高速公路隧道作為一種特殊的建筑物，地形復(fù)雜，結(jié)構(gòu)封閉，交通量大。在其道路運(yùn)營(yíng)過程中，一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)造成隧道主體工程損壞，產(chǎn)生極大的危害性且逃生困難。隧道火災(zāi)往往由于汽車相撞、車輛裝載物品燃燒或爆炸、電力電氣線路短路等事故引發(fā)，其火災(zāi)特點(diǎn)是起火速度快、明火事故多于陰燃火。由于隧道環(huán)境密閉、交通量大、人員密集，逃生和救援工作相當(dāng)困難，若一旦發(fā)生火災(zāi)后不能迅速報(bào)警和及時(shí)處理，將導(dǎo)致交通堵塞、重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，火災(zāi)檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置，其宗旨在于及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)異常狀態(tài)的發(fā)生，快速組織施救，最大限度的地減少損失。
        隧道火災(zāi)監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須做到可靠、先進(jìn)并具有集成性和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，這樣才能立足于防患未然及早期自救。推薦采用美國(guó)通用電氣EST3系列的火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及GE雙波長(zhǎng)火焰自動(dòng)探測(cè)子系統(tǒng)相配套技術(shù)方案。在隧道內(nèi)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用自動(dòng)檢測(cè)和手動(dòng)報(bào)警相結(jié)合的方式，檢測(cè)隧道內(nèi)的火險(xiǎn)情況，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或區(qū)域控制器根據(jù)檢測(cè)到的火災(zāi)情況控制隧道風(fēng)機(jī)、照明系統(tǒng)等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)，按照控制預(yù)案組織現(xiàn)場(chǎng)援救，以完全滿足隧道火情監(jiān)測(cè)要求。
        1、 總體設(shè)計(jì)方案
        在隧道內(nèi)設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕及雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器。整個(gè)隧道火災(zāi)檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、隧道專用雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器和手動(dòng)報(bào)警按鈕、轉(zhuǎn)換電源、設(shè)置于隧道洞口機(jī)房?jī)?nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制器、火災(zāi)計(jì)算機(jī)以及連接線纜組成。整個(gè)系統(tǒng)采用總線制，在隧道洞口機(jī)房設(shè)置的火災(zāi)報(bào)警控制器間可采用光纖經(jīng)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸。用以檢測(cè)隧道內(nèi)的火險(xiǎn)情況，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或本地控制器根據(jù)檢測(cè)到的火災(zāi)情況控制隧道交通標(biāo)志、風(fēng)機(jī)和照明系統(tǒng)等。
        2、 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)功能及要求
        (1)火災(zāi)信息監(jiān)測(cè)功能：實(shí)時(shí)對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)的監(jiān)管空間進(jìn)行環(huán)境火災(zāi)火焰的監(jiān)測(cè)。第一，自動(dòng)狀態(tài)。隧道內(nèi)一旦發(fā)現(xiàn)火焰測(cè)量值超過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定報(bào)警值時(shí)雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，輸出繼電器動(dòng)作，消防報(bào)警主機(jī)通過模塊收到繼電器動(dòng)作監(jiān)視信號(hào)，系統(tǒng)確認(rèn)為火警。第二，手動(dòng)狀態(tài)。隧道內(nèi)一旦有人員發(fā)現(xiàn)火情時(shí)緊急按下手動(dòng)報(bào)警按鈕，消防報(bào)警主機(jī)通過模塊收到按鈕報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)確認(rèn)為火警。在收到火情信息并經(jīng)確認(rèn)后立即進(jìn)入火災(zāi)處理程序，消防報(bào)警控制主機(jī)隨后將向有關(guān)區(qū)域發(fā)出火災(zāi)聲光報(bào)警并顯示、打印報(bào)警地址，防護(hù)區(qū)內(nèi)聲光報(bào)警器報(bào)警。并聯(lián)動(dòng)火警區(qū)域內(nèi)相關(guān)設(shè)備，以便及時(shí)組織人員疏散和搶險(xiǎn)工作。
        (2)消防監(jiān)控中心火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)將自動(dòng)或在人工確認(rèn)后，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。第一，關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備，打開排風(fēng)風(fēng)機(jī)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成排風(fēng)運(yùn)行模式；第二，自動(dòng)或人工確認(rèn)將非消防電源切除并接通事故照明電路；第三，監(jiān)視消防水泵的運(yùn)行狀態(tài)，必要時(shí)可直接控制其啟動(dòng)；第四，監(jiān)視滅火設(shè)備的運(yùn)行，必要時(shí)可直接控制其運(yùn)行。
