地铁FAS系统总结

地铁FAS系统

FAS系统的结构及功能

城市轨道交通FAS系统设置两级（中心级、车站级）管理和三级（中心级、车站级、就地级）控制设置全线系统，实现对运营线路火灾探测报警和消防系统设备进行监控与管理。在地铁发生火灾时，发出模式指令使消防系统和各相关设备转入火灾模式运行，执行消防联动，实现防救火灾功能（联网示意图如图1，图2）。

（1）中心级火灾自动报警系统

中心级系统主要包括：中心级火灾报警控制器、图形工作站、打印机、系统软件、全线系统网络接口设备、主备电源、火警电话等设备，通过通信协议，将全线信息传输到主干网，以备OCC（运营控制中心）内的其他系统使用。

（2）车站级火灾自动报警系统车站级系统主要包括：火灾自动报警控制器、图形工作站、探测器、气体灭火控制器、手动报警按钮、消火栓启泵按钮、消防电话系统、防救灾设备、现场各种监控模块等设备，图1所示为车站级火灾自动报警系统框图。FAS通过报警主机与全线通信骨干相连，在车站与ISCS综合监控系统、BAS（环境与设备监控系统）相连。

（3）就地级火灾自动报警系统设备就地级设备主要包括：消防泵、防排烟设备、防火卷帘、气体灭火系统、电梯、自动扶梯等。

图1联网示意图

图2 FAS子系统的构成

FAS系统的组网模式的研究

目前，地铁FAS 设计方案有独立组网和集成于综合监控系统 2 种方案，并都有实际工程案例。其中FAS 独立组网方案在北京地铁、上海地铁、南京地铁、东北省会城市地铁应用较多。FAS 集成于综合监控系统方案在重庆地铁、西安地铁、广州地铁、西南诸省地铁应用较多。其设计的模式分别如下图3，图4。注释独立组网为方案一，集成为方案二

图3 FAS系统单独组网

图4 FAS系统集成于ISCS系统

性能比较：

（1）方案二在可靠性方面比方案一高。前者需要针对项目单独开发，因为没有现成的软硬件（控集成商、集成协议都需要在技术联络会后才能确定），每个接口都需要单独开发。后者不管是工作站还是控制器，其消防网络都是成熟软硬件，无需再单独开发任何软件或者

硬件。

（2）方案二在实时性方面比方案一高。在方案一中采用光纤独立组网，而方案二中采用综合监控系统传输网络保证FAS 系统数据传输的优先性。

（3）方案一较之方案二在传输信息方面更为全面。

（4）在工程调试中，方案一完全不受制约，而方案二必须等到通信传输网络及综合监控系统都已经调试完成，才能进行消防验收，而综合监控系统本身集成和互联了其他子系统，并且软件都是按工程开发，其开发进度、测试进度都受工程所有专业的制约，无法保证工程调试工期的要求。

（5）在工程投资上，方案一需要独立光纤，投资高；而方案二则不需独立光纤，投资较低。

（6）方案一完全符合消防规范的要求；而方案二不完全符合消防法规要求，该方案需要与当地消防局商榷决定。

（7）方案二的运营管理效率较方案一高。综上所述，尽管将FAS 集成于综合监控系统方案的可靠性、实时性及信息量不如FAS 独立组网方案，但是可以有效降低工程投资，提高运营管理效率，缩短火灾应急事件的处理时间，有利于提高地铁的整体调度水平, 达到减员增效的目的。

此外为确保FAS 的可靠性和安全性,一般在车站级FAS 才纳入综合监控系统，而FAS 现场级的网络和设备仍是保持独立。车站级FAS 火灾报警控制器通过标准通信接口接入车站的综合监控系统,实现信息资源共享, 以满足综合监控系统对全线及各车站的FAS 系统的统一协调调度指挥要求,同时保证FAS 现场级网络和设备的独立性, 即使车站综合监控系统发生故障，FAS 仍可降级运行，通过车站控制室的FAS 火灾报警控制器控制车站内的消防联动设备。同时，在对综合监控系统设计时，应对FAS 划分独立的VLAN 传输通道, 保证FAS 数据传输的独立性和优先性。

火灾模式下的联动示意及流程

图5 火灾时联动示意

图6 火灾模式下的系统联动模型

FAS与BAS的组网的接口方式

1中心级

OCC与BAS具有以太网冗余接口。通讯协议遵循MODBUS TCP/IP协议,满足IEEE802.3

以太网标准。FAS通过冗余NCS与BAS前置机以信息表的形式(FEP)进行双向数据交换,每个车站对应一个信息表。BAS可根据由运营方按照各专业计算机系统的配置要求,统一分配的IP地址人为定义与之通讯的/主机0。当FAS/主机0连续几次(默认配置次数为3次)不回应BAS的请求时, BAS前置机将通过改变被访问的IP地址,进行通道切换。

2 车站级

车站级BAS与FAS具有两种通信方式。

(1)车站FAS的GCC与BAS工作站之间的通信。

BAS系统和FAS系统间通过FAS所提供的ModBusTCP/IP数据通信系统交换数据和报文。BAS到FAS的通信在10/100 Base以太网接口上通过TCP进行连接。火灾时FAS向BAS 发送火灾模式,BAS将由其控制阀类共用设备(如电动调节阀等)的报警信息送给GCC,这些共用设备的报警信息在GCC的后台显示。

(2)车站FAS的报警控制器与BAS控制器的通信。

火灾时FAS通过报警控制器的RS 232口向BAS发送预制的火灾模式,BAS收到火灾模式后向FAS发送无源常开触点的确认信号,该信号通过FAS的监视模块反馈给FAS控制器,同时BAS根据火灾模式联动相应的设备灭火,并将每个共用设备(如变频风机、轴流风机、立转门、表冷器、过滤器等)的信号通过PLC(中央控制单元)的中继柜输出无源常开触点的信号,这些信号通过FAS的监视模块反馈给FAS控制器。数据流图如图7所示。

图7 网络结构与数据流方向

性能比较：

(1)简单可靠。此系统的接入非常简单,在GCC上安装NCS软件包就可以直接接入FAS 网络,并通过简单的网络映射管理本车站及相邻车站区间的火灾报警控制器。骨干网上所有节点相互独立,互不干扰,并采用了离线旁通技术,任何节点发生故障都不会影响其他节点的

(2)GCC可升级为自动重组子网后的中心。主网络环状布置的网络结构可以抵抗站间光纤开路故障。当发生单点开路时,不影响网络通信;发生多点开路时,可以自动重组为多个子网络,同时作为独立节点的车站级的GCC,系统高级管理员可在授权情况下通过授权将子网中某车站的GCC快捷便利地升级为子网中心,指挥协调子网的防灾救灾工作,见图8所示。

图8 GCC升级子网图

(3)分布智能使得风险降到最低。GCC、火灾报警控制器采用分布智能的技术,两者功能独立,互不影响,都是作为FAS网络的节点,任何一方都不依赖另一方。

注释地铁火灾自动报警系统的探讨王海燕

其他：附件:福州市轨道交通1号线工程（一期）FAS系统项目设备清单序号设备名称序号设备名称

1火灾报警控制盘（1000点及以下

型号）

21模块箱