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1、FAS系统及气体灭火设备基础资料 华工：您好！该资料只是我收集、消化、梳理及结合工作实践的一些点滴总结，其中难免不妥之处，仅供您熟悉FAS系统及气体灭火设备时参考。谢谢！14号线机电设备安装监理标段总监办 刘克旺 2014年05月11日,FAS系统及气体灭火设备,目 录第一节 FAS系统的构成（一）FAS系统在地铁建设中的意义（二）FAS系统管理及控制方式（三）FAS设备基本分类第二节 FAS系统与各系统的控制（互联）关系及接口（一）控制（互联）关系和主要被控设备（二）与主要被控设备的接口及接口界面第三节 火灾自动报警系统（FAS）的构成及基本原理（一）系统设备的构成（二）基本工作原理,第四节
2、 气体灭火系统的构成及基本原理（一）系统设备的构成（二）基本工作原理第五节 空气采样式烟雾报警系统的构成及基本原理（一）系统设备的构成（二）基本工作原理第六节 感温电缆探测器系统的构成及基本原理（一）系统设备的构成（二）基本工作原理,FAS系统及气体灭火设备,FAS系统及气体灭火设备,第七节 FAS系统主要设备的接线模式及实现的功能（一）表1：自动报警系统；（二）表2：感温电缆探测器和空气采样系统；（三）表3：气体灭火系统；（四）主要设备接线 1、设备接线一览表 2、部分设备接线现场照片,FAS系统及气体灭火设备,第一节 FAS系统的构成（一）FAS系统在地铁建设中的意义 FAS系统即火灾自动
3、报警系统是现代地铁建设中的重要组成部分，该系统主要是利用现代计算机技术、检测技术、电子通信技术和网络传输技术，以火灾为监控对象，既能对火灾发生进行早期探测和自动报警，又能根据火情位置及时输出联动信号，启动相应的消防设备进行灭火，将火灾扑灭在萌芽状态，最大限度的减少火灾造成的人员和设备损失。,（二）FAS系统管理及控制方式,地铁FAS系统普遍按两级管理（中央级、车站级）和三级控制设置（中央级、车站级、就地级）。,FAS系统及气体灭火设备,1、中央级系统的构成及控制 中央级（occ）既是全线火灾报警系统的网络控制站，又是全线FAS系统设备的控制中心（北京地铁的中央级管理和控制中心在小营控制指挥中心
4、），中央级的控制功能主要体现在以下6个方面：监视地铁全线各车站、区间隧道、停车场等下属所有区域的火灾报警、消防联动和故障情况，在火灾发生时承担灭火指挥中心功能。,自动采集、显示、记录、存储车站内的火灾信息，存储操作人员的各项记录，并能进行历史档案的管理。根据火灾发生的实际情况，可选择自动或手动方案，向车站级控制室发出消防救灾指令。,FAS系统及气体灭火设备,设置火灾报警外线电话，并向119报警台通报起火车站的火灾灾情。接受主时钟的信息，使FAS时钟与主时钟同步。火灾报警时，中央级图形计算机自动弹出相应报警区域，并发出声光报警。火灾报警具有高优先级，若同时存在火灾及其它报警时，会优先报火警。以下
5、是小营指挥中心10楼控制指挥大厅实景照片：,FAS系统及气体灭火设备,北京市轨道交通指挥控制中心10楼控制指挥大厅,FAS系统及气体灭火设备,设置在指挥控制中心10楼的14号线控制指挥各专业工作站,14号线FAS系统工作站,14号线大屏幕,FAS系统及气体灭火设备,设置在指挥中心2楼机房的4台AFS主机和2台工控机,2台值守，2台备用,工控机,FAS系统及气体灭火设备,2、车站级系统的构成及联动控制 车站级FAS系统是一个智能型的网络通信系统，也是地铁FAS系统的基本组成单元，它负责本站范围内的火灾探测、报警并实现消防联动功能，通过车站综控室FAS报警主机纳入到全线网络，由控制中心统一管理。车
6、站级系统的构成主要由值班员工作站、FAS主机、消防专用电话、消防广播、火灾探测设备（感烟、感温、空气采样探头、感温电缆探测器）、控制模块、接口设备、IBP盘等设备组成。以下是车站级系统主要设备的部分照片：,FAS系统及气体灭火设备,FAS主机,车站级工控机,IBP盘,FAS系统及气体灭火设备,感烟探测器,模块箱及模块,消防专用电话主机（安装在FAS主机内）,FAS系统及气体灭火设备,车站级系统的联动控制：当火灾探测设备探测到火情后，传输给火灾报警控制器（FAS主机），FAS主机接到火情信息后，迅速的进行数据转换和处理，指示出火情的具体部位并向本防火分区（每座车站一般划分为若干个防火分区，气灭分
