沈阳地铁1号线增购车辆防火系统简析

沈阳地铁１号线增购车辆　防火系统简析　南景宏，刘锡顺，朱姝媛，杨延龙　（中车大连机车车辆有限公司，辽宁大连ｌ　１６０２２）　摘要：地铁防火系统的完善对减少地铁火灾造　１　国内地铁车辆防火系统现状　防火系统分为火灾探测系统和灭火系统２部分，目　前国内地铁车辆仅安装有火灾探测系统，而灭火主要是　成的人员伤亡和财产损失至关重要。沈阳地铁１号　线增购车辆是国内首个兼具火灾探测系统和灭火　系统的地铁车辆，文章对其防火系统的组成、技　术特点及电气控制方案进行了简析，以期为国内　其他地铁车辆安装该系统提供参考和借鉴。　关键词：地铁车辆；火灾探测；灭火系统；电气　控制　依靠每节车厢配备的手提式灭火器。火灾探测的手段包　括烟雾探测、温度探测、图像探测、火焰探测和声音探　测等。由于地铁车辆工作环境的特殊性，通常采用烟雾　探测和温度探测。例如，天津地铁２号线车辆采用烟雾　探测器对车辆电器柜、空调回风口进行火灾探测；大连　地铁１号线、２号线采用烟温复合探测器对车辆电器柜　中图分类号：Ｕ２３　１　．９６　０引言　随着地铁的迅猛发展和人民生活水平的提高，人们　对地铁车辆的安全性、舒适性和快速性要求越来越高。　进行火灾探测，采用烟雾探测器对空调回风口进行火灾　探测。　２沈阳地铁１号线增购车辆防火系统　沈阳地铁１号线增购车辆防火系统旨在保障列车在　行驶时一旦发生火灾，旅客能够在下一站安全撤离，　并尽量避免列车受到严重损坏、产生烟雾和有毒气体　侵入。因此，系统设计目标是及早发现火灾并立即启　动细水雾系统对火灾进行３０　ｍｉｎ的控制，以等待消防　据有关统计，从ｌ９０３年到２００３年，国外地铁车辆共发　生火灾１１起，造成了大量的人员伤亡和财产的损失，　其中２００３年韩国大邱地铁车辆火灾造成１９８人死亡、　１４７人受伤的事故震惊世界。近年来国内地铁车辆虽然　未发生重大火灾事故，但火情发生也屡见报端。　作为地下交通工具，地铁运输空间小、客流量大，　一队到达车站。　针对以上设计目标，沈阳地铁１号线增购车辆针对　车辆内不同的空问位置采用了具有针对性的火灾探测手　段，并采用了先进的细水雾灭火技术有效控制火情。　２．１火灾探测系统　沈阳地铁１号线增购车辆采用了４种火灾探测手　段，即烟温复合探测器、烟雾探测器、感温线和管式火　旦发生火灾，旅客不容易疏散。因此，对地铁车辆　火灾的及早探知和有效抑制非常重要。近年来，国内很　多地铁车辆都安装了火灾探测系统，但探测手段较为单　一，且都不具有灭火功能。沈阳地铁１号线增购车辆成　为了中国首个既安装了火灾探测系统，又安装了灭火系　统的车辆，本文对该系统进行详细的介绍。　作者简介：南景宏（１　９８Ｏ一）男，高级工程师　６８　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ　４１２０１６坝代堪市轨膳交随　灾探测。　２．１．１烟温复合探测器　浓度，阻止了火焰燃烧的氧化反应条件，起到了窒息的　作用。这种窒息只产生在高温的火源上，火源之外人体　周围的氧气浓度不会降低，因此不会产生人员窒息。　烟温复合探测器不但可以探测烟雾，还可以对空间　温度进行检测，应用于列车驾驶室。探测器采用多标准　探测器的算法进行编程，如果烟雾和高热一起出现即可　发布警报。同时，它也能保证一旦２种情况（烟雾／过　热）中的１种单独达到欧洲标准ＥＮ５４报警程度时发出　警报。　２．１．２烟雾探测器和感温线缆　图２是细水雾灭火系统试验时的场景。　考虑到电器柜空间和温度特点，电器柜中安装的探　测器仅对烟雾进行探测。同时，由于电器件大多具有在　着火前先发热的特点，在电器柜的电器件问采用感温电　缆缠绕，以达到对电器件着火的预警。　２．１．３管式火灾探测　沈阳地铁１号线增购车辆在乘客区域使用极早期吸　气式空气采样烟感探测系统。该探测系统在每个乘客　区域安装配备高敏感烟雾感应器的２个探测装置。每个　烟雾传感器都连接到各自的空气采样感烟探测管上，然　后１个空气采样管和烟雾传感器监测乘客区域的１区，　另外１个监测２区，使同一处地方由２个探测器共同保障　运行。只有当２个探测系统同时出现警报的时候，灭火系　统才允许在其相关区域启动运行。沈阳地铁１号线增购　车辆火灾探测系统布置如图１所示。　２－２灭火系统　图２细水雾灭火系统试验场景　沈阳地铁１号线增购车辆细水雾灭火系统由火灾报　警控制面板、氮气钢瓶、水箱、控制阀门、管道系统、　喷嘴等组成。当火灾警报被确认后，氮气作为推进剂，　把水从水箱推进管道系统，在管道系统中通过限流器既　能保证水箱释放的水流能持续１０　ｍｉｎ，又能使氮气与水　流充分进行混合，最后再通过精确制造的喷嘴形成水雾　释放到火灾区域。图３是细水雾灭火系统工作示意图。　沈阳地铁１号线增购车辆采用世界上先进的细水雾　灭火技术，具有高效、环保的优点。细水雾灭火的机理　包括降温、窒息和隔断热辐射。由于细水雾是由直径很　小的水雾组成，与同样体积的水相比细水雾的表面积　很大，具有非常强的热交换能力，可以使火场的温度迅　３沈阳地铁１号线增购车辆防火系统电气控制　３．１　总线控制　系统采用环网总线结构，对总线上各电器件进行实　时监测和控制。与其他网络总线不同，环网结构一旦电　路中出现断路，系统仍能工作，因为控制单元一直监测　速下降，破坏火焰燃烧的温度条件。在灭火的同时，细　小的水滴吸收了大量的热量迅速汽化，使其体积膨胀达　到原来体积的１　７００多倍，从而降低了火源附近的氧气　ｌ区　＿＿——●——●——。——＿——。——＿——。——●——‘——＿——电路的２个方向，直到断开。