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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防電話(huà) 系統(tǒng)、消防器材管理系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)4個(gè)組成部分詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)研究過(guò)程，并研究如何提高綜合管廊GIL施工過(guò)程中的消防。 

關(guān)鍵詞：綜合管廊工程；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系；設(shè)計(jì)概述

 

        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(jí)較高、輸送容量較大、技術(shù)水平較高的超長(zhǎng)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(duì)接安裝等多個(gè)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?xiàng)風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，其施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、事 故社會(huì)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(dòng)的施工、運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行充電，在充電時(shí)，若處理不當(dāng)，將會(huì)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(tái)干式變壓器，若操作、維護(hù)不當(dāng)，將會(huì)引起火災(zāi)，危及管廊內(nèi)設(shè)備及作業(yè)人員。因此需要在管廊上腔區(qū)域開(kāi)展消防設(shè)計(jì)及部署，以保證GIL安裝過(guò)程中的消防。

 

       蘇通GIL綜合管廊工程長(zhǎng)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(zhǎng)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)并穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于整個(gè)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安裝防護(hù)體系設(shè)計(jì)及試驗(yàn)是在對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、危險(xiǎn)源辨識(shí)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展防護(hù)體系設(shè)計(jì)及試驗(yàn)，布置防護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，確保蘇通GIL管廊工程GIL設(shè)備安裝管理工作處于可控、能控與在控狀態(tài)。

 

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 

        火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由前端探測(cè)系統(tǒng)、消防電話(huà)系統(tǒng)、后臺(tái)控制系統(tǒng)組成，前端探測(cè)系統(tǒng)由總線(xiàn)短路隔離器、感煙探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、聲光報(bào)警器、輸入輸出模塊等組成；后臺(tái)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，各消防分區(qū)分別設(shè)置個(gè)分控端，分控端負(fù)責(zé)匯聚前端探測(cè)器采集的全部信號(hào)并統(tǒng)輸出到主控端；由電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)組成通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中，前端各探測(cè)器信號(hào)線(xiàn)采用總線(xiàn)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(guò)光纜采用星型連接方式接入主控端主機(jī)。 

消防電話(huà)系統(tǒng)由1臺(tái)電話(huà)主機(jī)和若干臺(tái)電話(huà)分機(jī)組成，電話(huà)主機(jī)硬件集成于后臺(tái)控制系統(tǒng)主控端內(nèi)；分機(jī)與主機(jī)之間通過(guò)電話(huà)線(xiàn)相連，但由于傳輸距離較遠(yuǎn)，需通過(guò)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(duì)象，將離散在管廊內(nèi)部的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、有害氣體探測(cè)設(shè)備及其他各類(lèi)防護(hù)設(shè)施設(shè)備等設(shè)施全部感知起來(lái)，利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，進(jìn)行查詢(xún)、處理、統(tǒng)計(jì)、分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊內(nèi)消防設(shè)施的遠(yuǎn)程、集中監(jiān)控管理。實(shí)時(shí)監(jiān)控消防主機(jī)及前端消防探測(cè)器的運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警狀態(tài)，并可將檢測(cè)信息接入至手機(jī)端進(jìn)行展示。公共廣播系統(tǒng)前端喇叭通過(guò)rvv2×2.5電源線(xiàn)與功放連接，IP網(wǎng)絡(luò)適配器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)通過(guò)交換機(jī)匯聚傳輸至監(jiān)控，監(jiān)控通過(guò)網(wǎng)絡(luò)播控和 采集器來(lái)控制相關(guān)分區(qū)的節(jié)目?jī)?nèi)容及對(duì)終端的管理。

2.2設(shè)計(jì)方案

        本次防護(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(xiàng)規(guī)定“干線(xiàn)、支線(xiàn)綜合管廊含電力電纜的艙室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)”。因此本設(shè)計(jì)仍補(bǔ)充研究上腔GIL 主設(shè)備區(qū)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)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，存在較大隱患。而管廊長(zhǎng)度較長(zhǎng)，人員分散，發(fā)生火災(zāi)時(shí)要實(shí)時(shí)探測(cè)到，且馬上告知管廊內(nèi)外各關(guān)系人。為此考察了多個(gè)電力、交通、綜合管廊項(xiàng)目后，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備4個(gè)基本功能:火災(zāi)自動(dòng)識(shí)別，保證馬上識(shí)別已發(fā)生的災(zāi)情；消防電話(huà)系統(tǒng)，讓前端人員發(fā)現(xiàn)隱患或?yàn)?zāi)情時(shí)能及時(shí)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(shí)能正常運(yùn)行；公共廣播，保證后臺(tái)控制人員對(duì)管廊內(nèi)外能及時(shí)發(fā)布廣播內(nèi)容。 

