程志芳
 

　　安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
 

　　摘要：分析綜合管廊工程中的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計，從火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、消防器材管理系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)4個組成部分詳細(xì)闡述設(shè)計研究過程，并研究如何提高綜合管廊GIL施工過程中的消防安全。
 

　　關(guān)鍵詞：綜合管廊工程；火災(zāi)自動報警系；設(shè)計概述
 

　　0 引言
 

　　蘇通GIL綜合管廊工程是世界上特高壓GIL綜合管廊工程，是目前世界上電壓等級較高、輸送容量較大、技術(shù)水平較高的超長距離GIL 創(chuàng)新工程。GIL 設(shè)備安裝工程包含地面引接站的設(shè)備安裝、工作井內(nèi)及管廊內(nèi)的GIL 設(shè)備運(yùn)輸及對接安裝等多個工序，涉及到施工電源設(shè)置、有限空間作業(yè)、高處作業(yè)、起重作業(yè)、管廊內(nèi) GIL 設(shè)備運(yùn)輸?shù)榷囗楋L(fēng)險作業(yè)，其施工難度大、安全風(fēng)險高、安全事 故社會影響大。管廊工程由于其特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地理環(huán)境，存在大量的甲烷等有害氣體，若濃度超標(biāo)遇到明火將引起火災(zāi)。因管廊內(nèi)設(shè)置了充電樁，為多輛采用蓄電池電力驅(qū)動的施工、運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行充電，在充電時，若處理不當(dāng)，將會造成火災(zāi)。為提供可靠、穩(wěn)定的施工電源，管廊內(nèi)需布置有多臺干式變壓器，若操作、維護(hù)不當(dāng)，將會引起火災(zāi)，危及管廊內(nèi)設(shè)備及作業(yè)人員安全。因此需要在管廊上腔區(qū)域開展消防設(shè)計及部署，以保證GIL安裝過程中的消防安全。
 

　　1 管廊設(shè)計背景
 

　　蘇通GIL綜合管廊工程長約5.56km，是淮南-南京-上海1000千伏交流特高壓輸變電工程連接長江南岸與北岸的重要通道。蘇通GIL綜合管廊工程能否順利建成投運(yùn)并安全穩(wěn)定運(yùn)行，對于整個淮南-南京-上海輸變電工程具有舉足輕重的作用。蘇通GIL綜合管廊工程GIL安裝安全防護(hù)體系設(shè)計及試驗是在對作業(yè)現(xiàn)場風(fēng)險識別、危險源辨識的基礎(chǔ)上，開展安全防護(hù)體系設(shè)計及試驗，布置安全防護(hù)監(jiān)測設(shè)備，確保蘇通GIL管廊工程GIL設(shè)備安裝安全管理工作處于可控、能控與在控狀態(tài)。
 

　　2 系統(tǒng)設(shè)計
 

　　2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 

　　火災(zāi)自動報警系統(tǒng)由前端探測系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、后臺控制系統(tǒng)組成，前端探測系統(tǒng)由總線短路隔離器、感煙探測器、手動報警按鈕、聲光報警器、輸入輸出模塊等組成；后臺控制系統(tǒng)區(qū)分主控端和分控端。主控端位于集中監(jiān)控中心，各消防分區(qū)分別設(shè)置一個分控端，分控端負(fù)責(zé)匯聚前端探測器采集的全部信號并統(tǒng)一輸出到主控端；由電源線和信號線組成通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中，前端各探測器信號線采用總線式或手拉手等連接方式接入分控端主機(jī)，分控端主機(jī)通過光纜采用星型連接方式接入主控端主機(jī)。
 

