高速公路隧道作為一種特殊的建筑物，地形復(fù)雜，結(jié)構(gòu)封閉，交通量大。在其道路運營過程中，一旦發(fā)生火災(zāi)會造成隧道主體工程損壞，產(chǎn)生極大的危害性且逃生困難。隧道火災(zāi)往往由于汽車相撞、車輛裝載物品燃燒或爆炸、電力電氣線路短路等事故引發(fā)，其火災(zāi)特點是起火速度快、明火事故多于陰燃火。由于隧道環(huán)境密閉、交通量大、人員密集，逃生和救援工作相當(dāng)困難，若一旦發(fā)生火災(zāi)后不能迅速報警和及時處理，將導(dǎo)致交通堵塞、重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)的設(shè)置，其宗旨在于及時發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)異常狀態(tài)的發(fā)生，快速組織施救，最大限度的地減少損失。
        隧道火災(zāi)監(jiān)控自動報警系統(tǒng)設(shè)計必須做到可靠、先進并具有集成性和可擴展性的特點，這樣才能立足于防患未然及早期自救。推薦采用美國通用電氣EST3系列的火災(zāi)手動報警系統(tǒng)及GE雙波長火焰自動探測子系統(tǒng)相配套技術(shù)方案。在隧道內(nèi)火災(zāi)報警系統(tǒng)采用自動檢測和手動報警相結(jié)合的方式，檢測隧道內(nèi)的火險情況，并通過計算機系統(tǒng)或區(qū)域控制器根據(jù)檢測到的火災(zāi)情況控制隧道風(fēng)機、照明系統(tǒng)等，實時監(jiān)測，實現(xiàn)報警聯(lián)動，按照控制預(yù)案組織現(xiàn)場援救，以完全滿足隧道火情監(jiān)測要求。
        1、 總體設(shè)計方案
        在隧道內(nèi)設(shè)置手動報警按鈕及雙波長火焰探測器。整個隧道火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)由火災(zāi)報警主機、隧道專用雙波長火焰探測器和手動報警按鈕、轉(zhuǎn)換電源、設(shè)置于隧道洞口機房內(nèi)的火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)計算機以及連接線纜組成。整個系統(tǒng)采用總線制，在隧道洞口機房設(shè)置的火災(zāi)報警控制器間可采用光纖經(jīng)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸。用以檢測隧道內(nèi)的火險情況，并通過計算機系統(tǒng)或本地控制器根據(jù)檢測到的火災(zāi)情況控制隧道交通標(biāo)志、風(fēng)機和照明系統(tǒng)等。
        2、 項目實現(xiàn)功能及要求
        (1)火災(zāi)信息監(jiān)測功能：實時對項目內(nèi)的監(jiān)管空間進行環(huán)境火災(zāi)火焰的監(jiān)測。第一，自動狀態(tài)。隧道內(nèi)一旦發(fā)現(xiàn)火焰測量值超過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定報警值時雙波長火焰探測器發(fā)出火災(zāi)報警信號，輸出繼電器動作，消防報警主機通過模塊收到繼電器動作監(jiān)視信號，系統(tǒng)確認(rèn)為火警。第二，手動狀態(tài)。隧道內(nèi)一旦有人員發(fā)現(xiàn)火情時緊急按下手動報警按鈕，消防報警主機通過模塊收到按鈕報警信號，系統(tǒng)確認(rèn)為火警。在收到火情信息并經(jīng)確認(rèn)后立即進入火災(zāi)處理程序，消防報警控制主機隨后將向有關(guān)區(qū)域發(fā)出火災(zāi)聲光報警并顯示、打印報警地址，防護區(qū)內(nèi)聲光報警器報警。并聯(lián)動火警區(qū)域內(nèi)相關(guān)設(shè)備，以便及時組織人員疏散和搶險工作。
        (2)消防監(jiān)控中心火災(zāi)報警系統(tǒng)將自動或在人工確認(rèn)后，進行聯(lián)動。第一，關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備，打開排風(fēng)風(fēng)機或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成排風(fēng)運行模式；第二，自動或人工確認(rèn)將非消防電源切除并接通事故照明電路；第三，監(jiān)視消防水泵的運行狀態(tài)，必要時可直接控制其啟動；第四，監(jiān)視滅火設(shè)備的運行，必要時可直接控制其運行。
