城市轨道交通常识

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城市轨道交通常识范文第1篇

关键词:　公共交通;轨道交通;协调;评价指标体系;层次分析法

0　引 言

面对越来越紧迫的城市交通问题，解决之道在于优先发展公共交通，最大限度地提高城市公共交通系统的运营效率，为居民提供迅速方便、安全高效、经济舒适的交通服务，将居民交通出行吸引到公共交通方式上来.公共交通优先首先应当是公共交通优秀.公共交通要真正提高总体运输效率和服务水平，最关键的就是确保出行过程中网络运营的连续性以及服务的有效性，成为无缝的或不间断的过程.

当前国内众多大中城市已经初步建成或开始建设轨道交通系统，形成以轨道交通为骨干、常规公交为主体的一体化公共交通的发展战略.轨道交通和常规公交是否能够合理衔接、协调发展，制约着公共交通系统竞争力的提高.轨道交通和常规公交系统协调是一项复杂的系统工程，需要全面、科学地分析评价公共交通系统协调水平，为改善、提高公共交通一体化水平提供依据，保障各公共交通方式系统协调的实现.

本文的目标在于探讨如何评价轨道交通和常规公交系统协调，并建立一个科学、系统的评价指标体系.

1 公共交通系统协调分析

城市公共交通一体化，在于建立公共交通一体化运营和管理系统，实现各种公共交通方式在规划、设计、建设、运营、管理等方面的充分整合，是一项层次性强的系统工程，如图1.其核心在于实现轨道交通和常规公交系统协调;其合理运营模式应该是:以大、中型运能的快速轨道交通为骨干的客运手段，协调配合低运能的公共电汽车方式，以有效的公共交通组织管理模式，形成结构合理、运能与需求相匹配的一体化公共交通网络;其内涵包括以下三个层面:体制协调、技术协调、效益协调.

城市轨道交通常识范文第2篇

关键词：城市轨道交通;环线; 最优长度

中图分类号：U213.2文献标识码：A 文章编号：

环线作为城市轨道交通的一种特殊形式，是城市轨道交通系统的一个重要的组成部分。环形线路通常连接繁忙的交通走廊和城市中心区的商业、教育、医疗及城市副中心等区域，可以有效改善线网的通达性，实现径向走廊之间的交通转换，分散中心区换乘站的负荷，减少切向型客流的时间耗费。环形线路的客流特点和功能定位给设计提出了更大的挑战。环线的长度作为线路设计的最基本参数，决定着线路设计的合理性、网络运营的高效性，也同时受城市布局和人口客流规律的影响。目前在进行线网规划时，环线的设置条件及长度规模基本上是根据经验确定，缺乏定量的研究和评估。因此，本文对环线的合理长度规模进行初步研究并且借助模型进行定量分析，旨在为轨道交通环线的规划设计提供一定的参考。

.背景

世界上第一条地铁环线于1884在伦敦开通，时至今日，全球已有27座城市共开通运营了34条轨道交通环线，虽然从数量上来看，环线的应用并不广泛，但目前世界上轨道交通线网规模较大的城市中设置环线的比例较高。图1展示了世界典型的大城市线网规模和环线长度。如图所示，线网规模大于100km的城市中超过50%设置了轨道环线，而线网规模大于200km的12座城市中有10座拥有轨道环线。在国内，除了北京和上海地铁有环线之外，广州、武汉、南京、青岛等城市的远景轨道网络中也规划了环线，且北京的第二条环线即将开通。因此，环线的出现是城市交通规模发展到一定程度的一个必然产物，这也与其在结构功能方面的作用息息相关。

图1世界典型城市轨道交通环线及其线网规模

在整个城市轨道交通网络中，环线明显体现出在分流和疏解城市内部交通、屏蔽截流过境交通等几方面的功能[1]，起到减小市中心道路交通压力的重要作用。由于轨道交通环线与众多放射线相交，换乘站的比例高，这样就提供了换乘通道，使旅客不必都集中到市中心的换乘站换乘，而是可以经过环线转乘到目的地所在的径向线路上，特别是当始终点在离市中心较远的放射线上时，将大大提高换乘的便捷性。

