系统发出火灾模式指令；EMCS接收FAS发出的火灾模式指令，进行模式指令分解，按模式指令将其所监控的设备运行模式转换为预定的火灾模式。FAS发出的指令具有最高优先权。

1、双方的物理接口连接

EMCS在各车站的车站控制室IBP盘内的BM85接口设备(协议转换器)与FAS的通讯单元MK7022之间采用无冗余点对点串行RS485接口的连接方式实现连接，传输介质为2芯双绞屏蔽电缆，通讯速率为2400bps；双方的接口连接界面如图5所示。

2、双方的软件通讯协议

当车站发生火灾时，FAS通过其通讯单元MK7022发送给EMCS本站的火灾模式指令代码，EMCS根据收到的火灾模式指令代码控制其相关机电设备。火灾模式指令代码由FAS系统提供给EMCS系统，每种火灾模式指令代码详细地给出了其对应的防火区域及对应此火灾模式指令代码时EMCS系统相关设备应该运行的状态。EMCS系统除与FAS系统通讯时的应答信息发送给FAS系统外，没有其他的信息通过RS485发送给FAS系统；FAS系统发送给EMCS系统的信息只有控制字符、线路检测(简称UBL)、有关火灾模式指令代码的数据电报码(简称UBT)。

建立数据链路、线路检测、火灾模式指令代码发送的发起方均为FAS系统，EMCS系统只按照协议规定的应答方式进行应答。

1)DMS7000电报码结构

FAS系统发送给EMCS系统的火灾信息是以电报码的格式往外发送的，一个电报码由17个字节构成；其具体字节段为：

■电报码结构：电报码的开始和电报码的结束字节；

■电报码头：附属信息；

■DMS7000电报码内容；

■完整性检查：校验和字节。

电报码具体结构如下：

电报码结构开始字节	电报码头	DMS7000电报码内容	电报码结构结束字节	数据完整性检查字节
					1字节	1字节	13字节	1字节	1字节

2)控制字符采用的编码规则

控制字符的编码采用ASCII编码规则，所使用的控制字符如下表：

控制字符	十六进值	功能
			EOT	04	重新建立数据链路或电报码传输结束
ACK	06	肯定的回答
			NAK	15	否定的回答
ENQ	05	请求发送电报码
			SOH	01	信息头开始
STX	02	信息开始
			ETX	03	信息结束

3)传输块

在通讯协议中有两种不同的传输块：线路检测(UBL)、数据电报码(UBT)。

(1)传输块：线路检测

线路检测传输块(UBL)不含任何信息，它用来周期性地检测数据链路是否畅通。即使在没有数据电报码传输时，UBL也在两系统之间进行交换。UBL的结构如下：

字符	SOH	L	0	STX	ETX	BCC(校验和字节)
							十六进制值	01	4C	30	02	03	7D(从“L”到“ETX”的校验和，含“L”和“ETX”)

(2)传输块：数据电报码

数据电报码传输块是用来传输火灾模式指令代码的。UBT的结构如下：

字符	SOH	T	1	STX	DMS7000电报码	ETX	BCC(校验和字节)
								十六进制值	01	54	31	02	13个ASCII字符	03	从“T”到“ETX”的校验和(含“T”和“ETX”)

FAS系统只向EMCS系统发送含有开头为‘P’和‘Z’的DMS7000电报码的UBT。其中以‘P’开头的DMS7000电报码表示火灾模式动作命令码，EMCS系统遵循三选二原则的协议向FAS系统发送回应；而以‘Z’开头的电报码是FAS向EMCS系统发送的在线巡检电报码，对于此种电报码EMCS系统直接回应ACK，而不遵循三选二原则。FAS系统负责滤掉火灾复位信号，以免EMCS误动作。

4)校验块BCC的计算过程

为了保证被传输信息的完整性，FAS与EMCS系统间的通讯协议采用块校验的方法。在数据传输过程中，对数据块采用纵向的校验方法，校验结果保存在附加的字符中，即BCC字节中，并遵循如下的规则：