        (3)消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)具有以下自檢功能：交流電源的電源失壓；備用電池故障；線路接地開路故障；CPU故障；通信傳輸故障；主要元器件故障；探測(cè)器骯臟狀態(tài)；模塊級(jí)別的接地故障；系統(tǒng)內(nèi)部故障。
        (4)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償功能：系統(tǒng)具有根據(jù)時(shí)間進(jìn)行晝/夜靈敏度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及臟污程度根據(jù)歷史環(huán)境的記錄，采用數(shù)學(xué)運(yùn)算的數(shù)字濾波按相對(duì)補(bǔ)償原理，進(jìn)行靈敏度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器、模塊中的傳感元件能對(duì)灰塵、潮濕、老化等因素引起的長(zhǎng)期緩慢變化做出相應(yīng)的調(diào)整即環(huán)境補(bǔ)償。甚至能對(duì)正常環(huán)境下的少量煙霧做出補(bǔ)償修整。該探測(cè)器的靈敏度值在安裝時(shí)設(shè)定好后，會(huì)根據(jù)周圍環(huán)境變化上下浮動(dòng)，相對(duì)于變化中的靈敏度基準(zhǔn)值保持恒定。采用這種相對(duì)補(bǔ)償這一先進(jìn)和帶有智能化的補(bǔ)償原理對(duì)其他補(bǔ)償方式而言具有更好的補(bǔ)償效果。雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器、模塊調(diào)整和更新傳感元件的靈敏度基準(zhǔn)值近6次／h，并大約每小時(shí)將這些資料寫入E2ROM。即使將探測(cè)器、模塊卸下來清洗，也不會(huì)丟失。
        (5)系統(tǒng)自適應(yīng)功能：美國(guó)通用電氣愛德華系統(tǒng)具有電子接線圖自動(dòng)生成功能，它能隨時(shí)記錄線路器件的變化并通過邏輯接線圖的形式表現(xiàn)出來。因此，在施工、維護(hù)特別是工程改造中，不需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行大量的調(diào)整工作，只需在計(jì)算機(jī)上對(duì)電子圖的重新確認(rèn)。整個(gè)系統(tǒng)從主機(jī)配置到模塊配置，采用模塊化結(jié)構(gòu)，主機(jī)與探測(cè)器、模塊等采用任意分支的接線方式，另外，主機(jī)之間還可采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的方式進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)充。因此，便于后續(xù)工程與現(xiàn)有的系統(tǒng)之間的銜接，為工程的分段施工提供了便利的條件。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)底座及自動(dòng)地址編碼
        技術(shù)，使得對(duì)系統(tǒng)內(nèi)不同的探測(cè)器、模塊類型的更換極為簡(jiǎn)便，只需簡(jiǎn)單軟件確認(rèn)，不必對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的地址或底座進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)改。
            (6)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制功能：收到火情信息，并經(jīng)消防中心確認(rèn)后，能啟動(dòng)本區(qū)的聲光報(bào)警器。并可切換消防廣播到火警廣播狀態(tài)。某區(qū)域內(nèi)風(fēng)機(jī)所負(fù)責(zé)的區(qū)域收到火情信息后，立即執(zhí)行聯(lián)動(dòng)方案，啟動(dòng)／關(guān)閉相關(guān)風(fēng)機(jī)。消火栓箱按鈕動(dòng)作后，自動(dòng)啟動(dòng)消防泵。收到火情信息，經(jīng)消防中心確認(rèn)后，發(fā)出指令，聯(lián)動(dòng)相關(guān)消防設(shè)備。當(dāng)手動(dòng)報(bào)警器，水流指示器及雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器報(bào)警時(shí)，可根據(jù)具體現(xiàn)場(chǎng)要求自動(dòng)打開本區(qū)、上一區(qū)及下一區(qū)的消防的正壓送風(fēng)閥/排風(fēng)閥．并自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的加壓風(fēng)機(jī)，加壓風(fēng)口常開。消防水泵、噴淋水泵的啟動(dòng)，故障信號(hào)在聯(lián)動(dòng)柜上能有指示燈顯示，控制啟停按鈕，消防水泵、噴淋水泵在聯(lián)動(dòng)柜上有顯示運(yùn)行、故障指示燈。系統(tǒng)管網(wǎng)壓力開關(guān)狀態(tài)，消防水池高低水位燈訊號(hào)可接人火災(zāi)報(bào)警主機(jī)并顯示。在消防中心確認(rèn)某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)后，則自動(dòng)啟動(dòng)防火分區(qū)的相關(guān)設(shè)備，其動(dòng)作信號(hào)返回消防中心顯示。隧道內(nèi)任何一處緊急電話分機(jī)報(bào)警，其動(dòng)作信號(hào)返回消防中心顯示。消防中心都能確認(rèn)其區(qū)域位置，并根據(jù)通話內(nèi)容人工執(zhí)行消防命令。