.环线的客流特征

城市轨道交通环线与一般线路的客流特征具有较大差别，由于环线换乘站比例较高，且往往串联多个大型客流集散点，这些流动客流恰好能填补平峰时段的客流，使高峰和平峰的客流相差不大，因此日均客流强度较大，具有较好的全日客流效益。如图2所示，北京2号线（环线）平均客流量高于其他几条放射性线路。

图2 北京地铁各线日均客流强度统计图

另外，城市轨道交通放射线上的平日客流在时间分布上往往呈现明显的潮汐特征，即早晚高峰的出现，而环线客流很大程度上来源于放射线，因此会随时间的变化而相应变化，但早晚高峰的时间点与放射线则不同。因为早上的主客流方向为进城方向，晚上的主客流方向为出城方向，所以环线的早高峰时间较放射线晚，而晚高峰时间较放射线早。在空间上，因为放射线一部分位于城市中心区，一部分延伸至郊区，客流在断面上的不均衡性非常明显，而城市轨道交通环线由于全线位于城市中心区边缘或，在各区间断面上的客流较均衡，仅随着沿线用地性质的不同而有少许波动，并在与放射线的换乘站，客流量增加较为明显。客流量的差异性应当充分反映到环线的设计中。

.环线的合理长度

线路长度是轨道交通环线在规划过程中需要重点考虑的因素之一，因为它对环线设置之后的服务水平和运营效益有重要影响。若环线过短，其串联的区域和放射线有限，会缺乏客流支撑及影响环线交通换乘功能的发挥；而若环线的长度过长，会影响线路的运营时间和服务水平，有些出行由于环线绕行距离过长导致时间消耗大而影响乘客选择环线的倾向，最终削弱环线的吸引力。一般认为可以结合速度及时间目标来确定最长距离和最短距离的控制要求，最短距离应满足规模效益，最长距离要满足运营效益[2]，而最优长度的原则就是达到线路的最佳综合效益。

城市轨道交通常识范文第3篇

【关键词】 地铁；非正常状态；紧急状态；行车组织措施

中图分类号：U231+.2 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

近年来，以地铁、轻轨为代表的城市轨道交通得到了快速发展，截止2012年底，我国内地城市轨道交通运营里程达1984.1km，运营车站1319个，其中，2012年新增线路运营里程339.3km，运营车站226个，运营里程增长幅度为20.6%。大量地铁、轻轨线路的运营缓解了城市交通拥堵的状况，方便了城市居民的出行，但由于我国城市轨道交通起步较晚，运营管理经验不足，运营设备系统的集成能力不强，这些问题（特别是在城市轨道交通系统处于非正常状态情况下时）严重地影响了城市轨道交通系统的正常运营，必须引起足够的重视。为此，本文以下内容将对城市轨道交通非正常状态情况下的运营组织问题进行研究和探讨，供相关项目设计工作参考。

1 轨道交通运营状态分类及其影响因素分析

城市轨道交通的基本运营状态可分为：正常运营状态、非正常运营状态和紧急运营状态。系统的运营，必须在能够保证所有使用该系统的人员和乘客以及系统设施安全的情况下实施。在城市轨道交通系统的实际运营中，非正常状态运营在所难免，根据不完全统计，国内外近几年发生的140起城市轨道交通故障中，车辆故障约占64%，其次是信号和牵引系统故障，分别约占22%和10%，如图1所示。而城市轨道交通系统的紧急情况则主要包括地震、火灾以及列车出轨等。

图1 城市轨道交通故障构成分析

上述影响因素会造成诸如区间堵塞、线路故障、列车故障、列车晚点、站台乘客过度拥挤等非正常情况，在这些非正常情况下如何保证行车安全、减少损失，最大程度地满足乘客的需求是行车组织工作需要解决的关键问题。

2 轨道交通非正常状态运营措施分析

2.1 区间堵塞

城市轨道交通系统运行中，线路上的任何意外都可能导致线路堵塞。短时间的堵塞将可能引起列车的晚点，长时间的堵塞可能影响既定列车运行交路的实现，。此时，将可采用临时交路分段运行的方式。，一旦实施临时交路，列车运行、车站运行、调度指挥和设备运行将各自按照预定预案启动运行。