(1)纵向校验采用异或的计算方法，包括传输块中相应列的位。

(2)被校验的字符包括“SOH”后的字符(不包括“SOH”)到“ETX”之间的字符(包括“ETX”)。

5)传输过程

传输过程的规则适应于控制字符和传输块的传输。

(1)协议阶段

阶段	服务	发起方的控制字符	应答方的控制字符
				PHW	建立数据链路	EOT	ACK
PHX	线路检测	UBL	UBL
				PH2	请求电报码发送	ENQ	ACK，NAK
PH3	电报码发送	UBT	ACK，NAK
				PH4	电报码传输结束	EOT	ACK，NAK

(2)协议时间

时间	功能	正常值(秒)	备注
				TA1，TB1	检测响应	15	EMCS即时响应
TA2，TB2	PHX传输延时	0.25	双方延时
				TA3，TB3	PH2、PH3、PH4传输延时	0	EMCS即时响应
TW4	PHW传输延时	1

(3)协议计数器

时间	功能	正常值(秒)
			W3	在PHW外的重复	3
W4	在PHW内的重复	∞

(4)协议序列图，如下所述：

(a)PHW阶段建立数据链路：

数据链路的初始化从传送一个“EOT”开始。如果远端的系统回复了“ACK”，PHX阶段被激活；当一个“UBL”在两个方向被成功的传送后，数据链路就被认为建立起来了。其过程用信息流向图描述如图6所示。

(b)PHX阶段进行线路检测：

在没有任何数据传输时，通讯双方传送UBL来进行线路检测。其过程用信息流向图描述如图7所示。

(c)PH2-PH4阶段：FAS系统与EMCS系统之间的数据电报码传输：

其过程用信息流向图描述如图8所示。

(d)传输不正确阶段：

如果信息接收站在规定的时间不能收到电报码，信息接收站可以用NAK回答信息发送方。在这种情况下，只有在通讯的双方交换一个线路检测UBL后数据的发送方才能再一次提出数据传输请求。其过程用信息流向图描述如图9所示。

(e)不正确传输块的重复阶段：

在数据链路宣布中断之前，由于UBT(或UBL)在传输时发生了错误，UBT(或UBL)最多重复发送3次。在这种情况下，数据链路必须通过PHW重新建立。

(f)TA1超时情况下的数据链路的重新建立阶段

当TA1超时发生，数据链路被认为发生了中断，在这种情况下数据链路必须重新建立。

3、本工程通讯双方的规定

1)FAS系统发送给EMCS系统的信息

FAS系统发送给EMCS系统的信息仅限于控制字符、线路检测的UBL、有关火灾模式指令代码的UBT。除上述信息外，FAS系统没有任何其他的信息发送给EMCS系统。

2)“三选二”方法的实现

火灾模式指令代码传送与接收采用“三选二”的方法。在实现“三选二”的过程中，信息交换会有三种情况发生，其信息流向图和处理方法分别描述如下：

(1)EMCS系统收到的第一个和第二个UBT通过校验且所包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号有效，其过程用信息流向图描述如图10所示。

(2)EMCS系统收到的第一个、第二个、第三个UBT中有两个UBT通过校验且所包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号有效，其过程用信息流向图描述如图11所示。

(3)EMCS系统收到的第一个、第二个、第三个UBT中没有两个UBT通过校验或没有两个UBT包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号无效，其过程用信息流向图描述如图12所示。