        (3)消防自動報警系統(tǒng)具有以下自檢功能：交流電源的電源失壓；備用電池故障；線路接地開路故障；CPU故障；通信傳輸故障；主要元器件故障；探測器骯臟狀態(tài)；模塊級別的接地故障；系統(tǒng)內(nèi)部故障。
        (4)系統(tǒng)自動補償功能：系統(tǒng)具有根據(jù)時間進行晝/夜靈敏度自動調(diào)節(jié)功能。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及臟污程度根據(jù)歷史環(huán)境的記錄，采用數(shù)學(xué)運算的數(shù)字濾波按相對補償原理，進行靈敏度的自動調(diào)節(jié)。雙波長火焰探測器、模塊中的傳感元件能對灰塵、潮濕、老化等因素引起的長期緩慢變化做出相應(yīng)的調(diào)整即環(huán)境補償。甚至能對正常環(huán)境下的少量煙霧做出補償修整。該探測器的靈敏度值在安裝時設(shè)定好后，會根據(jù)周圍環(huán)境變化上下浮動，相對于變化中的靈敏度基準(zhǔn)值保持恒定。采用這種相對補償這一先進和帶有智能化的補償原理對其他補償方式而言具有更好的補償效果。雙波長火焰探測器、模塊調(diào)整和更新傳感元件的靈敏度基準(zhǔn)值近6次／h，并大約每小時將這些資料寫入E2ROM。即使將探測器、模塊卸下來清洗，也不會丟失。
        (5)系統(tǒng)自適應(yīng)功能：美國通用電氣愛德華系統(tǒng)具有電子接線圖自動生成功能，它能隨時記錄線路器件的變化并通過邏輯接線圖的形式表現(xiàn)出來。因此，在施工、維護特別是工程改造中，不需對整個系統(tǒng)進行大量的調(diào)整工作，只需在計算機上對電子圖的重新確認(rèn)。整個系統(tǒng)從主機配置到模塊配置，采用模塊化結(jié)構(gòu)，主機與探測器、模塊等采用任意分支的接線方式，另外，主機之間還可采用計算機網(wǎng)絡(luò)連接的方式進行系統(tǒng)擴充。因此，便于后續(xù)工程與現(xiàn)有的系統(tǒng)之間的銜接，為工程的分段施工提供了便利的條件。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)底座及自動地址編碼
        技術(shù)，使得對系統(tǒng)內(nèi)不同的探測器、模塊類型的更換極為簡便，只需簡單軟件確認(rèn)，不必對整個系統(tǒng)的地址或底座進行大規(guī)模的調(diào)改。
            (6)系統(tǒng)聯(lián)動控制功能：收到火情信息，并經(jīng)消防中心確認(rèn)后，能啟動本區(qū)的聲光報警器。并可切換消防廣播到火警廣播狀態(tài)。某區(qū)域內(nèi)風(fēng)機所負(fù)責(zé)的區(qū)域收到火情信息后，立即執(zhí)行聯(lián)動方案，啟動／關(guān)閉相關(guān)風(fēng)機。消火栓箱按鈕動作后，自動啟動消防泵。收到火情信息，經(jīng)消防中心確認(rèn)后，發(fā)出指令，聯(lián)動相關(guān)消防設(shè)備。當(dāng)手動報警器，水流指示器及雙波長火焰探測器報警時，可根據(jù)具體現(xiàn)場要求自動打開本區(qū)、上一區(qū)及下一區(qū)的消防的正壓送風(fēng)閥/排風(fēng)閥．并自動啟動相關(guān)的加壓風(fēng)機，加壓風(fēng)口常開。消防水泵、噴淋水泵的啟動，故障信號在聯(lián)動柜上能有指示燈顯示，控制啟停按鈕，消防水泵、噴淋水泵在聯(lián)動柜上有顯示運行、故障指示燈。系統(tǒng)管網(wǎng)壓力開關(guān)狀態(tài)，消防水池高低水位燈訊號可接人火災(zāi)報警主機并顯示。在消防中心確認(rèn)某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)后，則自動啟動防火分區(qū)的相關(guān)設(shè)備，其動作信號返回消防中心顯示。隧道內(nèi)任何一處緊急電話分機報警，其動作信號返回消防中心顯示。消防中心都能確認(rèn)其區(qū)域位置，并根據(jù)通話內(nèi)容人工執(zhí)行消防命令。