7、区和排烟分区含在防火分区内）的控制模块发出火灾模式联动信息，控制模块执行相应的火灾模式，启动本防火区内的被控设备（直接启动或通过BAS启动，如防火卷帘、档烟垂帘、排烟、通风、气体灭火、切断非消防电源、强启应急照明、电扶梯、开放闸机、启动消防水泵等本防火分区内的相关消防设备、设施），实现消防联动功能扑灭火灾。3、就地级设备的构成及作用,FAS系统及气体灭火设备,就地级(也可以理解为现场级)设备除各类智能型早期探测设备外，主要由火灾现场的报警和灭火设备（设施）组成，以下是部分设备的照片：,电话插孔,手动报警按钮,FAS系统及气体灭火设备,感温电缆,消火栓按钮,操作消火栓按钮启动消防泵,启动消防泵试
8、验,FAS系统及气体灭火设备,感温电缆,使用便携电话通过插孔与车控室通话,气体灭火就地控制盘,气体灭火手动启停按钮,FAS系统及气体灭火设备,（二）FAS系统（含气体灭火）设备分类-按功能基本可划分六类,FAS系统及气体灭火设备,第二节 FAS系统与各系统的控制关系及接口（一）控制关系和主要被控设备 依据14号线西段各站火灾自动报警系统的设计图纸及文件，结合各站FAS专业与相关各专业（含设备厂家）联动调试的实践，我概括FAS系统基本与十几个系统的20余项设备存在控制及互通互联（通过BAS）关系和接口关系，为简明、方便、直观的说明FAS系统与各系统的控制关系及被控设备，我绘制了以下3张示意图：,
9、FAS系统及气体灭火设备,中央级控制中心及相关通信设备、IBP盘、PLC控制器、及各通信接口,气体灭火控制器,双电源切换箱、低压开关柜、低压配电箱,疏散控制主机,PIS控制箱,FAS系统及气体灭火设备,排烟风机、加压送风机、排烟防火阀、常闭排烟口,电动蝶阀、消防泵、喷淋泵,应急照明配电柜EPS,门禁控制柜,标准型（经济型）探测器,FAS系统及气体灭火设备,通过IBP盘释放闸机,挡烟垂帘、电动卷帘及其它防排烟设备,电源控制箱,换乘线路、相邻商业等,PLC控制器,FAS系统及气体灭火设备,（二）与主要被控设备的接口界面 FAS专业或FAS系统，因为它最终要实现的功能是自动报警和火灾模式联动，因此决
10、定了该系统与其它系统及相关设备的接口很多，细致的分多达20余个。这些接口可大致划分为两种类型，即通信类接口和硬线接口。通信类接口：主要传输信号、图文等通信类信息，如FAS主机、工控机、气灭主机、OCC、GCC等接口，属于通信类接口。,如FAS与BAS、与气灭主机、与通信设备接线架等接口均属于通信类接口，接口的作用主要传输FAS系统预先设定的程序编码，BAS系统需同样按预先设定的程序编码进行识别和解析，解析后作出相应的指令或反映。,FAS系统及气体灭火设备,硬线接口：这类接口形式比较简约，主要用于FAS系统（模块）直接控制的设备，FAS系统模块通过常开或常闭接点硬线连接到被控设备的接线端子排向被
11、控设备继电器、执行器发送控制信号。这类接口占FAS与其它系统被控设备接口的绝大多数。以下，我将FAS系统被控主要设备的位置及接口界面列出了两张一览表，并选择了现场部分照片，可以帮我们较直观的对接口有个初步了解。,FAS系统及气体灭火设备,FAS系统主要被控设备位置及接口界面一览表（一）,FAS系统及气体灭火设备,FAS系统主要被控设备位置及接口界面一览表（二）,FAS系统及气体灭火设备,接口连线的照片：,与EPS接口接线,与门禁控制柜接口,与消防泵、喷淋泵控制柜接口,与通信系统接口接线,FAS系统及气体灭火设备,与400V切非接口（控制柜后端子排）,与排烟风机接口（控制柜后面端子）,FAS系统
12、及气体灭火设备,第三节 火灾自动报警系统的构成和基本原理（一）系统设备的组成 火灾自动报警系统主要设置于车站、车辆段和停车场的火灾防护区域，主要由以下设备组成：系统报警控制器（FAS主机）、智能感烟探测器、智能感温探测器、红外对射探测器、感温电缆探测器、吸气式探测器、监视模块、控制模块、隔离模块、手动报警按钮、消火栓报警按钮、消防电话主机（分机）、电话插孔、警铃、声光报警器等设备。以下是现场部分设备的照片：,FAS系统及气体灭火设备,FAS系统控制主机基本由控制及显示、电话主机、电源三部分组成,FAS系统区域型主机,FAS系统及气体灭火设备,感烟探测器,感温探测器（圆心有个黑圈）,FAS系统及