（1）列车运行调整

列车处于或能够驶入临时交路覆盖范围，则可以正常的驾驶方式运行，并由调度指挥系统根据临时列车运行计划的安排在规定折返站点折返。地铁线有可能开行临时分段交路如图2、图3所示。

图2 单线双向运营交路图

图3 分段运营交路图

如果列车超出了临时交路的范围，应改为人工驾驶，尽可能就近前方车站停车疏散乘客。如果无法进站，则应设法将列车倒回前一车站疏散。当列车被迫停在区间中无法开动时，可在调度员的指挥下，让乘客有秩序的从列车的下到区间疏散平台，沿区间疏散平台走到车站。总之，应急处置的原则是将保证乘客安全放在首位。

（2）车站运行调整

对于临时交路覆盖范围以外的车站，由于没有列车通行，车站应对乘客关闭；对于临时交路范围内的车站，应通过乘客信息系统向乘客通报列车运行状况，并根据具体情况采取限制车站乘客数量的措施。

（3）调度指挥调整

调度指挥系统在确定以临时交路运行时，应根据交路长度，在线运用列车数量，排列出临时运行计划，并将此信息传输给车站和列车保障实施。对于被堵塞在区间中的列车及乘客，调度系统应采取灵活的措施，首先安全疏散乘客，再处理引起堵塞的事件。

（4）设备运行调整

在组织临时交路运行时，沿线设备将根据导致这种状态的具体原因和处理要求采取相应的运行方式。

2.2 列车自身故障

列车故障可能发生在列车的任何一个系统，从列车运行的角度出发，列车故障的严重程度可分为以下几种类型，不同故障情况下应采取不同的措施。

（1）列车发生故障，但不影响运行

此时列车仍可以继续按运营计划运行，直至列车退出运行回车辆段修理。列车故障的内容被列车的检测系统记录在案并通知司机。

（2）列车发生故障，不宜继续长时间运行

为维护正常的运营秩序，列车可以继续运行到有故障列车停留线或存车线的车站，待乘客全部下车后，进入车辆停放线修理或等待，并在适当时机回段修理。

（3）列车发生故障，无法继续运行

此时列车必须尽快在前方车站停车并清客，然后驶入最近的故障车停车线。如果列车在区间内无法开动，列车必须尽快请求控制中心，指派相邻车站的列车实施救援，将故障列车推至运行前方站清客后，推至附近车辆停放线或回车辆段。

2.3 沿线设备故障

（1）供电系统故障

该系统发生故障时，采取相应的故障运行模式，尽量不影响列车运行；如果故障严重，导致区段行车中断，在恢复正常工作前，列车运行采用线路阻塞模式。

（2）通讯设备故障

该系统发生故障时，采用自动切换的备用设备、替代设备或其它管理方式继续维持系统的运营。

（3）沿线信号设备故障

沿线信号设备故障分为：轨道电路故障、道岔故障以及车载ATO/ATP设备故障。

1）轨道电路故障。①区间轨道电路故障：控制中心行调了解情况后，指示停在故障轨道电路区段列车司机转换为人工驾驶模式，列车重新启动并运行出清故障区段若干轨道电路区段后，由司机手动恢复为ATO驾驶模式。②车站道岔区段轨道电路故障：行调应及时授权区域联锁工作站以单独操作的方式，将进路中的道岔转换到规定位置并锁闭，然后开放有关防护信号机的引导信号。停在信号机外的列车司机根据引导信号的指示，启动列车以人工驾驶模式运行，出清故障区段若干轨道电路区段后，列车自动转换为ATP限速人工驾驶模式，此后司机可手动恢复为ATO驾驶模式。

2）道岔故障。①正线道岔故障：正线道岔发生故障，正常的列车运行交路无法实现，区间车站必然引起堵塞，此时列车运行转为线路堵塞模式，采用临时交路运行。②折返线道岔故障：终点折返站一般拥有两条折返进路。如果由于道岔故障引起一条进路不能实现，可利用其他进路折返，以维护全线列车的运行。如果两个折返进路均不能实现，列车将采用线路堵塞模式运行。如果临时折返站的道岔故障，列车将采用线路堵塞模式运行。