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

        管廊長(zhǎng)度及干線(xiàn)信號(hào)傳輸有效距離約為1500m，消防系統(tǒng)擬設(shè) 4 個(gè)主控分區(qū)，每個(gè)主控分區(qū)設(shè)置1臺(tái)分區(qū)端火災(zāi)報(bào)警控制器( JBF－11SF－S)，支線(xiàn)信號(hào)傳輸有效距離約為200m，在每個(gè)主分區(qū)下擬設(shè)7個(gè)分控分區(qū)，每個(gè)分區(qū)監(jiān)測(cè)200m區(qū)域，分區(qū)端火災(zāi)報(bào)警控制器通過(guò)CANFIB－100BT模塊與主監(jiān)控實(shí)現(xiàn)光纖組網(wǎng)。

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

       根據(jù)感煙探測(cè)器探測(cè)范圍約為5m，管廊內(nèi)感煙按照間距10m進(jìn)行居中布設(shè)； 探測(cè)器至端墻的距離不應(yīng)大于探測(cè)器安裝間距的 1/2。接入報(bào)警信號(hào)線(xiàn)，通過(guò)總線(xiàn)短路隔離器接入火災(zāi)報(bào)警主機(jī)，每個(gè)總線(xiàn)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(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕，管廊內(nèi)部手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕按照間距50m進(jìn)行布設(shè)，接入消防電話(huà)線(xiàn)接回消防電話(huà)主機(jī)，且接入報(bào)警信號(hào)線(xiàn)，通過(guò)總線(xiàn)短路隔離器接入火災(zāi)報(bào)警主機(jī)，每個(gè)總線(xiàn)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(bào)器，管廊內(nèi)部聲光警報(bào)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(xiàn)；且接入報(bào)警信號(hào)線(xiàn)，通過(guò)總線(xiàn)短路隔離器接入火災(zāi)報(bào)警主機(jī)，每個(gè)總線(xiàn)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(jì)，共設(shè)計(jì)6對(duì)近/遠(yuǎn)端電話(huà)光端機(jī)；每組光端機(jī)端對(duì)應(yīng)多線(xiàn)電話(huà)主機(jī)，另端對(duì)應(yīng)1只電話(huà)分機(jī)。

2.3系統(tǒng)功能 

        火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置、聯(lián)動(dòng)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(guò)變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時(shí)間等，使人們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并及時(shí)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(cái)產(chǎn)的損失，是人們同火災(zāi)做斗爭(zhēng)的有力工具。

        消防電話(huà)系統(tǒng)是消防zhuan用的通訊系統(tǒng)，通過(guò)消防電話(huà)系統(tǒng)可迅速實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人工確認(rèn)，及時(shí)掌握火災(zāi)現(xiàn) 場(chǎng)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。消防電話(huà)系統(tǒng)由消防電話(huà)總機(jī)、消防電話(huà)分機(jī)、消防電話(huà)插孔、手提式消防電話(huà)等設(shè)備構(gòu)成。消防器材管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是通過(guò)二維碼技術(shù)對(duì)每個(gè)消防設(shè)施單體進(jìn)行設(shè)備名稱(chēng)、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(xiàng)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(guò)手機(jī)APP讀取二維碼上相應(yīng)信息，并實(shí)施快速巡檢、保修過(guò)程的把控，以統(tǒng)籌信息或報(bào)表方式顯現(xiàn)巡檢、維修過(guò)程，追溯設(shè)施 生命周期過(guò)程。

       公共廣播系統(tǒng)平時(shí)可以播放背景音樂(lè)，臨時(shí)通知、找人尋物;在有緊急情況下進(jìn)行緊急消防報(bào)警。監(jiān)控分可通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)管廊內(nèi)外進(jìn)行廣播，指揮調(diào)度、組織救援等。

 

3.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)（管廊地下部分）

產(chǎn)品選型