13、气体灭火设备,消火栓按钮,电话插孔,手动报警按钮,警铃和声光报警器,FAS系统及气体灭火设备,红外对射(成对装),感温电缆及正弦敷设,FAS系统及气体灭火设备,吸气式毛细管探头,防爆型感烟探测器,FAS系统及气体灭火设备,当火灾探测设备（感烟、感温及其它探测设备）探测到火情或站务人员直观发现火情并启动手动报警按钮后，火灾工况信息传输给火灾报警控制器（FAS主机），控制器接到火情信息后，迅速的进行数据转换和处理，指示出火情的具体部位，发出火灾模式联动信息，通过控制模块执行相应的消防联动功能并直接启动或通过BAS启动本防火分区内的被控设备（如挡烟垂帘、防火卷帘、垂壁、排烟、通风、电扶梯、气体灭火、
14、切断非消防电源、强启应急照明、开放闸机、消防泵等），进而扑灭火灾。,（二）基本工作原理,FAS系统及气体灭火设备,第四节 气体灭火系统的构成及基本原理（以IG541为例）（一）系统设备的构成 该系统主要由IG541气体瓶组及成套部件、输气管网、集中型气体灭火控制器（气灭主机）、气体灭火就地控制盘、模块箱及控制模块、手/自动转换开关及显示装置、紧急启动/停止按钮、火警电铃、声光报警器、放气指示灯、压力开关、电磁阀等组成。其作用是以喷出惰性气体的灭火方式，即达到扑灭火灾的目的，又可以保护防护区内昂贵的电气设备，最大限度的减少设备损失。541含义为气体成分比例即氮气约5成、氩气约4成、二氧化碳约1成
15、，故其型号标称为541。看一组该系统主要设备照片：,FAS系统及气体灭火设备,钢瓶间IG541瓶组,钢瓶间气灭管网,FAS系统及气体灭火设备,集中型气灭控制器（主机）,气体灭火就地控制盘,FAS系统及气体灭火设备,放气指示灯,气灭模块箱,启/停按钮,FAS系统及气体灭火设备,手/自动指示、声光报警、警铃,气灭模块箱盘芯（二层，仅限于14号线）,设备间上层气体灭火管网,设备间下层（静电地板下）,FAS系统及气体灭火设备,设备区走廊气灭管网,FAS系统及气体灭火设备,（二）基本工作原理,一种物质维持燃烧需具备三方面要素：物质本身是可燃物、周边有助燃剂（氧气）、要达到一定的温度。火灾发生时，如果使防
16、护区中氧气浓度下降，减少空气中的氧含量，那么可燃物中因氧含量的下降可使燃烧时热的产生率减小，当热产生率减小到低于起火的时候，燃烧就会停止，气体灭火就是基于这样的原理。IG-541混合气体喷放到防护区后，可使其氧气下降至燃烧物不能再继续燃烧，从而将火息灭。气灭设计采用的是全淹没式，保护的主要对象为各地下站的主要电气设备房间。每个地下站设9-11个气灭保护区。,FAS系统及气体灭火设备,IG-541混合气体自动灭火系统具有自动控制和手动控制两种功能，,控制器设有“手动”和“自动”两档。设置为“自动”：当防护区发生火灾时，火灾探测器探测到的火灾信号后输送给控制器，控制器立即发出声、光报警信号，通过F
17、AS主机发出联动信号，经过预先设定的30秒延时后，自动输出灭火系统信号，启动相应的选择阀和灭火剂瓶组，使对应防护区的启动瓶组打开，释放IG-541混合气体灭火剂，灭火剂通过气体灭火管网实施全淹没式喷射（装有静电地板的房间上下两层同时喷射）将防护区内的明火扑灭。,FAS系统及气体灭火设备,设置为“手动”：当防护区发生火灾时，火灾探测器探测到的火灾信号输送给控制器，控制器立即发出声、光报警信号，同时发出联动信号，但不会启动灭火设备，此时需要经值班人员确认火灾后，由值班人员手动按下控制器上相对应防护区的紧急启动按钮，按预先设定的程序启动灭火设备，释放IG-541混合气体灭火剂进行灭火。,手动启停按钮
18、,FAS系统及气体灭火设备,（一）系统设备的构成 空气采样式烟雾探测报警系统目前已被广泛使用在北京地铁，14号线西段只在郭庄子站和大瓦窑站采用了该系统，东段各站均已采用了空气采样式烟雾探测报警系统。该系统设备主要包括探测器和采样管网两大部分，其中：探测器由吸气泵、过滤器、激光腔、控制电路、显示模块、编程模块等组成；采样管网由ABC 管组成。空气采样探测器选用的是标准型和经济型两种，标准型-带模块、4路；经济型-不带模块、2路。看一组该系统设备构成的照片：,第五节 空气采样式烟雾报警系统的构成及基本原理,FAS系统及气体灭火设备,标准型探测器（4路）,专用电源,FAS系统及气体灭火设备,经济型探