3）车载ATO/ATP故障。①车载ATO故障：司机将列车转为ATP监督下的人工驾驶模式并报告行调。列车到达终点站后，在行调的指令下重新启动车载ATO设备，如果仍未成功，行调应安排此故障列车回段检修和备用列车出段投入服务。②车载ATP故障：列车按限制人工驾驶模式运行并在就近车站清客，空车返回车辆段或进入故障车停留线及存车线停放。

（4）通风/排烟系统设备故障

该系统某一设备发生故障，应由相应的替代系统暂时替代该系统的功能，以保证车站和列车在短时期内能维持正常的运行。

城市轨道交通常识范文第4篇

关键词：城市轨道交通；供电系统；施工问题

中图分类号：F407文献标识码： A

1.城市轨道交通供电系统组成

供电系统由变电所、环网电缆、柔性接触网、刚性接触网、杂散电流组成。

1.1变电所

变电所分为降压变电所和牵引降压变电所。降压变电所主要作用是向车站及区间提供220V/380V动力及照明电源。牵引降压变电所除了具有变电所的作用外，还需要向接触网提供1500V直流牵引电源。含变压器、开关柜、交直流电源、控制盘等安装及二次连线、保护调试等工序。

1.2环网电缆

主要作用是沟通各个变电所，为电流传输提供路径。含打孔、支吊架安装、电缆敷设等工序。

1.3接触网

为轨道交通车辆提供能源，分刚性接触网、柔性接触网。含支持装置、汇流排、导线、架空地线、中心锚结、分段绝缘器、上网隔离开关及上网电缆、均回流电缆等组成。

1.4杂散电流

杂散电流工程主要用于地下隧道，其作用是收集和引导杂散电流回到牵引降压变电所。含车站设备有排流柜，区间有传感器、参比电极等组成。

2.城市轨道交通供电方式分析

2.1外部电源供电方式

如果地铁轨道采用外部电源供电的方式，那么和城市的电网建设有重要的联系，需要在城市电网与地铁轨道交通系统之间进行接口处理，对于供电系统的稳定运行具有重要的意义，是供电系统中的重要组成部分，所以在选择外部电源供电的过程中，要谨慎对待。在现阶段我国地铁的供电方式中，主要有三种类型：集中供电、分散供电以及混合供电。在这三种方式中，因为混合供电的结构比较复杂，其中的运行设备比较繁琐，并且在网压方面有不同的需求，在调度以及管理方面非常不便，所以一般不会采用。

在选择供电方式时，应该综合多方面因素来考虑，从地铁运行的可靠性以及对城市电网的影响等全面考虑，选择综合质量高的供电方式对地铁的稳定运行有重要的影响。在三种供电方式中进行比较分析，对于供电的可靠性、供电质量和效率、对电网的管理以及施工程度来讲，集中供电都具有很大的优势，所以在现阶段我国的地铁供电系统中基本上都采用集中供电。其主要优势表现如下：a、在集中供电系统中，由于进线的电压较高，所以对电气设备的绝缘性有很高的要求，继电保护装置的配置也就有所提升，这样一来，电气设备发生故障的几率有所下降，提高了供电系统的可靠性；b、因为地铁交通的供电系统需要和城市的供电网进行连接，所以互相之间会有干扰的存在，但是集中供电会减少主变电所和城市电网之间的接口，所以城市中的电网运行负荷对于地铁的供电系统影响较小，提高供电的可靠性；c、在供电系统发生故障的情况下，如果一座主变电所无法运行，那么可以启动另外一座主变电所，为地铁的运行提供电源，保证了地铁的稳定运行。

采用分散的供电方式中，主要是在城市电网中，向开闭所中引入两条独立的电源，这种方式在表面上看是非常可靠并且稳定的，但是在实际运行中却会受到城市运行电网的影响。因为城市电网中的用户基本都是采用的10kv接入系统，而每个用户在运行中所产生的负荷是不同的，所以产生的影响也就不同。10kv电网在运行中是处于继电保护的中末端，所以说在地铁供电系统运行中，难免会受到用户的干扰，从而影响到地铁供电系统的可靠性。