        (7)消防控制中心。消防控制中心設(shè)置在隧道上級(jí)管理站，消防控制中心配置FAS工作站。采用中文圖形方式顯示，可自動(dòng)顯示火災(zāi)報(bào)警部位、火情發(fā)展情況和其他有關(guān)數(shù)據(jù)。接收隧道的火災(zāi)報(bào)警信息。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，及時(shí)以地圖式畫面顯示報(bào)警點(diǎn)并打印出報(bào)警時(shí)間、地點(diǎn)并啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警音響(聲光報(bào)警器)提示。記錄并顯示隧道消防設(shè)備主要運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)被控設(shè)備發(fā)生設(shè)備故障或狀態(tài)變化時(shí)發(fā)出事故音響提示并打印、記錄發(fā)生的時(shí)問、地點(diǎn)等。報(bào)警系統(tǒng)、報(bào)警設(shè)備、報(bào)警網(wǎng)絡(luò)的自檢記錄。包括設(shè)備離線的故障報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)的故障報(bào)警；存儲(chǔ)操作人員的各項(xiàng)操作記錄等。儲(chǔ)存、實(shí)時(shí)打印其他各項(xiàng)記錄(如故障、設(shè)備維修等)。經(jīng)過特別授權(quán)(如lD識(shí)別)，可對(duì)各站點(diǎn)的控制器進(jìn)行在線編輯和程序下載功能，以便修改現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)。歷史記錄和檔案管理功能。能將上述報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行整理歸納并存儲(chǔ)到磁盤，也可隨機(jī)形成報(bào)表，打印出來。通過聯(lián)動(dòng)控制盤，控制各區(qū)間消防設(shè)備的運(yùn)行，能在火災(zāi)報(bào)警控制器和圖形監(jiān)視終端器上監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)。
        3 主要設(shè)備產(chǎn)品性能及參數(shù)
        3.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制主機(jī)EST3
        采用美國(guó)GE公司愛德華EST3火災(zāi)報(bào)警控制器(柜機(jī))，其中控制主機(jī)設(shè)置在隧道口的變電站或隧道管理所內(nèi)，型號(hào)為EST3。主要技術(shù)參數(shù)如下：主電源AC 220V，50 Hz(-15％～10％)；直流電源DC 24 V (-10％～+1O％)；消耗功率監(jiān)視狀態(tài)25W／8回路，報(bào)警狀態(tài)35W；后備電池DC 24V～10AH(8回路)；使用溫度范同-10℃～50℃；回路容量單回路連接250個(gè)智能地址；控制器容量，系統(tǒng)最多連接10個(gè)火災(zāi)報(bào)警回路，1250探測(cè)點(diǎn)、1250監(jiān)控點(diǎn)，最多64臺(tái)單機(jī)聯(lián)網(wǎng)；總線長(zhǎng)<3500m(2．5mm2線徑)；通信接口，一個(gè)RS232和兩個(gè)RS485標(biāo)準(zhǔn)通信接口；材質(zhì)為鋼板；防護(hù)等級(jí)為IP55；輸出顯示是全中文漢字輸出
        3.2 雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器GS9208
        在隧道內(nèi)按50m間距設(shè)置一套就地綜合盤機(jī)箱，雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器安裝在綜合盤正上方2.3m～3.0m。GS9208雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器通過探測(cè)碳?xì)浠衔锶紵a(chǎn)生的不同波長(zhǎng)的紅外輻射能量，通過不同的信號(hào)處理通道，在紅外光譜對(duì)火焰信號(hào)和背景干擾信號(hào)的輻射變化進(jìn)行響應(yīng)、運(yùn)算和分析，實(shí)現(xiàn)火焰的快速反應(yīng)并抑制誤報(bào)警。GS9208雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器精心選擇兩個(gè)不同波段的傳感器，通過運(yùn)算處理和數(shù)據(jù)分析，對(duì)兩個(gè)傳感器采集信號(hào)的變化比率和對(duì)應(yīng)關(guān)系分析，只對(duì)火焰特征頻譜范圍內(nèi)的輻射發(fā)生報(bào)警，具有非常高的防誤報(bào)警能力。
        技術(shù)參數(shù)如下：工作電壓DC18V～DC30v；監(jiān)視電流<10mA；報(bào)警電流<25 mA；探測(cè)距離<60 m(軸線方向，0．52汽油火)；觸點(diǎn)容量為DC30V、2 A及AC 220 V、1 A(阻抗負(fù)荷)；環(huán)境溫度-20℃～7O℃(LPCB)；環(huán)境濕度10％～98％RH；保護(hù)類別為IP65；靈敏度分級(jí)為不少于三級(jí)靈敏度；白帶報(bào)警確認(rèn)燈；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB 1563l一1995和GB 3836-2000；外殼材料是鑄鋁；外形尺寸為165mm×165mm×103mm。
        3.3 智能手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕J-SAP-M-SIGI-271
        智能手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕J-SAP-M-SIGI-271在隧道內(nèi)按50m間距設(shè)置在綜合盤箱內(nèi)。
        J-SAP-M-SIGI-271技術(shù)參數(shù)如下：下作電壓15.2V～19.95V；工作/報(bào)警電流<250μA／<400μA；環(huán)境溫度-20℃～6O℃(LPCB)；環(huán)境濕度為10％一95％RH；外形尺寸為86mm×86mm×53mm；報(bào)警壓力為(100+5％)N；防護(hù)等級(jí)IP65(帶防水保護(hù)罩)；
        3．4 智能監(jiān)視模塊SIGA-CTI
        監(jiān)視模塊SIGA～CTI系列產(chǎn)品在隧道內(nèi)按50m間距設(shè)置在綜合盤箱內(nèi)。
        ?