锦屏水电站辅助洞消防监控系统应用 论文

锦屏水电站辅助洞消防监控系统的应用[摘要] 二滩公司锦屏水电站辅助洞贯穿锦屏山东西端,由两条长约17.5公里单车隧道组成，对锦屏水电站前期和运行期交通起着非常重要的作用。

本文详细介绍了二滩公司锦屏水电站辅助洞消防监控系统，在系统功能、系统组成和设备分布，以及系统各主要设备之间和消防监控系统与综合监控系统之间通信都详细加以介
绍并说明。

[关键词] 锦屏水电站辅助洞消防监控应用
1 概述
二滩公司的锦屏水电站位于四川凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾的东西两端，西端为一级，装机360万千瓦，东端为二级，通过从西端到东端4条贯穿锦屏山引水洞到东端引水发电，装机480万千瓦。

而锦屏辅助洞也是从西端到东端贯穿锦屏山，由两条平行的长约17.5km的单车道隧道组成。

两孔隧道位于锦屏二级水电站四条引水隧洞的南侧，中心距
35m。

两条洞净宽和净高都大于5.5米，两隧洞每隔500m设有横向连通道，连通道与两隧洞成40°斜交。

两条洞设计为车辆单向行驶，该洞主要服务于锦屏一级水电站的物资运输和锦屏二级水电站西
端的物资运输及二级电站长引水洞施工。

同时，给今后一、二级运行管理带来交通便利。

由于属于特长隧道，为了保证隧道安全运行，按照国家相关法规设置了消防自动报警系统、车道指示系统、交通信号灯、车流量
监测器等等，以保证隧道的长期安全运行。

本文主要介绍其消防监控系统的应用。

2 系统功能介绍
本工程火灾自动报警及消防控制系统采用的是智能型总线制集中报警系统，采取集中与分散相结合的报警及控制方式，采用的是honeywell公司notifier设备。

系统由火灾报警及消防控制系统计算机、网络型火灾报警控制器（主机、从机）、手动报警按钮、消火栓按钮、点式感烟探测器、点式感温探测器、声光报警器、控制模块、监视模块、短路隔离模块、通信传输网络(光缆)等组成。

消防控制系统通过各种探测器以及光纤分布式温度监测系统，对辅助洞火灾进行24小时连续不断地监视和探测，一旦监测到发生火灾，系统马上发出声光报警信号,并同时发送信号至综合监控系统的计算机，经计算机处理、确认后发出报警信号，同时启动相关系统联动，即自动开启隧道内的射流风机组织通风，打开图像监控系统录像,将道路通行指示灯置于禁止通行状态等。

以保障辅助洞的安全运行。

在中央控制室装有一套火灾报警控制器（主机）和一套火灾报警及消防控制系统计算机，在隧道内箱式变压器室内分别设置了五套火灾报警控制器（从机）。

火灾报警及消防控制系统计算机可以显示火灾发生后在管理房和辅助洞平面图上探测器或手动报警按钮发出的报警信号、消防联动设备动作后的反馈信号等，可显示探测器布置总图、管理房各层平面图、辅助洞平面图等及相应的控制
操作菜单。

在火灾发生时，计算机显示器上会立即自动显示火灾发生地点的详细位置说明，利用综合监控控制系统网络打印机，打印出火灾发生地点、时间以及所编存地址的探测器号码，实现报警和控制信号返回图形动态显示和语音报警提示，并且通过键盘或鼠标可对系统内的消防灭火设备进行操控。

3系统组成及分布
3.1组成
锦屏辅助洞消防监控系统主要由火灾探测元件单元、联动信号输出单元及通信传输网络（光缆通信）组成。

前端火灾报警探测设备包含手动报警按钮755个、监视模块1240个、感烟探测器250个、感温探测器220个、消火栓按钮730个以及分布于辅助洞顶共计约35公里的感温光缆；联动信号输出的控制模块755个；集中控制的火灾报警主机6台及上位机服务机1台；用于数据传输的单模光缆约48km。

3.2 设备分布
3.2.1 火灾探测设备分布
辅助洞的火灾监测对象是管理房内重要的电气设备、行车道和洞内箱式变压器等设置重要电气设备的场所，根据环境不同及不同的火灾燃烧机理，分别选用点式感烟、点式感温、线型光缆感温探测器等。

在辅助洞人行和车行横通道内箱式变压器室中设置抗电磁干扰型点式感烟和点式感温探测器，在管理房配电室、设备室和中控室
等处设置点式感烟和点式感温探测器，用于探测火灾，保护重要的电气设备和房间，保护工作人员的生命安全；在管理房各层、辅助洞内行车方向右侧壁上每隔50m左右及辅助洞内每条设置有箱式变压器的人行和车行横通道里都设有手动报警按钮和声光报警器。