根据沈阳地铁１号线增购　车辆的组成和长度，系统共采用３个环网总线。　３＿２火灾检测控制　烟温复合探测器、烟雾探测器、感温　ＣＡＲ　＿——＿——●——＿——。—２区　—＿——。－——＿——。－——●——。——　］　Ｉ探测管１１　探测管１２ｌ　探测管２２　线缆（通过继电器模块）、吸气式探测器　都串联在系统的环形总线上（图４）。这　些探测器感知到火灾信息时，通过总线发　送地址编码，把火灾位置传送给系统中央　控制器。　１Ｉ　探测管２ｌ　ｆ　Ｉ　　ｌＬ一一一一一一一坦爹　一　墅一一一一一一一＿＿Ｊ　图１　管式烟感探测系统布置图　３．３灭火启动控制　沈阳地铁１号线增购车辆防火系统具　坝代地市轨儡交喧４１２０１６　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ　６９　前设置１个阀门，车厢上根据灭火区　域分别设置２个阀门，当出现火灾报　警时，根据报警位置，中央控制器自　动启动相应的阀门对火灾区域进行灭　火。系统也可以设置成人工启动，即　当火灾报警到来时，司机根据情况通　过司机室内的启动按钮来决定是否启　动灭火。　３．４报警联动控制　当火灾报警到来时，系统激活相　应的继电器触点告知列车监控系统火　灾发生，列车监控系统将火灾信息告　知视频监控系统，视频监控系统将司　机室监控图像自动切换到火灾发生区　域，让司机及时了解火灾情况，做出　相应判断。同时，列车监控系统还会　发出命令停止相关区域的空调系统以　注：１．火灾报警控制面板；２．氮气钢瓶；３．压力限制器；４．压力限制器；５．水位指　示器；６．水箱；７．电加热元件；８．水箱关闭阀（出口）；９．换向阀区域ｌ；１Ｏ．换　向阀区域２；ｌ１．压力开关“系统释放区域１”；１２．压力开关“系统释放区域２”；　１３．区域１；１４．区域２；１５．缓冲罐；１６．钢瓶释放阀；ｌ７．释放喷嘴；１８．水箱关闭阀　（入口）；１９．安全阀　防止空调通风助长火势。　３．５信息显示　系统的信息显示分为火灾报警信　息的显示、各电器件故障状态显示、　各阀门工作状态显示３个方面。系统　图３细水雾灭火系统工作示意图　在每个司机室设置１个远程控制单元，该单元通过环形　总线与中央控制单元连接，中央控制单元将火灾报警　信息、各电器件故障状态显示在远程控制单元上，而　各阀门的工作状态则通过电器柜中监控模块上的指示　灯来显示。　４结束语　沈阳地铁１号线增购车辆的防火系统是地铁行业具　有先进水平的地铁安防系统，它的成功应用让地铁车辆　图４火灾检测控制环形总线　有国内地铁车辆领域内唯一的细水雾灭　火系统，因此针对这个系统设计了特　殊的灭火启动控制方案。每个乘客区　的火灾探测分为２个区域，相应的灭火　控制也分成２个区域，细水雾管路布置　图如图５所示。灭火用的水源通过安装　总阀门　图５细水雾管路布置图　于管路上的阀门进行控制。每个车厢　（下转第７４页）　７０　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮ　ＴＲＡＮＳＩＴ　４１２０１６坝代城市轨值交懂　４．４．２地铁运营公司方面　道出版社，２０１３　要做好对乘客应急常识的宣传、教育与学习，对　紧急设备设施外观、位置、操作方法和使用时机进行宣　传。宣传手法包括：将紧急设备设施详解制作成书、光　盘或画册，供乘客学习；在学校、社区进行集中式宣传　［３］贾明奔，李世伟．苏州轨道交通一号线乘务运作研究　［Ｊ】．城市公共交通，２０１２（２）：２０．２２．　［４］陈丽艳．基于安全行为分析的轨道交通司机安全性评　价研究［Ｄ］．北京：北京交通大学，２０１０．　与培训；借助地铁微信平台、车载ＰＩＤＳ和车站ＰＩＤＳ发　布文字或视频；单位创办一个模拟操作室，供市民乘客　前来参观、学习与培训。　收稿日期２０１６－０４．０６　责任编辑李媛芳　５结束语　Ｓａｆｅｔｙ　Ｒｉｓｋｓ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｔ　本文从人、设备、环境３个方面系统分析了影响　Ｇａｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｔｒａｉｎ　ａｎｄ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ　地铁空隙安全的因素，并结合广州地铁１号线的管理经　验，提出了“三控一普”方法来防控地铁列车与站台空　隙夹人（物）动车风险的发生，确保地铁运营的安全，　对空隙处的安全风险防控和乘务安全运作具有一定的　借鉴意义。　Ｚｈａｏ　Ｚｏｎｇｊｉａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｒｉｓｋｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｒａｉｎ　ａｎｄ　ｐｌａｔｆｏｒｍ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｉｍｐａｃｔｅｄ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｇａｐ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｒｅｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｏｎｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｒｉｓｋｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｇａｐＩｔ　ｈａｓ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　．