FAS火灾模式编号及数量由FAS负责提供；火灾模式编号与接口通讯码对照表由FAS提供。

五)火灾时主控系统的协调互动设计

地铁火灾时，主控系统自动启动全系统灾害模式，此时主控系统将综合现场报警信息、列车位置等有关的信息，使各有关系统协调工作。当FAS系统发出火灾报警信号，EMCS会自动进行模式控制，防排烟风机按规定模式自动工作，启动某些设备房平时不亮灯的事故照明灯；主控系统自动触发广播系统进入火灾模式下的广播，向地铁工作人员广播火灾地点、火灾情况，向旅客广播疏散信息以及指导性信息；OCC将全面进入防灾管理体系，成为防灾指挥中心，并将相应的操作员工作站转为防灾指挥中心工作站；作为主控系统窗口的——大屏幕显示系统，将进入以防灾为主的画面分割模式，并显示重要的监视画面、操作指导画面，整个大屏幕将成为防灾指挥中心的全局指挥图；相关车站的车控室也进入车站防灾管理体系；除了各系统自动进入火灾模式之外，车控室里的各种监控画面都可以由操作员调出，指挥车站作好安全防灾工作。整个地铁运营部门将自动对火灾快速反应，自动进入有序、协调的防灾工作模式，防灾的全过程可在OCC大屏幕上有序、有层次地显示出来。

主控系统在火灾报警和消防联动控制方面主要实现以下功能：

1)主控系统通过对行车指挥和行车安全、防灾与安全、提高地铁服务质量和协调管理能力等关系密切的机电设备系统进行集成，大大提高了控制中心处理各种突发事件的能力；

2)主控系统在车站级各站点通过冗余网络接口与火灾自动报警系统连接，实现主控系统与火灾自动报警系统的数据通信。火灾自动报警系统有关数据(设备运行状态信息、报警信息、设备分类故障信息等)经主控系统骨干传输网上传至控制中心，实现系统的中央级火灾报警监控功能。

3)在火灾报警信息确认后，控制中心自动转换为消防救灾指挥中心，中央级环调工作站自动转换为消防救灾指挥工作站，及时正确的指挥现场救灾；

4)火灾情况下，主控系统综合现场火灾报警、列车位置等有关的信息，各工作站自动弹出相应报警区域的平面图和有关对话窗，提醒值班员完成正确的操作，准确下达各种控制指令，接收机电设备监控系统的反馈指令执行信息；

5)在区间火灾情况下，通过中央级主控系统，人工下达区间火灾模式控制指令，由相邻车站机电设备监控系统执行指令，控制区间通风设备的启停，并向主控系统反馈指令执行信息；

6)主控系统在车站设有综合后备盘。在应急或系统故障情况下，车控室值班人员可以通过综合后备盘启动火灾控制模式，向机电设备监控系统下达火灾模式控制指令，并接收机电设备监控系统反馈执行指令信息；另外，综合后备盘还设计有紧急解除门禁控制、解锁自动售检票系统闸机、紧急停车、扣车等功能；

7)发生火灾时，主控系统通过车载/车站信息编辑工作站自动调用(或人工编辑)相关信息，通过车站信息系统显示设备，以文字或电视图形的形式，指导旅客迅速、安全地撤离危险区域，保证人生安全；

8)当发生火灾时，根据火灾模式，主控系统自动启动车站广播系统，切换广播区域，进行防灾广播，指导乘客迅速、安全的撤离，保证人生安全，指导现场救灾；

9)主控系统具有实时记录和历史记录功能(火灾报警及归类故障数据)。系统通过读取历史服务器有关数据，实现对火灾善后工作的处理：分析火灾原因，总结救灾指挥的经验，完善车站火灾模式等。

六)EMCS与智能低压系统的通信设计

应用于地铁工程的智能低压系统设备，采用冗余的通信管理器技术，将地铁主要机电设备纳入了智能化的监控管理，大大提高对地铁机电设备的集中监控管理能力及系统可靠性，提高了消防救灾设备的联动能力；同时亦大量减少设备间的电缆连接线，减少运营维护工作量，节省运营成本。

EMCS与智能低压系统的通讯网络如图13所示，其中：智能低压系统的通讯处理器与EMCS的接口为软线通讯接口，通讯方式采用冗余现场总线Modbus Plus。Modbus Plus总线采用屏蔽双绞线传输，速率1Mbps。对总线长度超过450m的情况下采用光纤进行传输。在站内EMCS与智能低压系统通讯采用双绞线电缆，而与长区间风机的通讯处理器的通讯采用光纤，光纤两端加装光电转换器。