2.3牵引供电系统的制式

牵引供电制式是指轨道交通的供电系统向电动车组或电力机车供电所采用的电流制式、电压等级和供电方式。一个地区的轨道交通牵引供电制式，影响到整个线网的供电设施和车辆配置、城市景观、居民出行的方便、城市轨道交通工程建设的投资和效益等多方面，具有重要的社会意义和经济意义。

城市轨道交通和地铁的牵引供电系统通常均采用较低电压的直流供电制式，主要原因是：（1）由于直流制供电无电抗压降，因而比交流制供电的电压损失小；（2）电网的供电范围、电动车辆的功率都不大，均不需太高的供电电压；（3）城市轨道交通和地铁的供电路线都处在城市建筑群之间，供电电压不宜过高，以确保安全。基于上述原因，世界各国城市轨道交通的供电电压均在550～1550V之间，我国国标亦规定为750V和1500V，不推荐600V电压等级。

3.轨道交通供电系统施工问题

3.1变电所

土建预留设备用孔与设计不符，设备运输门洞预留太小。此类问题原因是设备供货商为及时提供设备外形尺寸；供电系统施工图纸与土建图纸存在偏差；土建施工单位赶工遗漏；施工调查不详，工序交接不顺等。预防措施是设计部门各个专业应该加强沟通和图纸核对；设备施工单位和监理单位在前期施工调查中应认真对照图纸，发现问题及时提出；加快设备选型，设备厂家及时提供各种设备预埋、开孔尺寸；不同专业施工间加强沟通，做好配合，严格工序交接。

3.2环网及杂散电流

盾构区间电缆支架打孔，一处会出现多次打孔，原因是盾构瓦片配筋密集，一次成孔困难，影响盾构结构安全，应尽量避免。施工单位在开工前应从盾构瓦片厂索要配筋图，施工是避开钢筋打孔。

电缆支架与隧道壁不密贴，部分锈蚀，电缆转弯处电缆超出电缆支架托臂。出现此类情况，施工单位应分别向支架生产厂家提供完善测量数据，对差别较大的应分不同弧度进行加工生产；加强进场材料验收，对不合格产品坚决退货；施工过程轻拿轻放，杜绝野蛮施工。

3.3接触网工程

预埋化学锚栓斜度超标，部分支架、吊柱安装倾斜。造成以上问题根本原因是施工人员质量意识不强，测量打孔没有效避开结构钢筋，造成打孔倾斜。预防措施，施工测量参照结构钢筋配置图预先避开钢筋，打孔遇钢筋应及时纠正，安装支撑架前应校正螺栓。

中心锚结与汇流排不垂直，部分区间导高、拉出值不符合设计要求。现场调查原因是施工作业人员对中心锚结拉出值及接触网导高、拉出值数据模糊不清，凭经验施工。解决办法是增加交底频次，技术人员现场盯岗，各工序之间加强协调，保证工序交接顺畅。

4.以主变电所建设面临的问题为例进行分析

4.1主变电所设置面临的问题

（1）位置本身没有设置主变电所的条件。①该地块已经有其他建筑存在，如需在该处设置主变电所，将导致大量的拆迁。②没有根据前期线网规划所做的主变电所设置方案对该地块进行规划控制，该地块已经转作其他用途。（2）位置周边条件不允许在该处设置主变电所。由于城市轨道交通线路大部分均位于城区，在需设置主变电所的地块周围，往往有大量的居民住宅楼存在。由于担心110/35kV主变电所带来的电磁辐射、电磁干扰、噪声污染等问题，很难获得周边居民的理解和支持。

4.2主变电所外部110kV电源进线的问题

每座轨道交通线路的主变电所需要两回独立的110kV进线，尽管其数量不多，但容量大。而地方电力系统的220kV变电站的建设和规划没有结合整个成都市轨道交通线网进行，从而导致很多主变电所的110kV外部电源进线矛盾突出，实施困难。目前阶段该主变电所附近还没有提供两回独立电源的条件，需等待地方电力系统规划的220kV变电站建成以后才能提供。