参考文献　［１］张玫．现行机车检修规程中若干规定的改进建议［Ｊ］．　铁道运营技术，２０１３（２）：５２．５４．　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｓａｆｅｔｙ　ａｔ　ｔｈｅ　ｇａｐ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｒｏ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏ，ｇａｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｒａｉｎ　ａｎｄ　ｐｌａｔｆｏｒｍｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｒｉｓｋｓ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　，　［２］朱小瑶．城市轨道交通运营心理学［Ｍ］．北京：中国铁　（上接第７０页）　的安全性能又上了一个新台阶，也对国内其他地铁车辆　安装该系统提供了参考和借鉴。　Ｆｉｒｅ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｐｒｏｃｕｒｅｍｅｎｔ　Ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ｆｏｒ　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｍｅｔｒｏ　Ｌｉｎｅ　１　Ｎａｎ　Ｊｉｎｇｈｏｎｇ，Ｌｉｕ　Ｘｉｓｈｕｎ，Ｚｈｕ　Ｓｈｕｙｕａｎ，ｅｔ　ａｌ　参考文献　［１］由建宏，姚正斌．轨道交通地铁车辆火灾报警系统　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｆｉｒｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｍｅｔｒｏ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉＳ　ｖｉｔａｌ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｉｎｊｕｒｉｅｓ．　ｆａｔａｌｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｄａｍａｇｅ　ｔｏ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｍｅｔｒｏ　［Ｃ】．中国（青岛）城市轨道交通管理和技术创新研　讨会，２０１４．　ｉｒｅｓ．Ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ｏｎ　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　ｍｅｔｒｏ　１ｉｎｅ　１ｆ　ｈａｖｅ　ｆｉｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｆｉｒｅ　ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ＰａＤｅｒ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｏｎ．ｂｏａｒｄ　ｆｉｒｅ　［２］杨滨瑞．地铁车辆火灾报警及灭火联动控制系统的研　究［Ｄ］．北京：北京交通大学，２０１４．　［３］徐国，金怡．高压细水雾灭火系统在地铁车辆中的应　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏ１　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　ｍｅｔｒｏ　ｌｉｎｅ　１，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅｔｒｏｓ　ｆｏｒ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｃｈ　ｆｉｒｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒ０１　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｍｅｔｒｏ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏ　ｖｅｈｉｃｌｅ，ｆｉｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｆｉｒｅ　ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　用［Ｊ］＿武警学院学报，２０１０（６）：８－２０．　收稿日期２０１５．１２—０６　责任编辑李媛芳　７４　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ　４１２０１６坝代城市轨娼交愠