轨道交通试运营前安全评估中防灾探析

轨道交通试运营前安全评估中防灾探析

摘要:新建轨道交通试运营前车站公共区火灾联动、IBP盘功能测试、区间事故工况联动测试等防灾联动测试合格是试运营开通的必要条件。结合多个轨道交通项目的综合联调经验,对3项测试的主要功能进行描述,分析每个测试项目需注意的侧重点,可为后续轨道交通新线车站试运营安全评估测试提供借鉴。

关键词:轨道交通;试运营;综合联调;安全评估;防灾联动

新建轨道交通在试运营前均会组织专家评审以确定是否具备条件进行载客试运营。2019年交通运输部《城市轨道交通初期运营前安全评估技术规范第1部分:地铁和轻轨》(交办运[2019]17号),明确在试运营前应完成一系列设备联动测试,其中第四章第四节“防灾联动”中的3项测试科目牵涉的参建单位较多,在实际测试过程中出现的问题也较多,并且是试运营安全评估期间专家必测的项目。本文将对这3项测试科目的测试内容进行分析,并将测试中需注意的实施要点进行总结。

1“防灾联动”章节中的测试项目

1.1车站综合后备控制盘功能测试。1.1.1功能描述。该项测试是针对轨道交通车站在灾害紧急工况下进行的综合紧急后备盘(IBP盘)直启硬线连接关联设备联动功能的带负荷调试,验证在车站IBP盘上能否正常联动信号系统的紧急停车、扣车、人员防护开关(全自动驾驶线路)、人员防护旁路(全自动驾驶线路),屏蔽门系统的开关门、售检票系统的闸机解锁、门禁系统的门禁解锁、消防水系统的消防泵喷淋泵的启动、环控系统的区间火灾模式启动、车站排烟风机启动等的控制功能。典型车站的IBP盘盘面见图1。1.1.2实施要点。IBP盘的区间火灾模式在测试前应在综合监控平台上下发相应火灾模式,并将设备动作情况与环控图纸做对比确认。在实际测试中,出现过平台中的环控模式表与图纸不一致的情况,所以在做第一遍区间火灾模式测试时,需要将平台模式表与图纸进行确认。消防风机的IBP联动测试时需注意确认IBP风机编号与实际启动风机编号的一致性。实际测试时,可能会出现IBP盘上风机控制线缆接错风机的情况。测试时,可在车控室、环控电控室、现场各安排一人进行风机编号的确认。信号系统的IBP盘紧急停车功能测试时,应分别针对列车进入车站紧急停车功能控制范围内和车站紧急停车功能控制范围外共4种情况进行测试:1)列车运行接近车站但未到达车站站台安全防护区域前,触发站台紧急关闭按钮,列车不能进入站台区域,通过车控室IBP盘按压取消紧急停车按钮,恢复速度码。2)列车在进站(已在车站站台安全防护区域内)过程中,触发站台紧急关闭按钮,列车触发紧急制动,通过车控室IBP盘按压取消紧急停车按钮,紧急制动自动缓解,恢复速度码。3)列车停在站台区域,触发站台紧急关闭按钮后,列车自动运行模式(ATO)下启动列车,列车无法启动离站。全自动驾驶模式(FAM)列车在停车倒计时结束后无法自动离站,通过车控室IBP盘按压取消紧急停车按钮,列车恢复速度码。4)列车出站(仍在车站站台安全防护区域内)时,触发车控室IBP盘紧急关闭按钮,列车触发紧急制动,通过车控室IBP盘按压取消紧急停车按钮,紧急制动自动缓解,恢复速度码。闸机、门禁、消防泵、喷淋泵的IBP盘功能实现较简单,在实际测试中也较少出现问题,不再赘述。