4.3建议措施

（1）在城市轨道交通的线网规划阶段，除了对线路走向和车辆段（或停车场）进行规划控制外，对规划设置城市轨道交通专用主变电所的所址地块需同时进行规划控制，同时规划控制的地块与周边建筑的距离要足够。（2）地方电力系统在进行220kV的变电站建设规划时，应结合城市轨道交通线网的规划，进行衔接和协调，给以后线路主变电所的外部电源接入，提供良好的条件。（3）对于主变电所的电磁干扰、电磁辐射、噪音干扰等问题，做好对外宣传，避免人为因素造成不必要的恐慌，导致方案出现大的变化。（4）积极与相关的城市规划部门沟通，及时落实和稳定外部110kV的电缆径路走向。（5）积极与电力部门的相关计规部门沟通，落实和稳定外部110kV电缆通道各区段的土建形式。

结束语

通过上述的分析，可以了解到，要想充分的保证轨道交通供电系统的施工质量，就需要提高工程质量关键是加强监管，强化与其他施工单位、专业沟通，从而保证供电系统的施工顺利完成。

参考文献：

[1]全恒立.城市轨道交通混合式牵引供电装置关键技术与性能优化研究[D].北京交通大学,2013.

城市轨道交通常识范文第5篇

【关键词】城市轨道交通；段场大库；火灾探测

0.概述

城市轨道交通车辆段承担着车辆的大修和架修以及定修及以下修程作业，停车场承担着列检和停车作业，必要时还可承担双周/三月检和临修作业。车辆段和停车场（简称段场）内一般设置有净高一般约十到十一米的运用库和检修库等具有高大空间的大库。

而随着城市经济的快速发展和城市化进程的加快，土地资源变得日益紧缺，为提高土地的利用效率，目前个别城市对车辆段或停车场提出了上盖物业开发的需求，有上盖物业开发的段场库内柱网密集，而普通的段场库内基本无柱网，两种类型的段场火灾探测方案的选择上也有所区别。

1.段场库内火灾探测需求

车辆段、停车场是轨道交通线网中的重要设施，一般发生灾害将对列车的运行造成严重影响，根据GB50157-2013《地铁设计规范》的要求，车辆基地车辆停放车间、维修车间等应设置火灾探测器。库内火灾探测器接入整个段场的火灾自动报警系统，以便在火灾初期探测到燃烧产生的烟雾和热光辐射等，并在消防控制室的火灾报警控制器及图形工作站上显示火灾发生的位置，联动相关消防设施，以便及时组织进行人员疏散和火灾扑救。

同时，段场内的大库一般高度较高，面积很大，同时还有开放式门窗等，这些因素导致了库内火灾产生的烟雾在上升过程中一是与上部空气混合容易消散冷却，二是不利于烟雾的迅速扩散，普通的点型探测器需要烟雾扩散到达探测器后才能有效探测，无法实现早期火灾探测并报警。

2.火灾探测方案比选

根据GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》，段场内大空间火灾探测可能的选择方案主要有以下三种：线型光束感烟火灾探测器（传统线性光束感烟火灾探测器以及新一代双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器）、管路采样吸气式感烟火灾探测器、图像型火焰探测器。

2.1线型光束感烟火灾探测器

2.1.1系统构成

传统线型光束感烟火灾探测器由发光器和收光器（或反射板）配对构成，通过输入模块接入火灾自动报警系统，具有火警、故障无源输出触点，并可通过传统报警输出模块进行复位。

新一代双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器由发射器以及成像器配对组成，一个成像器可以配对多个发射器，通过输入模块接入火灾自动报警系统，具有火警、故障无源输出触点，并可通过传统报警输出模块进行复位。

2.1.2工作原理

传统线型光束感烟火灾探测器其利用红外线组成探测源，利用烟雾的扩散性可以探测红外线周围固定范围内的火灾，其工作原理是利用烟减少红外发光器发射到红外收光器（或反射板）的光束光量来判断火灾，这种火灾探测方法通常被称做烟减光法。

传统线性光束感烟探测器必须与反射器配套使用，当探测器光路上出现烟雾时，会使到达接收器的信号减弱，当减光率达到预设阈值时，探测器就会产生报警信号，光束全被挡住，会产生故障信号，以防止非火灾的遮挡引起的误报。

