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自動報警系統(tǒng)設計，從火災自動報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、消防器材管理系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)4個組成部分詳細闡述設計研究過程，并研究如何提高綜合管廊GIL施工過程中的消防安全。
 

　　關鍵詞：綜合管廊工程；火災自動報警系；設計概述
 

　　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、技術水平較高的超長距離GIL 創(chuàng)新工程。GIL 設備安裝工程包含地面引接站的設備安裝、工作井內(nèi)及管廊內(nèi)的GIL 設備運輸及對接安裝等多個工序，涉及到施工電源設置、有限空間作業(yè)、高處作業(yè)、起重作業(yè)、管廊內(nèi) GIL 設備運輸?shù)榷囗楋L險作業(yè)，其施工難度大、安全風險高、安全事 故社會影響大。管廊工程由于其特殊的地質(zhì)結構和地理環(huán)境，存在大量的甲烷等有害氣體，若濃度超標遇到明火將引起火災。因管廊內(nèi)設置了充電樁，為多輛采用蓄電池電力驅(qū)動的施工、運輸機械進行充電，在充電時，若處理不當，將會造成火災。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、維護不當，將會引起火災，危及管廊內(nèi)設備及作業(yè)人員安全。因此需要在管廊上腔區(qū)域開展消防設計及部署，以保證GIL安裝過程中的消防安全。
 

　　1 管廊設計背景
 

　　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并安全穩(wěn)定運行，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安裝安全防護體系設計及試驗是在對作業(yè)現(xiàn)場風險識別、危險源辨識的基礎上，開展安全防護體系設計及試驗，布置安全防護監(jiān)測設備，確保蘇通GIL管廊工程GIL設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)設計
 

　　2.1系統(tǒng)結構
 

　　火災自動報警系統(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)分別設置一個分控端，分控端負責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，分控端主機通過光纜采用星型連接方式接入主控端主機。
 

　　消防系統(tǒng)由1臺主機和若干臺分機組成，主機硬件集成于后臺控制系統(tǒng)主控端內(nèi)；分機與主機之間通過線相連，但由于傳輸距離較遠，需通過光端機進行光電轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)以管廊內(nèi)的消防設施為感知對象，將離散在管廊內(nèi)部的火災自動報警設備、有害氣體探測設備及其他各類安全防護設施設備等設施全部感知起來，利用強大的計算機軟件系統(tǒng)，進行查詢、處理、統(tǒng)計、分析，從而實現(xiàn)對管廊內(nèi)消防設施的遠程、集中監(jiān)控管理。實時監(jiān)控消防主機及前端消防探測器的運行狀態(tài)及報警狀態(tài)，并可將檢測信息接入至端進行展示。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)絡適配器將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號通過交換機匯聚傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡播控中心和 采集器來控制相關分區(qū)的節(jié)目內(nèi)容及對終端的管理。
 

　　2.2設計方案
 

　　本次安全防護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設置火災自動報警系統(tǒng)”。因此本設計仍補充研究上腔GIL 主設備區(qū)火災自動報警系統(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)生火災時要實時探測到，且馬上告知管廊內(nèi)外各關系人。為此考察了多個電力、交通、綜合管廊項目后，在此基礎上設計出火災自動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備4個基本功能:火災自動識別，保證馬上識別已發(fā)生的災情；消防系統(tǒng)，讓前端人員發(fā)現(xiàn)隱患或災情時能及時告知后端控制室；消防器材管理，保證各消防器材設施在需要時能正常運行；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)綜合管廊實際情況，一般會設置有消防主監(jiān)控中心和分控中心，消防分控中心內(nèi)設消防集中報警系統(tǒng)。在主監(jiān)控中心內(nèi)設控制中心報警系統(tǒng)，各分控中心所控制防火分區(qū)內(nèi)的電氣火災監(jiān)控設備、氣體探測控制器等控制器之間通過ZR-RVS-2×1.5mm2雙絞線，采用菊花鏈方式進行組網(wǎng)；分控中心內(nèi)的火災報警控制器通過 CANFIB-100BT 模塊與主監(jiān)控中心實現(xiàn)光纖組網(wǎng)；分控中心內(nèi)的火災報警控制器通過CANET-I-II-CAN模塊與主監(jiān)控中心實現(xiàn)以太網(wǎng)組網(wǎng)；主監(jiān)控中心內(nèi)的火災報警控制器通過JBF-TD802傳輸設備與消防大隊聯(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 4 個主控分區(qū)，每個主控分區(qū)設置1臺分區(qū)端火災報警控制器( 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)端火災報警控制器通過CANFIB-100BT模塊與主監(jiān)控中心實現(xiàn)光纖組網(wǎng)。
 

　　每只總線隔離器可帶設備數(shù)32點，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形式。本工程采用樹狀總線短路保護形式。
 

　　根據(jù)感煙探測器探測范圍約為5m，管廊內(nèi)感煙火災探測器按照間距10m進行居中布設； 探測器至端墻的距離不應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報警主機，每個總線短路隔離器保護的消防設備總數(shù)32點。
 

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

　　在管廊內(nèi)均勻設置聲光警報器，管廊內(nèi)部聲光警報器按照間距30m的行業(yè)標準規(guī)范進行布設；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報警主機，每個總線短路隔離器保護的消防設備總數(shù)32點。
 

　　采用16路規(guī)格的光端機進行設計，共設計6對近/遠端光端機；每組光端機一端對應多線主機，另一端對應1只分機。
 

　　2.3系統(tǒng)功能
 

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

　　消防系統(tǒng)是消防通訊系統(tǒng)，通過消防系統(tǒng)可迅速實現(xiàn)對火災現(xiàn)場的人工確認，及時掌握火災現(xiàn) 場情況并進行其他必要的通信聯(lián)絡，便于指揮滅火及恢復工作。消防系統(tǒng)由消防總機、消防分機、消防插孔、手提式消防等設備構成。消防器材管理系統(tǒng)設計主要是通過二維碼技術對每個消防設施單體進行設備名稱、設備地址、設備代碼、巡檢 周期、設備組成、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備上，之后通過APP讀取二維碼上相應信息，并實施快速巡檢、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)外進行廣播，指揮調(diào)度、組織救援等。
 

　　3結束語
 

　　火災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)生火災時，火災自動報警系統(tǒng)在馬上檢測到火災險情，并通過火災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)外的相關人員。消防器材管理系統(tǒng)方便了工作人員對消防器材進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：
 

　　[1] GB 50838—2015 城市綜合管廊工程技術規(guī)范[S].
 

　　[2] GB 50116—2013 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范[S].
 

　　[3] 吳威，孫雷，孫中義，錢濤，強超，劉笠，吳勇. 綜合管廊工程中的火災自動報警系統(tǒng)設計
 

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