　　消防系統(tǒng)由1臺主機(jī)和若干臺分機(jī)組成，主機(jī)硬件集成于后臺控制系統(tǒng)主控端內(nèi)；分機(jī)與主機(jī)之間通過線相連，但由于傳輸距離較遠(yuǎn)，需通過光端機(jī)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)以管廊內(nèi)的消防設(shè)施為感知對象，將離散在管廊內(nèi)部的火災(zāi)自動報警設(shè)備、有害氣體探測設(shè)備及其他各類安全防護(hù)設(shè)施設(shè)備等設(shè)施全部感知起來，利用強(qiáng)大的計算機(jī)軟件系統(tǒng)，進(jìn)行查詢、處理、統(tǒng)計、分析，從而實(shí)現(xiàn)對管廊內(nèi)消防設(shè)施的遠(yuǎn)程、集中監(jiān)控管理。實(shí)時監(jiān)控消防主機(jī)及前端消防探測器的運(yùn)行狀態(tài)及報警狀態(tài)，并可將檢測信息接入至端進(jìn)行展示。公共廣播系統(tǒng)前端喇叭通過rvv2×2.5電源線與功放連接，IP網(wǎng)絡(luò)適配器將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號通過交換機(jī)匯聚傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)播控中心和 采集器來控制相關(guān)分區(qū)的節(jié)目內(nèi)容及對終端的管理。
 

　　2.2設(shè)計方案
 

　　本次安全防護(hù)體系研究主要是用于GIL安裝階段，且依據(jù)GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》中第7.5.7項規(guī)定“干線、支線綜合管廊含電力電纜的艙室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)”。因此本設(shè)計仍補(bǔ)充研究上腔GIL 主設(shè)備區(qū)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)GIL 管廊內(nèi)作業(yè)人員眾多，各工序內(nèi)用電、用火頻繁，存在較大安全隱患。而管廊長度較長，人員分散，發(fā)生火災(zāi)時要實(shí)時探測到，且馬上告知管廊內(nèi)外各關(guān)系人。為此考察了多個電力、交通、綜合管廊項目后，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備4個基本功能:火災(zāi)自動識別，保證馬上識別已發(fā)生的災(zāi)情；消防系統(tǒng)，讓前端人員發(fā)現(xiàn)隱患或災(zāi)情時能及時告知后端控制室；消防器材管理，保證各消防器材設(shè)施在需要時能正常運(yùn)行；公共廣播，保證后臺控制人員對管廊內(nèi)外能及時發(fā)布廣播內(nèi)容。
 

　　根據(jù)綜合管廊實(shí)際情況，一般會設(shè)置有消防主監(jiān)控中心和分控中心，消防分控中心內(nèi)設(shè)消防集中報警系統(tǒng)。在主監(jiān)控中心內(nèi)設(shè)控制中心報警系統(tǒng)，各分控中心所控制防火分區(qū)內(nèi)的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、氣體探測控制器等控制器之間通過ZR-RVS-2×1.5mm2雙絞線，采用菊花鏈方式進(jìn)行組網(wǎng)；分控中心內(nèi)的火災(zāi)報警控制器通過 CANFIB-100BT 模塊與主監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)光纖組網(wǎng)；分控中心內(nèi)的火災(zāi)報警控制器通過CANET-I-II-CAN模塊與主監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)組網(wǎng)；主監(jiān)控中心內(nèi)的火災(zāi)報警控制器通過JBF-TD802傳輸設(shè)備與消防大隊聯(lián)網(wǎng)并與監(jiān)控中心集中監(jiān)控平臺通信。
 

　　管廊長度及干線信號傳輸有效距離約為1500m，消防系統(tǒng)擬設(shè) 4 個主控分區(qū)，每個主控分區(qū)設(shè)置1臺分區(qū)端火災(zāi)報警控制器( JBF-11SF-S)，支線信號傳輸有效距離約為200m，在每個主分區(qū)下擬設(shè)7個分控分區(qū)，每個分區(qū)監(jiān)測200m區(qū)域，分區(qū)端火災(zāi)報警控制器通過CANFIB-100BT模塊與主監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)光纖組網(wǎng)。
 

　　每只總線隔離器可帶設(shè)備數(shù)32點(diǎn)，接入報警信號線；總線短路隔離器可采用環(huán)形或樹狀分支兩種總線短路保護(hù)形式。本工程采用樹狀總線短路保護(hù)形式。
 

