空气采样式探测器在地铁的应用研究

贾霖

（北京市地铁运营有限公司机电分公司，北京 100043）

随着北京地铁的快速发展，地铁线路越来越多，客流量不断增大，地铁已经成为北京交通的主要运输工具，在地铁不断提升服务质量的同时，对地铁的消防安全也更加关注，北京地铁车站中地下车站数量较多，地下空间着火烟气不容易排出，地铁又是人群聚集的大空间场所，一旦地下车站发生火灾，人群疏散和火灾扑救都是非常困难的。地铁车站设计有消防系统，在发生火灾时可及时进行扑救。但火灾救援注重预防，在刚发生冒烟时，就能快速准确地报警，及时扑灭小火是非常关键的，能最小地减少设备的损失，不影响地铁的正常运营。在地铁车站中报警触发设备主要是各种探测器，感烟探测器在地铁车站中数量最多，是车站FAS系统最主要的侦测烟气触发报警的设备。在地铁的新线车站中，空气采样式探测器使用越来越多，在车站的站厅、站台公共区吊顶内安装空气采样式探测器，其相比传统的感烟探测器，空气采样探测器报警灵敏，安装工艺简单，日常维修方便。

1 地铁现有探测器布置

地铁车站主要使用的探测器有感烟探测器、感温探测器、红外光束感烟探测器和感温电缆。红外光束感烟探测器主要用在车辆段和停车场等高大空间场所。感温电缆探测器主要用在车站变电所电缆夹层、电缆间和站台板下的电力电缆上。感温探测器主要用在气灭保护房间内和疏散通道防火卷帘门处。感烟探测器是使用数量最多的，在车站站厅、站台、附属用房走廊和房间内均有。

感温探测器和感温电缆是对空间内温度进行探测报警，用在特殊的区域，相对感烟探测器使用数量较少。红外光束感烟探测器和感烟探测器均是对烟雾进行探测报警，但红外光束烟探测器对安装环境有特殊要求，接收器和发射器之间必须无物体遮挡，所以地铁车站大量使用、区域较广的仍然是感烟探测器，安装相对灵活。空气采样探测器目前主要用在地铁车站站厅、站台大的空间中，在吊顶内顶部安装有采样管。空气采样式探测器安装灵活，工作方式与传统的感烟探测器不同（如图1）。

图1 空气采样系统图

2 地铁探测器安装及报警

在地铁车站站厅、站台，感烟探测器吸顶安装，采用双绞线进行连接，双绞线穿镀锌钢管沿墙顶面敷设。地铁感烟探测器根据车站外装修情况进行安装，当车站公共区采用封闭式吊顶时，探测器安装在吊顶下吸顶安装，当吊顶采用格栅式吊顶时，探测器安装在吊顶上，在结构顶部安装，在吊顶内结构顶板安装时，在吊顶处需设置便于检修探测器的检修孔。

在附属用房气灭保护区房间内，有吊顶的房间内，火灾探测器按照双层布置，在吊顶下和吊顶内结构顶板吸顶安装，无吊顶的房间在结构顶板安装。

在同一探测器回路中，探测器串联环形接线，接入综控室FAS主机。由主机监控探测器报警及回路线状态。FAS主机时时监控探测器火警及故障状态，当探测器报警时，FAS主机通过车站报警图形工作站可显示探测器报警位置。

目前，地铁在车站公共区站厅、站台安装有空气采样探测器采样管，空气采样探测器采样管网采用PVC阻燃管，采样孔就打在PVC管上，每个采样孔的保护面积相当于一只感烟探测器。每台探测器连接两根采样管，吊顶上PVC阻燃管分三路或四路敷设，采样管单管长度不超过100米，管与管之间用胶黏结固定，不同区域的空气采样式探测器可以相互连接，将信息传递给一台带显示模块探测器上，通过这台探测器可监测其他探测器报警、故障信息。空气采样式探测器时时监测气体，当烟气浓度到在这报警级别时，探测器会将报警信息传给车站FAS主机。

3 空气采式探测器维护简便

（1）探测器日常故障维修。地铁车站的出入口处安装的探测器经常会受到站外尘土影响，因为尘土进入探测器过多而引起探测器故障报警，探测器报故障后需维修人员到现场将故障探测器摘下来进行吹扫，重新安装恢复，因为车站出入口顶棚高，维修人员需要架梯子，登高作业，维修困难。在车站站厅、站台吊顶内部探测器故障报警后，维修人员需要用探测器杆进行探测器更换，但车站吊顶内有风管、线槽安装在探测器下方，用探测器杆无法对探测器进行直接更换，需要维修人员架梯子进入吊顶内进行更换。

感烟探测器报警回路受施工质量和环境因素影响较大，施工过程中双绞线在穿管敷设中绝缘易破损，在设备运营阶段，经常有回路接地故障发生，甚至在运营2、3年后仍有接地故障发生，接地故障直接影响系统正常报警功能，严重甚至无法报警。夏季雨水多，环境潮湿，造成线路绝缘值下降，引起探测器回路故障。个别的感烟探测器及其线路还会因车站顶面结构漏水，雨水直接流入探测器引起误报警或回路故障。车站探测器回路发生故障，需要维修人员对车站吊顶内部线槽管路分段进行故障排查，故障处理时间长。

空气采样式探测器抽取防护区域内的空气样品进行检测，经过滤器将空气中的灰尘去掉，对空气中的烟雾量进行分析，可及时探测整个区域的烟雾变化，避免灰尘引起误报警。空气采样式探测器由于采用PVC阻燃管内部无电子线路，所以可以避免受线路进水的影响而引起接地故障，也不会受天气潮湿影响。空气采样式探测器主要报高气流值和内置过滤器脏故障，低气流值故障是采样孔被灰尘堵塞，引起气流值低报故障后需维修人员对采样管进行吹扫，吹扫后气流值下降，更换内置过滤器，故障即可恢复。空气采样式探测器只需在主机处用吹风机对管路进行吹扫，维护方便，时间短。

（2）按规范的探测器检测。按照消防相关规定，每年要对探测器进行检测，吹烟测试，每年还要对感烟探测器进行清洗，所以每年地铁要有三分之一的探测器进行拆装、更换、清洗、检测。地铁公共区及房间内探测器安装在吊顶上部的结构顶部，吊顶区域内通常安装有大量的风管及电缆桥架。探测器的更换需拆除吊顶，架设梯子，各车站吊顶高度不统一，需人员进入吊顶区域内才可进行，吊顶区域内空间非常狭窄，更换探测器工作非常不便。而空气采样式探测器检测只需在采样管末端进行加烟测试，就可检测整条管路报警性能。日常定期维护只需清洁外置式过滤器，在吹洗阀门上用吹风机进行管路吹扫，保证采样孔不被灰尘堵塞。操作简便。系统维护方便，时间短，维护成本低（如图2）。

图2 采样管路吹扫

4 结语

地铁是城市交通的重要组成部分，随着北京地铁的快速建设，客流量不断增加，地下车站的防火要求更加严格，准确地探测初期火灾，避免火灾发生，关系到地铁的安全运营。在维护方面，报警设备数量的不断增加，应选择适应地铁的恶劣环境，维护成本低的报警设备。综上，吸气式烟雾探测器在报警快速、维护方便等方面优于传统的感烟探测器。