1.2车站公共区火灾工况联动测试。1.2.1功能描述。当车站站厅或站台发生火灾时,火灾报警系统(FAS)实施如下指令:启动警铃、声光,启动火灾区域消防风机,打开闸机,释放门禁,播放火灾广播,切除非消防电源,启动应急照明,落下卷帘门(疏散通道卷帘门降根据温感探测器继续动作,非疏散通道卷帘门全降),控制电梯到安全层并打开梯门。FAS通过火警控制面板(FACP)的通信接口直接向设备监控系统(EMCS)发出火灾模式指令,由EMCS自动启动相关模式,从而控制防排烟设备进入救灾状态。FAS同时将指令发送给综合监控平台(ISCS),ISCS收到指令模式后,由正常运行模式转为火灾运行模式,在ISCS平台亮显发生火灾的防火分区,将CCTV系统转入对应起火的防火分区进行轮巡,公共区内PIS屏播放应急信息,为防灾、救援和事故处理提供可靠保障。1.2.2实施要点。车站公共区火灾工况联动测试作为检验火灾情况下车站机电设备、软件系统的响应情况,在为期3天的试运营专家安全评估中占据重要的地位。经过多条线路的联调联试,实施要点如下:1)对火灾工况下需联动的电动防火阀需进行多次模式工况测试,避免因防火阀执行器故障造成阀门未打开,排烟风口不能达到设计风量。上海轨道交通车站站台两端各有一个常闭的电动排烟风口,如果电动防火阀不能正常打开,会造成站台楼梯口风速达不到《地铁设计规范》(GB50157—2013)中1.5m/s的要求。2)施工单位需对设备区与公共区之间的孔洞封堵、排风风道与环控机房之间的孔洞封堵进行检查确认,避免发生串烟,导致非火灾防火分区的烟感探测器报警。3)使用排热风机进行站台火灾排烟,测试前需检查排热小室至排烟风口的排烟路径是否通畅。实际测试时,特别是在有转换风室的车站,发现个别的排热风孔被误封堵或者电动风阀装错。4)检查应急照明设施。车站公共区发生火灾时,需强启应急照明配电箱,但是实际测试时发现部分车站的应急照明开关接线接错,导致应急照明灯具不能保持常亮,未达到应急照明的功能要求。

1.3列车区间事故工况联动测试。1.3.1功能描述。列车在区间隧道或车站发生火灾/阻塞时,隧道通风系统接收综合监控平台(ISCS)、控制中心(OCC)和车站模式控制命令,执行相应火灾通风模式,开启隧道风机、排热风机和相应风阀,向火灾区域送风、排风,形成一定的断面风速,迅速排除烟气,或为车辆人员、设备提供新风。列车区间事故工况测试验证车站机电设备对ISCS、OCC和车站模式控制命令的响应情况,联动关系的正确性,ISCS平台收到反馈的正确性,确保站内机电设备在火灾模式下的安全运营。1.3.2实施要点。列车区间事故工况测试主要检验列车自动监控系统(ATS)与ISCS的接口关系,以及ISCS与车站设备的接口关系。实施要点如下:1)阻塞测试前需与信号专业确定停车时间多久会触发ATS向ISCS发送阻塞报警信息,这个停车时间一般按照区间长度与车辆限制人工驾驶模式(RM模式)下的速度之商进行参考设置。2)区间事故工况按照环控模式会启动2个站多台隧道风机和排热风机,且这些风机都是工频启动,有可能会导致400V进线开关因电流过大而跳闸。在实际测试时,1台132kW的隧道风机工频启动电流峰值约为1520A[1],如果恰好2~3台隧道风机、排热风机联锁风阀开启时间相同,风机同时启动,导致启动电流叠加,就会导致400V进线开关过负荷长延时保护或短路短延时保护跳闸。所以,在区间事故工况测试前应弄清楚400V进线开关的保护参数,如有跳闸,在保护变压器的前提下咨询设计单位调整整定值,尽可能躲过最大负荷的启动尖峰电流。还可考虑在符合《地铁设计防火标准》(GB51298—2018)风机启动时间的前提下,由环境与设备监控系统(BAS)对大功率防排烟风机设备进行错时启动。在全自动驾驶的线路上,如果按照先进行阻塞测试,再模拟车辆火灾进站的流程,在阻塞工况测风速时车辆停车位置应在下一站进站前的信号灯前停下,这样才能保证在阻塞工况风速测量完成后,车辆在全自动驾驶模式(FAM)下行驶至下一站进行疏散。

2结语

通过解读交办运[2019]17号文中防灾联动章节的3项联动测试项目,并结合以往联调联试经验,对4项联动测试项目的实施要点进行了归纳总结,可为国内轨道交通试运营安全评估前的联调联试提供技术参考。

参考文献:

[1]杨超华.城市轨道交通降压变电所供电能力研究[J].城市轨道交通研究,2018,(11):140-142.

作者:张健 单位:上海申通轨道交通研究咨询有限公司