19、测器,管网毛细管探头（放大）,管网毛细管探头,FAS系统及气体灭火设备,该系统设备现场完成安装后的照片（郭庄子站）,标准型探测器,专用电源箱,初级空气过滤器,节门,预留吹扫三通,FAS系统及气体灭火设备,（二）基本工作原理 首先由吸气泵通过采样管网探头从被保护区内连续采集空气样品送入探测器中的空气过滤器组件，经过滤器滤去灰尘颗粒后再进入探测器中的激光腔，经激光腔处理后将光信号转换成电信号送到探测器中的控制电路，电信号经处理后转化为烟雾浓度值输出给模块，模块根据预设的报警值，产生一个输出信号触发报警装置。探测器中的报警装置按预先设定的报警值具有三级报警功能。第一级“警告”：表明系统已经检测出一些
20、异常现象，应当进行调查。第二级“动作”，表明已有火灾隐患存在，应采取各项相关措施。,FAS系统及气体灭火设备,第三级“火警”，表明保护区内已有明火，这时探测器配备的编程继电器输出信号给报警主机，报警主机输出报警信号并同时启动火灾模式，声光报警器报警，相应控制模块同时启动该保护区内的联动设备进行灭火。下面是一张探测器三级报警功能及报警状态的放大照片：,FAS系统及气体灭火设备,探测器报火警状态,3.火警,2.行动,1.警告,FAS系统及气体灭火设备,第六节 感温电缆探测器的构成及基本原理（一）设备的构成 感温电缆的定义：我们咋一听“感温电缆”，初接触时很容易理解成它是电线电缆的一种，这是一种误解
21、。“感温电缆”的定义是“缆式线形定温火灾探测器”。该设备的组成由感温电缆控制器、终端盒和感温电缆三部分组成。感温电缆又根据不同的设定报警温度分为70、85、105等，每根感温电缆的固定长度一般为150m,我们14号线西段选用的感温电缆型号是JTW-LD-L805型，定温85 级的屏蔽型感温电缆。,FAS系统及气体灭火设备,感温电缆探测器三部分构成图,控制器,终端盒,感温电缆,（吸气泵、空气过滤器、激光腔、控制电路、显示模块、编程模块等组成）,FAS系统及气体灭火设备,以下是一组感温电缆及现场敷设的照片：,感温电缆以正弦波形式敷设在各层电缆表面,站台板下电缆夹层入口,FAS系统及气体灭火设备,(
22、二)基本工作原理 感温电缆内的导线（钢丝）均匀串接了若干个（每间隔10m一个）热敏电阻，当测试点温度（或环境温度）上升并达到报警值时，热敏电阻阻值发生变化导致回路电流变化，变化信号传送到控制器，控制器按预先设定的程序经解码后启动报警继电器、点亮报警指示灯，并向FAS主机发出火警信号。控制器内还含一个故障监控和补偿电路，可以消除环境变化和各种干扰对感温电缆工作的影响，并在热敏电阻或线路发生短路、断路等故障时，发出故障报警，启动故障继电器，点亮故障指示灯，输出故障警告信号。以下是感温电缆做模拟火灾试验的照片：,FAS系统及气体灭火设备,控制器指示灯亮发出报警信号,试验准备,烘烤升温,FAS系统及气
23、体灭火设备,第七节 FAS系统主要设备的接线模式及实现的功能,FAS系统及气体灭火设备,FAS系统及气体灭火设备,FAS系统及气体灭火设备,(四)部分设备的接线：下表及现场照片,FAS系统及气体灭火设备,(四)部分设备的接线照片：,消火栓接5芯控制线,风阀接3芯控制线,FAS系统及气体灭火设备,3根电源线、2根12芯控制线、1根5芯控制线,气体灭火就地控制盘接线,FAS系统及气体灭火设备,电话插孔接电话线,电话插孔背面接线,FAS系统及气体灭火设备,感烟、感温探测器接线2进2出,声光报警接3芯控制线,FAS系统及气体灭火设备,FAS主机接电话线、回路线、通信接口线、报警总线、设备控制线、电源线,FAS系统及气体灭火设备,区域型FAS主机接回路线及电源线,专用电源箱接电源线,FAS系统及气体灭火设备,模块箱接电源线及各种控制线,FAS系统及气体灭火设备,GYTY53铠装单模四芯光缆接车控室工控机、通信机房光缆配线架,通信机房,车控室工控机,FAS系统及气体灭火设备,档烟垂帘 风机控制柜,FAS系统及气体灭火设备,常闭排烟口控制箱,FAS系统及气体灭火设备,EPS控制箱,消防泵,区间设备,谢谢！不妥之处难免，敬请指正。,
