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城市轨道交通 FAS 系统浅析 时间：2010-6-2 22:30:46 点击：236 　　核心提示：本文简要介绍了火灾探测技术的控制原理、探测算法及探测设备，分析了火灾报警控制系统在城市轨道交通中的重要作用、FAS系统构成以及火灾时的消防联动问题。... 1 FAS系统在城市轨道交通中的作用 城市轨道交通是城市重要交通枢纽，同时又是现代化的快速交通工程。近年来，随着经济的发展，城市轨道交通建设有了快速发展，国内各大城市纷纷加入到轻轨及地铁的建设行列。城市轨道交通工程车站主要设置于地下，为封闭空间，机电设备复杂，出入及停留车站人员繁多。一旦发生火灾，将给人民的生命及财产带来巨大损失，为保证地铁安全运行，给地铁乘客创造一个舒适、安全可靠的乘车环境，城市轨道交通需要全线设置火灾自动报警系统（以下简称FAS），对火灾灾情进行监控，做到尽早发现、及时报警并进行消防联动。 如果FAS系统的设备选型、系统机构或联动等不合理，存在安全隐患，就会造成十分严重的后果。1987 年12 月,英国伦敦最大的地铁站发生大火,火势吞噬了整个售票大厅,将数百名乘客困在里面。大火产生了热浪和大量的有毒烟气,引起乘客一片恐慌,争相逃命,相互挤踏,难以找到避难道路,结果造成了30 人死亡,80 人受伤。1981 年6 月,莫斯科“十月线”发生火灾,虽然没有公布有关数字,估计情况是非常严重的。据不完全统计,日本从1961～1975 年共发生地铁火灾45 起,每年平均3 起。韩国南部城市大邱2003 年2 月18 日发生一起地铁纵火案,火灾事故造成126 人死亡,146 人受伤,另有318 人失踪。 2 火灾探测技术在城市轨道交通FAS系统中的应用 2. .1 火灾探测技术的控制原理 火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程, 它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的干扰, 火灾一旦产生便以接触式(物质流) 和非接触式(能量流) 的形式向外释放能量。接触式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。通过现代化的计算机、网络及自动控制技术，把报警信息传递到报警控制器，为尽早扑灭火灾提供报警信号。 2. .2 火灾探测算法 对火灾过程产生的各种特征信号的准确检测，是进行及时、可靠的火灾探测报警的重要前提，而如何根据这些传感器输出信号做出是否发生火灾的判断，是影响系统响应灵敏度及误报率等性能的最重要因素，。这就是火灾探测算法。 最为常用的火灾探测算法为传统的直观阈值法，直观阈值法大都直接对火灾传感元件的信号幅值进行处理，主要有固定门限检测法和变化率检测法。固定门限法原理是将火灾信号幅值、烟雾引起电离室中离子电流变化幅值或温度值等与预先设定的相关阈值进行比较，当信号幅值超过阈值时，则直接输出火灾报警信号。固定门限法可表示为： ?? ?， 这里的D[y(t)]=1表示判定为火灾，D[y(t)]=0表示判定为非火灾，S为阈值，x(t)为火灾。 为提高探测的可靠性和抗干扰能力，抑制环境中突然出现的电脉冲尖峰、50Hz工频干扰等干扰信号，降低误报，可对传感器输出信号进行平均以及延时处理，对信号在一段时间进行积分平均： ，算出一段时间的平均值，当平均值幅度超过预定阈值S后，判决电路才输出火灾报警信号，这种处理方法在一定程度上抑制了非火灾信号的干扰，提高了信号判别的可靠性。变化率检测算法和固定门限检测法类似，只是把火灾处理信号进行微分运算： ?，再把得到的火灾信号变化率值与设定的斜率率值进行比较，作出火灾判断。当今许多的模拟量火灾报警探测仍沿用固定阈值法，只是将绝对报警阈值改为相对阈值， 即所谓阈值补偿，亦可将单门限加为多门限以适应不同应用场合的需要。 随着火灾探测技术的发展, 出现了很多更加智能的火灾探测算法，最具有代表性的是模糊神经网络算法。火灾参量随着时间和空间的变化而变化，很难用建立一种或几种数学模型进行精确描述，因此，火灾探测信号是一种十分困难的信号检测，它要求信号处理算法能够适应各种环境条件的变化，自动调整参数，以达到既能快速探测火灾，又有很低的误报率。而神经网络和模糊系统都属于一种数值化和非数学模型的函数估计和动力学系统。它们都能以一种不精确的方式处理不精确的信息，模糊神经网络算法既增强神经网络处理信息的可理解性，还能自动生成模糊隶属函数，提高模糊规则的精度，提高火灾探测系统的智能化程度。因此它在火灾探测领域具有美好的探测前景。随着各种探测算法的产生和逐步应用，将会大大提高火灾自动报警系统的报警可靠性。 2. 3 　火灾探测设备 根据探测方式不同, 火灾探测器可大致划分为: (1) 点型探测器: 以探测器为中心点,