        (7)消防控制中心。消防控制中心設(shè)置在隧道上級管理站，消防控制中心配置FAS工作站。采用中文圖形方式顯示，可自動顯示火災(zāi)報警部位、火情發(fā)展情況和其他有關(guān)數(shù)據(jù)。接收隧道的火災(zāi)報警信息。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報警信號時，及時以地圖式畫面顯示報警點并打印出報警時間、地點并啟動火災(zāi)報警音響(聲光報警器)提示。記錄并顯示隧道消防設(shè)備主要運行狀態(tài)；當(dāng)被控設(shè)備發(fā)生設(shè)備故障或狀態(tài)變化時發(fā)出事故音響提示并打印、記錄發(fā)生的時問、地點等。報警系統(tǒng)、報警設(shè)備、報警網(wǎng)絡(luò)的自檢記錄。包括設(shè)備離線的故障報警、網(wǎng)絡(luò)的故障報警；存儲操作人員的各項操作記錄等。儲存、實時打印其他各項記錄(如故障、設(shè)備維修等)。經(jīng)過特別授權(quán)(如lD識別)，可對各站點的控制器進行在線編輯和程序下載功能，以便修改現(xiàn)場參數(shù)。歷史記錄和檔案管理功能。能將上述報告內(nèi)容進行整理歸納并存儲到磁盤，也可隨機形成報表，打印出來。通過聯(lián)動控制盤，控制各區(qū)間消防設(shè)備的運行，能在火災(zāi)報警控制器和圖形監(jiān)視終端器上監(jiān)視其運行狀態(tài)。
        3 主要設(shè)備產(chǎn)品性能及參數(shù)
        3.1 火災(zāi)自動報警控制主機EST3
        采用美國GE公司愛德華EST3火災(zāi)報警控制器(柜機)，其中控制主機設(shè)置在隧道口的變電站或隧道管理所內(nèi)，型號為EST3。主要技術(shù)參數(shù)如下：主電源AC 220V，50 Hz(-15％～10％)；直流電源DC 24 V (-10％～+1O％)；消耗功率監(jiān)視狀態(tài)25W／8回路，報警狀態(tài)35W；后備電池DC 24V～10AH(8回路)；使用溫度范同-10℃～50℃；回路容量單回路連接250個智能地址；控制器容量，系統(tǒng)最多連接10個火災(zāi)報警回路，1250探測點、1250監(jiān)控點，最多64臺單機聯(lián)網(wǎng)；總線長<3500m(2．5mm2線徑)；通信接口，一個RS232和兩個RS485標(biāo)準(zhǔn)通信接口；材質(zhì)為鋼板；防護等級為IP55；輸出顯示是全中文漢字輸出
        3.2 雙波長火焰探測器GS9208
        在隧道內(nèi)按50m間距設(shè)置一套就地綜合盤機箱，雙波長火焰探測器安裝在綜合盤正上方2.3m～3.0m。GS9208雙波長火焰探測器通過探測碳?xì)浠衔锶紵a(chǎn)生的不同波長的紅外輻射能量，通過不同的信號處理通道，在紅外光譜對火焰信號和背景干擾信號的輻射變化進行響應(yīng)、運算和分析，實現(xiàn)火焰的快速反應(yīng)并抑制誤報警。GS9208雙波長火焰探測器精心選擇兩個不同波段的傳感器，通過運算處理和數(shù)據(jù)分析，對兩個傳感器采集信號的變化比率和對應(yīng)關(guān)系分析，只對火焰特征頻譜范圍內(nèi)的輻射發(fā)生報警，具有非常高的防誤報警能力。
        技術(shù)參數(shù)如下：工作電壓DC18V～DC30v；監(jiān)視電流<10mA；報警電流<25 mA；探測距離<60 m(軸線方向，0．52汽油火)；觸點容量為DC30V、2 A及AC 220 V、1 A(阻抗負(fù)荷)；環(huán)境溫度-20℃～7O℃(LPCB)；環(huán)境濕度10％～98％RH；保護類別為IP65；靈敏度分級為不少于三級靈敏度；白帶報警確認(rèn)燈；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB 1563l一1995和GB 3836-2000；外殼材料是鑄鋁；外形尺寸為165mm×165mm×103mm。
        3.3 智能手動火災(zāi)報警按鈕J-SAP-M-SIGI-271
        智能手動火災(zāi)報警按鈕J-SAP-M-SIGI-271在隧道內(nèi)按50m間距設(shè)置在綜合盤箱內(nèi)。
        J-SAP-M-SIGI-271技術(shù)參數(shù)如下：下作電壓15.2V～19.95V；工作/報警電流<250μA／<400μA；環(huán)境溫度-20℃～6O℃(LPCB)；環(huán)境濕度為10％一95％RH；外形尺寸為86mm×86mm×53mm；報警壓力為(100+5％)N；防護等級IP65(帶防水保護罩)；
        3．4 智能監(jiān)視模塊SIGA-CTI
        監(jiān)視模塊SIGA～CTI系列產(chǎn)品在隧道內(nèi)按50m間距設(shè)置在綜合盤箱內(nèi)。
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