　　根據(jù)感煙探測器探測范圍約為5m，管廊內(nèi)感煙火災(zāi)探測器按照間距10m進(jìn)行居中布設(shè)； 探測器至端墻的距離不應(yīng)大于探測器安裝間距的 1/2。接入報警信號線，通過總線短路隔離器接入火災(zāi)報警主機(jī)，每個總線短路隔離器保護(hù)的消防設(shè)備總數(shù)32點(diǎn)。
 

　　在管廊內(nèi)、管廊人員出入口處、防火分區(qū)節(jié)點(diǎn)等位置設(shè)置手動火災(zāi)報警按鈕，管廊內(nèi)部手動火災(zāi)報警按鈕按照間距50m進(jìn)行布設(shè)，接入消防線接回消防主機(jī)，且接入報警信號線，通過總線短路隔離器接入火災(zāi)報警主機(jī)，每個總線短路隔離器保護(hù)的消防設(shè)備總數(shù)32點(diǎn)。
 

　　在管廊內(nèi)均勻設(shè)置聲光警報器，管廊內(nèi)部聲光警報器按照間距30m的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行布設(shè)；需接入DC24V電源線；且接入報警信號線，通過總線短路隔離器接入火災(zāi)報警主機(jī)，每個總線短路隔離器保護(hù)的消防設(shè)備總數(shù)32點(diǎn)。
 

　　采用16路規(guī)格的光端機(jī)進(jìn)行設(shè)計，共設(shè)計6對近/遠(yuǎn)端光端機(jī)；每組光端機(jī)一端對應(yīng)多線主機(jī)，另一端對應(yīng)1只分機(jī)。
 

　　2.3系統(tǒng)功能
 

　　火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報警裝置、聯(lián)動輸出裝置以及具有其他輔助功能裝置組成，它能在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量通過火災(zāi)探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器，并同時顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時間等，使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并及時采取有效措施，撲滅初期火災(zāi)，減少因火災(zāi)造成的生命和財產(chǎn)的損失，是人們同火災(zāi)做斗爭的有力工具。
 

　　消防系統(tǒng)是消防通訊系統(tǒng)，通過消防系統(tǒng)可迅速實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場的人工確認(rèn)，及時掌握火災(zāi)現(xiàn) 場情況并進(jìn)行其他必要的通信聯(lián)絡(luò)，便于指揮滅火及恢復(fù)工作。消防系統(tǒng)由消防總機(jī)、消防分機(jī)、消防插孔、手提式消防等設(shè)備構(gòu)成。消防器材管理系統(tǒng)設(shè)計主要是通過二維碼技術(shù)對每個消防設(shè)施單體進(jìn)行設(shè)備名稱、設(shè)備地址、設(shè)備代碼、巡檢 周期、設(shè)備組成、巡檢注意事項的定義。定義后的二維碼打印后張貼到單體設(shè)備上，之后通過APP讀取二維碼上相應(yīng)信息，并實(shí)施快速巡檢、保修過程的把控，以統(tǒng)籌信息或報表方式顯現(xiàn)巡檢、維修過程，追溯設(shè)施安全 生命周期過程。
 

　　公共廣播系統(tǒng)平時可以播放背景音樂，臨時通知、找人尋物;在有緊急情況下進(jìn)行緊急消防報警。監(jiān)控分中心可通過本系統(tǒng)對管廊內(nèi)外進(jìn)行廣播，指揮調(diào)度、組織救援等。
 

　　3結(jié)束語
 

　　火災(zāi)防范是每個工程項目的工作，為了做好蘇通GIL管廊項目的防火工作，本文研究了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、消防器材管理系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)4個部分。在發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在馬上檢測到火災(zāi)險情，并通過火災(zāi)報警裝置以及公共廣播系統(tǒng)將情況及時通報給管廊內(nèi)外的相關(guān)人員。消防器材管理系統(tǒng)方便了工作人員對消防器材進(jìn)行快速巡檢及信息追溯，及時更新過期的消防器材，以免在有險情發(fā)生時因無法使用 而造成人員財產(chǎn)損失。
 

　　參考文獻(xiàn)：
 

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　　[3] 吳威，孫雷，孫中義，錢濤，強(qiáng)超，劉笠，吳勇. 綜合管廊工程中的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計
 

　　[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6版