根据环控工艺要求，EMCS实现火灾模式指令分解；根据与智能低压系统约定的设备点表等向相关设备发出模式控制指令，低压控制器根据EMCS的控制指令，完成对风阀、风机、电梯、照明、导向系统等设备的状态监视与控制，实现火灾模式指令的执行。

EMCS发给智能低压系统的控制信号为一个不定长的短脉冲信号，脉冲的切除方式有两种：一是动作已经执行完成，二是动作超时。EMCS通过读低压通信管理器寄存器的方式，在EMCS的可编程逻辑控制器PLC上更新智能低压系统控制的以下机电设备的状态/报警信息：环控设备(含双速风机、射流风机、风阀、组合式空调、排烟机、送风机、轨道风机、新风机、回排风机、空调水系统电动蝶阀、非变频隧道风机、冷却塔、空调水系统水泵、冷水机组、冷冻一次泵、冷却水泵、)、给排水(含电动蝶阀等)。

七)智能低压控制系统的设计

如图13所示，智能低压系统根据EMCS的控制指令，完成对风阀、风机等设备的状态监视与控制，实现火灾模式指令的执行；智能低压系统的控制器与低压开关柜内的PLC采用Device Net总线连接，进行指令信息传输，由低压开关柜内的PLC实现对通风空调等设备的监控。

当低压控制器与EMCS控制器的通讯中断时，智能低压系统的控制器自动获取控制权，通讯恢复后，低压控制器自动将控制权返回给EMCS；EMCS、智能低压系统触摸屏、低压开关柜上的手动操作开关均可以对风机、风阀等设备发出开、关等控制指令。

低压开关柜上的PLC采集风机、风阀等的状态信息、故障报警信息、环控/EMCS控制权限信号等，通过通讯网络，将信号传送给EMCS，同时接收EMCS发出的控制指令。

八)高可靠性的技术特点

1、设备选型保证了系统的高可靠性：

1)火灾报警设备选用经由国家级消防设备检测中心检测合格的产品；

2)主控系统网络设备和机电设备监控系统、智能低压系统设备均选用工业级产品；

3)所有系统设备均选用在地铁或同等环境下具有成功应用经验产品。

2、从系统配置上保证了火灾模式联动控制的高可靠性：

1)所有火灾报警末端设备按环路形式联接，任何一处故障断路均不会影响系统的正常工作；

2)FAS设计并采用了运营信息传输网络与维修信息传输网络分别组网技术，确保了系统的冗余与可靠；

3)火灾自动报警系统与机电设备监控系统、主控系统之间均采用冗余方式联接；

4)机电设备监控系统和主控系统网络除实现了逻辑上的双环网冗余结构外，还实现了地理位置上的双环网布置，保证了系统网络安全。

3、系统可多重实现消防联动控制功能：

1)车站发生火灾时的消防控制

(1)火灾自动报警系统在车站级与EMCS系统互联，实现了火灾报警时车站机电设备监控系统的自动联动控制功能；

(2)根据火灾信息，控制中心消防救灾指挥人员可通过操作员工作站(环调)人工向车站机电设备监控系统下达火灾模式控制指令，由车站机电设备监控系统执行火灾模式指令，并反馈执行信息到主控系统；

(3)根据火灾信息，车站值班员可通过操作员工作站人工向车站机电设备监控系统下达火灾模式控制指令，由车站机电设备监控系统执行火灾模式指令，并反馈执行信息到主控系统；

(4)由控制中心授权，车站值班员可通过综合后备盘紧急启动车站火灾模式，使机电设备监控系统进入相应火灾模式工作程序，并向综合后备盘反馈执行信息；

(5)必要时，车站值班人员可通过环控开关柜人工单台启动各消防救灾设备。

2)区间发生火灾时的消防控制

(1)当区间发生火灾时，根据控制中心得到的火灾信息(火灾位置)，控制中心消防救灾指挥人员通过操作员工作站人工向该区间两相邻车站机电设备监控系统下达区间火灾模式指令，由车站机电设备监控系统执行指令，并反馈指令执行信息给主控系统；

