城市轨道交通火灾报警系统改造工程难点浅析
赵鑫
Analysis of the Difficulties in the Reconstruction Engineering of Urban Rail Transit Fire Alarm System
ZHAO Xin
（Shanghai Installation Engineering Group Co.， Ltd.， Shanghai 200080， China）
【摘? 要】城市軌道交通工程改造项目，应贯彻执行最新的规范标准，在施工过程中不能影响线路系统的运行，需充分做好其他相关系统的改造及接口调试工作，以保证本系统与其他系统的协调。除完成本系统内设备的安装和调试外，还应以满足轨道交通运营和乘客服务的需求为前提。论文以上海轨道交通5号线全线FAS系统大修改造项目为依托，对城市轨道交通火灾报警系统改造工程的难点进行探讨。
【Abstract】The transformation project of urban rail transit engineering should implement the latest specifications and standards. It can not affect the operation of the line systems in the construction process， and needs to fully do well the reconstruction and interface debugging work of other related systems to ensure the coordination between the system and other systems. In addition to completing the installation and debugging of the equipment in the system， it should also take meeting the needs of rail transit operation and passenger service as the premise. Based on the overhaul and reconstruction project of whole line FAS system of Shanghai Rail Transit Line 5， this paper discusses the difficulties in the reconstruction engineering of urban rail transit fire alarm system.
【关键词】火灾报警系统;改造;城市轨道交通
【Keywords】fire alarm system; reconstruction; urban rail transit
【中图分类号】U239.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2021）05-0174-02
1 基本情况及要求
工程范围包括5号线既有线全线11座车站、1座控制中心（颛桥控制中心）、1座主变（剑川主变）、1座停车场（剑川路停车场）火灾报警系统的大修改造。
火灾报警系统的所有设备，包括计算机和显示器等应在轨道交通环境下安全稳定地运行。考虑车站内可能存在的较强电磁干扰，应采取必要的安全保护或隔离措施。所有设备在频率为150kHz～27MHz时的抗接触性干扰能力和27MHz～1GHz时的抗电磁干扰能力均应满足国家相关的标准和规范要求。
火灾报警系统的硬件、软件的设计应充分考虑系统的可靠性、可维护性、可扩展性、通用性和先进性，并具备故障诊断、在线修改、离线编辑等功能。同时，系统设计应遵循模块化原则，不能因单点设备故障（包括但不限于开路、短路及接地），影响整个系统的正常运转。本系统与其他各相关专业的通信接口，应采用国际通用的接口方式及开放的协议。
2 品牌选型
5号线原火灾报警系统采用的是辛普利斯4100系列的产品，项目改造过程中，5号线南延线正处于施工阶段，并且FAS系统控制中心中央级设备由5号线南延伸工程实施。为便于正线全线系统改造项目完成后接入中央级设备以及运营管理的统一性，FAS系统设备采用与5号线南延伸相同的FAS系统品牌，即美国UTC集团旗下爱德华公司的EST3设备。
3 工程特点
整个改造项目处于边运营边施工状态，必须做到“即完工、即验收、即运营”，基于此，改造项目具有以下特点：
①工作时间短。大部分工作都需要在夜间地铁停运后进行，因而工作时间每晚只有3～4h。②当天清运。为了不影响地铁第二天的正常运行，对每天完工后的清运工作有很高的要求，必须不留任何建筑材料在现场。③工作界面小。由于是改造项目，其他系统均处于正常工作状态，所以施工过程中所能提供的工作界面极其有限。④既有设备保护。施工过程中，既有设备尤其是带电的和直接影响地铁运营的既有设备保护也是项目的重中之重。⑤既有线接入。本次改造的FAS系统需接入上海地铁5号线的既有控制中心，新老系统无缝切换是本项目的又一大难点。
4 难点分析
4.1 工程状况复杂，与其他专业接口较多