手动报警按钮用于现场人员手动向中控室报告火灾，声光报警器向现场人员报告火警，提醒人员立即疏散。

线型光缆感温探测器以吊装形式安装辅助洞的顶部区域，用于实时探测辅助洞行车道火灾；在辅助洞行车方向的左侧墙上每间隔50m设置一套消防箱，消防箱内设消火栓按钮，用于发出启动消防水泵的信号；控制模块用于火灾时自动启动声光报警器和消防水泵；监视模块用于消防水泵及横通道电动卷帘门状态的监视；智能多线控制卡、可编程控制器及光纤收发器用于在中控室实施对消防水泵的手动控制。

网络型火灾报警控制器和光纤分布式温度监测系统控制器处于同一机柜内，安装在辅助洞内横通道箱式变压器内；火灾报警及消防控制系统计算机安装于管理房中控室监控台上。

中控室离辅助洞约500米的洞外。

3.2.2 报警控制器的分布
在中控室安装火灾报警控制器（主机），在辅助洞内5＃横通道、15＃横通道、23＃横通道、32＃横通道、45＃横通道箱式变压器室内安装火灾报警控制器（从机）。

为了提高火灾报警及消防控制系统的准确性，防止因干扰等原因而造成的误报、误动，本系统主机
与从机、从机与从机之间采用光纤组网，系统中主机和各从机之间采用单模光缆连接成一个环型网络；光缆路由为：主机——32＃横通道4＃从机
——15＃横通道2＃从机——5＃横通道1＃从机——23＃横通道3＃从机——45＃横通道5＃从机——主机。

主机和从机均成为该光纤网络上的节点，每一个节点有独立的存储单元存储自己的程序和数据，同时与其他节点进行通信，各网络节点在管理自己保护区的同时，还能监视和控制其它的区域(其他的网络节点)。

在中控室装设一套火灾报警及消防控制系统计算机，与主机采用计算机串口相连。

该计算机通过网口，有效接入综合监控系统，实现与综合监控系统的集成。

4 数据传输的通讯方式
系统数据传输通讯方式主要在火灾报警控制器（火灾报警及消防控制设备柜）与光纤分布式温感系统之间、各个火灾报警控制器之间以及中央控制计算机与综合监控系统之间的通讯。

如下2图。

光纤分布式温度系统与火灾报警主机之间通过rs232接口使用modbus协议进行通信。

它主要传送是温度（模拟信号）和火灾点的距离信号，火灾报警主机通过综合监控系统设置于横通道内的网络交换机将这两信号通过网络直接送至综合监控系统，而烟感、温感、手报等传感器是给火灾报警现地机传送的是开关信号，通过上图的光网络送至火灾报警及消防控制中央计算机，再送至综合监控系统，满足联动的需要。

各个报警主机之间通讯方式所采用的noti·fire·net网络系统（nfn）是基于工业网络结构arcnet®的高速计算机点对点式无主从局域网络，是令牌环网。

网络系统的布线灵活且多样，可以按照使用要求，任意按环型、星型、总线或混合型等方式联网。

本系统的主网络采用环状接线方式：由主控制级彩色图形网络控制工作站onyxworks和nfs-3030集中报警控制器（联动型），通过光纤电缆组网。

因notifier网络卡应用了“旁通离线”技术，网络中的任何节点设备发生故障时，都能够自动离线，而且不会影响整个网络通路，也不会造成主网络或子网络发生网络短路或开路，保障网络通讯安全进行。

图1
noti-fier- net采用对等式网络，无主从关系，全部网络节点设备所有资源共享，但通过对每个网络节点设备内部程序的设置，可以选择限制接收网络信息，也可选择限制发送控制信号等，避免了使每个节点都成为网络控制主机，从而避免对各分控制级的监控人员造成不必要的混乱。

主控制级的防灾报警控制主机onyxworks 通过程序不同定义，能够监测网络内全部节点的详细信息，也能够输出全部控制指令；分控制级的集中报警控制分机，通过“区域映射”定义，根据每个设备的不同功能需求，预先选择所需要接收的网络信息范围和定义“区域映射”信息范围，并预选网络控制输出范围，以符合分控制级设备功能需求。

中央控制计算机与综合监控系统之间的通讯。

采用成熟的以太网方式连接。

5 结语
本系统现已安装完毕，并通过了试运行，在试运行期间没出现过误报、误动现场，满足了辅助洞消防监控的需要，但因为洞内潮湿比较重，传感器等时有损坏的情况，这是在以后的工作中必须探讨及解决的问题。

参考文献：
[1] 锦屏辅助洞消防灭火系统设备采购和安装技术规范 [t].华东院,2007.
[2] 火灾报警系统设计参考手册[t] .honeywell公司, 2010.
作者简介：
张鹏程（1972-），男，湖南永州人，工程师，长期从事电力系统通信管理及运行维护等工作。