(2)由控制中心授权，车站值班员可通过车站控制室的操作员工作站人工向车站机电设备监控系统下达区间火灾模式控制指令，由车站机电设备监控系统执行区间火灾模式指令，并反馈执行信息到主控系统；

(3)由控制中心授权，车站值班员通过综合后备盘紧急启动区间火灾模式，使车站机电设备监控系统进入区间火灾模式工作程序。并向综合后备盘反馈执行信息；

(4)必要时，车站值班人员可通过环控开关柜人工单台启停区间消防救灾设备。

九)适用范围及应用条件

适用于采用主控系统MCS(或者综合监控系统ISCS)、EMCS(或环境与设备监控系统BAS)、火灾自动报警系统FAS、智能低压系统的城市轨道交通工程。采用此火灾模式联动控制技术，可以极大提高消防救灾的协调联动能力，节省救灾响应时间，提高救灾效率，提高消防救灾系统可靠性与稳定性，大大节省系统联合调试时间，大量节省二次控制电缆，具有极其明显的经济效益，经计算分析，仅运行费用一项，每条线路每年即可节省100多万元。

Claims (15)

1.一种应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，包括：

主控系统，分为中央级主控系统、车站级主控系统和冗余骨干传输网络，所述中央级主控系统设置在运营控制中心，所述车站级主控系统设置在当地的车站控制室或消防控制室；

火灾自动报警系统，设置有火灾报警控制盘、图形监控计算机和现场设备，所述火灾报警控制盘通过图形监控计算机与主控系统连接形成冗余骨干传输网络，用于接收、显示和传递消防监控范围内的火灾报警信号，并发出相关的控制指令；所述火灾报警控制盘还通过通信系统提供的多业务传输平台连接形成系统信息传输网络；

机电设备监控系统，分别与火灾自动报警系统的火灾报警控制盘和主控系统连接，用于接收火灾自动报警系统或主控系统发出的火灾模式指令，进行火灾模式指令分解，并通过智能低压系统发出模式控制指令；

通信系统，与火灾自动报警系统的火灾报警控制盘连接，为火灾自动报警系统提供信息传输的通道；

智能低压系统，与机电设备监控系统连接并接收其发出的模式控制指令，控制消防设备根据空调通风系统提供的火灾运行模式执行相关指令；

通风空调系统，与智能低压系统连接并接收其发出的模式控制指令，根据不同的火灾位置确定相应的通风空调设备的火灾运行模式。

2.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述火灾模式指令通过以下四种通道之一传输：

(a)工点火灾→工点火灾报警控制盘→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属自动控制；

(b)工点火灾→工点火灾报警控制盘→车站级主控系统→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(c)工点或隧道区间火灾→综合后备盘按钮→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(d)隧道区间火灾→车站火灾报警控制盘→火灾自动报警系统的冗余骨干传输网络→中央级火灾自动报警系统→中央级主控系统→车站级主控系统→主控系统的前置通信处理器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

3.根据权利要求1或2所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述火灾自动报警系统发送给机电设备监控系统的火灾模式指令以电报码的格式发送，每一个电报码由17个字节构成，其具体字节段为：

·电报码结构：电报码的开始字节和电报码的结束字节；

·电报码头：附属信息；

·电报码内容；

·数据完整性检查：校验和字节。

4.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述火灾自动报警系统通过图形监控计算机的两个以太网接口与车站级主控系统的两台前置通信处理器冗余连接，用于向车站级主控系统传送火灾信息。

5.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述系统信息传输网络采用环型网络结构的闭环通信方式，用于传输火灾自动报警系统的重要运营信息和全部维修信息。

6.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述现场设备包括以下所述的至少一种火灾探测或监视报警设备：