轨道交通工程状况复杂，且工程为改造项目。地铁5号线已投入运营10余年，现场地理情况、设备状况、管线走向等与原存档图纸已有出入，需要充分考虑施工图文件之间可能存在的差异以及现场施工条件的变化，提前介入进行核对确认，认真进行现场勘踏，对各车站的施工条件、设计条件、土建条件、结构条件作进一步详细的测量，以此确定管线平衡、管线走向以及深化设计和完善编制施工组织设计的依据。现场联动关系复杂，产品接口不一，应联系生产厂家，进行接口的统一规划，以满足系统要求。
4.2 专业多，施工面小，日施工时间短
整个施工过程中不能影响线路的正常运营，并且工程工期要求仅为3个月，而实施时间多为深夜（23：30至次日凌晨4：00），且因既有线路维修调试等原因，会造成计划点发生变动。这点对于本就复杂的改造工程来说，又增加了难度。
针对以上施工难点，应采取多专业、多工种立体交叉的施工方案。设计文件与现场情况进行仔细复核;调整施工计划进度、深度，要全面、准确、清楚地描述工程实施的过程;施工工序总体安排充分考虑主要工序和特殊工序的差别;技术人员做到交底清楚，施工人员做到熟悉要求、熟悉地形、熟悉产品、熟悉进度，从而使得施工任务能够有据有序地完成。
4.3 施工保障措施
由于地铁全线房间类型繁多、功能各异，为确保线路在施工过程中正常运行，在对工程改造的施工运营保障进行认真研究的基础上，根据不同的保护部位及保护内容采取了以下措施。
4.3.1 既有设备保护
施工前用彩条布将既有设备全部遮盖，并利用胶带将彩条布进行捆扎，使灰尘无法进入设备，在每次施工结束后恢复吊顶面板，拆除彩条布。在原有管道拆除及新管道安装时，在管道经过设备上方铺设中密度板，防止原有管道拆除及新管道安装时有工具坠落，损坏下方的设备，施工结束后取下设备上方铺设的中密度板。
4.3.2 物料运输
对于车站内材料的运输堆放也需作周密的安排。材料进场前，与车站协调好材料的堆放位置及材料加工的场地，令进场的材料堆放位置避免选择在影响车站工作人员出入的通道内，进场的材料在地铁运营结束后进场。对于易燃的油漆，应在每天施工结束时，经清理之后随车带走，做到不把易燃的材料留在施工现场，以免引起火灾。
4.3.3 施工恢复
在施工过程中可能会对装修好的吊顶造成破坏，在施工完的当天晚上，应将破损的装修吊顶孔洞用彩条布封闭，以免吊顶上空的灰尘及其杂物从破坏的孔洞中散落到地面或设备上。待管道及其设备施工结束后，将损坏的吊顶孔洞恢复到损坏之前的状态。
4.4 火灾报警系统的调试实施
车站的调试一般在晚上地铁停运后，1个晚上可能只能调试1～2个专业，所以需要耗费数日才能调试完1个站。调试时，需要在控制箱端拔掉旧有系统线缆，在拔出的过程中需做好标识，之后再插上新系统线缆。当天调试结束后恢复旧有系统线缆，同时，恢复旧系统通电，启动无误后再撤离现场，保证原5号线火灾报警系统的正常运行。车站调试完成后，完成相关的审核和校验，相关功能和手续确保无误后，在设备端接上新系统的线缆以替换掉旧系统的线缆，使车站和控制中心系统能够监控系统设备，并维持运转10天，在此过程中检验系统运行是否正常。
4.5 改造工程、南延伸段FAS系统网络合并
每个FAS控制盘通过室内软光纤连接至通信机房光纤配线架上，组成改造工程临时FAS网络。在颛桥控制中心设置1套临时中央级FAS设备、1台EST3控制主机和1套中央级图形监控终端。合并5号线改造工程与南延伸段EST3编程软件，对合并后的程序进行编译和数据转换，确保程序正确无误后，为全部全线改造工程各站的EST3控制盘下载数据。
在南延伸段中央级图形监控终端软件中添加全线改造工程各车站的中央级报警平面图形和在平面图上布置报警/联动点位。最终对全部全线改造工程进行报警、联动控制的测试，保证其正确性。
在确保全线改造工程系统完整、正确无缺陷的情况下，开始实施全线改造工程与南延伸段的网络合并工作。把已并入全线改造工程的EST3最新程序，下载到南延伸段各站的EST3控制盘上。撤除在颛桥控制中心临时设置的中央级FAS设备（1台EST3控制主机和1套中央级图形监控终端）。
在东川路站的通信机房光纤配线架上，打开南延伸段的光纤通信网络，通过在配线架上跳线，把全线改造工程的光纤通信网络接入南延伸段的网络中，完成全线改造工程与南延伸段的光纤网络全线物理连接。全线并网完成后，对全线各站再进行1次报警、联动控制抽查测试，保证其系统软件正确无误。由于大部分工作在晚上地铁停止运营时进行，这样本改造工程接入南延伸段时对南延伸段已正式运营的部分影响很小，在接入操作过程中，可能短时间有局部影响。
4.6 既有线接入
设备割接前先确保前期准备工作已完成，前期准備工作包括新装管线的敷设和测试，新增设备的安装调试工作全部结束而且功能正常运行。在进行系统主机割接与切换过程前，完成各新装设备上的各系统模块与相关联动设备之间通信接口的连接，确保准确无误。
设备的割接工作均选取晚上停运的维修时段，在有关维保、检修单位和主管部门的配合下，将原系统设备切换到新设备并进行控制调试，调试割接过程中一旦出现问题，立即恢复原状，不得影响次日白天的正常运行。
5 结语
随着城市轨道交通建设的快速发展，技术规范的修订更新，火灾报警系统设备的升级换代，地铁工程的改造需求逐年增加，项目实施过程中既要完成设备的安装调试，又要保证不能影响线路的系统运营，必将遇到诸多困难，采取积极有效的措施，制定周全的解决方案显得尤为重要。
【参考文献】
【1】GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].
【2】GB 50166-2019 火灾自动报警系统施工及验收规范[S].