·带地址码的智能型火灾探测器；

·手动火灾报警按钮和报警电话插孔；

·感温电缆；

·红外光束对射式感烟探测器；

·红外线火焰探测器；

·闭路电视监视系统；

·火灾事故广播；

·消防电话；

·固定的对讲电话和对讲电话插孔；

·消防调度通话组。

7.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述机电设备监控系统包括设置在车站控制室的综合后备盘内的可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器通过串行RS485接口与火灾自动报警系统的火灾报警控制盘连接。

8.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制系统，其特征在于，所述机电设备监控系统还包括设置在设备监控室的车站环境控制系统冗余控制器，该车站环境控制系统冗余控制器与主控系统的前置通信处理器冗余连接。

9.一种应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过火灾自动报警系统检测是否有火灾报警信号；

(2)当火灾自动报警系统检测到火灾报警信号时，直接向机电设备监控系统发送火灾模式指令，或者通过主控系统向机电设备监控系统发送火灾模式指令；

(3)机电设备监控系统接收并分解上述火灾模式指令，按照预定的方式控制消防设备执行相关的消防救灾模式。

10.根据权利要求9所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中的火灾模式指令通过以下四种通道之一传输：

(a)工点火灾→工点火灾报警控制盘→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属自动控制；

(b)工点火灾→工点火灾报警控制盘→车站级主控系统→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(c)工点或隧道区间火灾→综合后备盘按钮→机电设备监控系统在综合后备盘内的可编程逻辑控制器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制；

(d)隧道区间火灾→车站火灾报警控制盘→火灾自动报警系统的冗余骨干传输网络→中央级火灾自动报警系统→中央级主控系统→车站级主控系统→主控系统的前置通信处理器→机电设备监控系统的主控制器→现场控制器→现场被控设备，属半自动控制。

11.根据权利要求9或10所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，所述火灾自动报警系统发送给机电设备监控系统的火灾模式指令以电报码的格式发送，每一个电报码由17个字节构成，其具体字节段为：

·电报码结构：电报码的开始字节和电报码的结束字节；

·电报码头：附属信息；

·电报码内容；

·数据完整性检查：校验和字节。

12.根据权利要求11所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，所述火灾自动报警系统发送给机电设备监控系统的火灾模式指令采用如下所述“三选二”方法进行确认：

(a)当机电设备监控系统收到的第一个和第二个数据电报码UBT通过校验且所包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号有效；

(b)当机电设备监控系统收到的第一个、第二个、第三个数据电报码UBT中有两个UBT通过校验且所包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号有效；

(c)当机电设备监控系统收到的第一个、第二个、第三个数据电报码UBT中没有两个UBT通过校验或没有两个UBT包含的火灾模式指令代码相同，则火灾报警信号无效。

13.根据权利要求9所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中的机电设备监控系统收到火灾自动报警系统或主控系统的火灾模式指令后，执行以下消防模式：

(a)机电设备监控系统接收火灾自动报警系统的火灾模式指令后，执行车站防烟、排烟模式；

(b)通过主控系统接收列车区间停车位置信号，根据列车火灾部位信息，执行隧道防排烟模式；

(c)根据灾害模式要求，接收车站级和中央级开启屏蔽门允许指令，进行开门控制，执行站台防排烟模式；

(d)根据灾害模式要求，执行车站给水/排水、应急照明、自动售检票系统闸机释放、门禁释放消防模式。

14.根据权利要求9所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的火灾自动报警系统通过自动确认方式或人工确认方式确定火灾报警信号。

15.根据权利要求14所述应用于城市轨道交通的火灾联动控制方法，其特征在于，所述自动确认方式通过以下三种方式之一，即可自动确定为火灾报警信号：

(a)当任何一个报警区域内有一个感烟或感温探测器报警，同时有一个手动报警按钮报警；

(b)在同一个报警区域内有两个探测器同时报警；

(c)在受气体自动灭火系统保护的重要设备用房，有一路烟感报警和一路温感报警。

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