传统红外光束感烟火灾探测器又分为对射型和反射型两种。

双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器工作原理类似传统型线性光束感烟探测器，利用减光法来判断火灾。更为先进的是，双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器应用了红外加紫外双束光源，利用红外光及紫外光的波长差异，作用在不同直径的粒子颗粒上产生不同的穿透性效果，来辨别颗粒类型，其能够将由于火灾产生的烟雾同水蒸气、雾霾、灰尘甚至蜘蛛爬虫、行车产生的遮挡辨别开来，从而避免误报。

除此之外，双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器的接收头，使用了CMOS成像芯片技术，而不是传统对射探测器所采用的普通光感原件。CMOS成像技术能在其视场范围内实现1对多的立体式保护，其反射器与接收器之间的校准，也因此十分方便。同时，也克服了传统对射探测器由于建筑物热胀冷缩、自然沉降等引起的对不对射准等情况的发生，尽管可能有偏移现象产生，但只要发射器还在成像器的视场里，探测器就能正常工作，故后期维护量也大大小于传统对射探测器。

2.1.3技术性能分析

（1）红外光束感烟火灾探测器特点。

保护范围大，特别对于地铁段场大库这种大面积长距离的场所很适宜；环境适应性相对较强，在湿度较高、强电磁场的场所中可使用；适用于高大空间，最大安装高度达到20米。

（2）不适宜使用传统红外光束感烟火灾探测器的场所。

有大量粉尘、水雾滞留； 可能产生蒸气和油雾； 在正常情况下有烟滞留；固定探测器的建筑结构由于振动等原因会产生较大位移的场所。不适用于柱网较密集的有上盖物业开发的段场。

在这些场所中，可考虑使用双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器。

（3）应用情况。

国内地铁早期的车辆段、停车场内火灾探测普遍采用传统红外光束感烟火灾探测器，应用过程中主要发现在车辆进出库时，由于振动探测器容易产生误报；同时，还需要定期对发光器和收光器（或反射板）进行维护，避免灰尘对正常探测产生影响，而库内较高的安装高度使得运营维护存在一定的不方便性。

正是由于传统对射探测器存在这样的问题，在车辆段、停车场，新一代双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器已经展现出极大的优势，并呈现出替代传统对射型探测器的趋势。目前，国内新建的部分轨道交通车辆段、停车场大库内已经开始在成批量的使用双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器。

2.2管路采样吸气式感烟火灾探测器

2.2.1系统构成

管路采样吸气式感烟火灾探测器由空气采样管网、火灾报警装置及显示控制单元构成。空气采样管网由采样管及其配件，如毛细采样管、弯管、采样管连接件、三通、末端帽等组成，一台探测器的采样管总长不宜超过200米，单管长度不宜超过100米，采样孔总数不宜超过100个，单管上的采样孔数量不宜超过25个，可根据被探测范围、路径合理考虑布设方案。

2.2.2工作原理

管路采样吸气式感烟火灾探测器，通过分布在探测区域的采样孔，将空气样品抽吸到报警装置内进行分析，并显示出所保护区域的烟雾浓度和报警、故障状态等。

火灾报警装置是系统的核心设备，探测器由抽气泵、过滤器、激光腔、控制电路等组成。抽气泵通过PVC管或钢管所组成的采样管网从被保护区域抽取空气作为样品送入激光腔，在激光腔内利用激光照射空气样品，其中烟雾粒子所造成的散射光被阵列式接收器接收，接收器将光信号转换成电信号后送到探测器的控制电路，信号经处理后转换为烟雾浓度以及设定的报警阈值，产生一个适宜的输出信号。从而发出各级警报，依次为警觉级、行动级、火警1级、火警2级。

吸气式感烟火灾探测报警系统的每个采样孔视作一个点式感烟探测器。

2.2.3技术性能分析

（1）管路采样吸气式感烟火灾探测器特点。

1）吸气式感烟火灾探测器属于主动探测，具有很高的灵敏度，能在火灾发生的早期阶段即探测到火灾的发生，灵活的报警灵敏度设定，可根据现场环境在一个宽广的范围内任意设定4级报警阈值。

2）具有环境自动补偿功能，不会受粉尘、雾气等影响而造成误报；采用内外置组合式过滤系统及智能烟雾识别算法，可对烟雾及灰尘进行分辨，从而大大降低由于环境干扰而导致的误报警。

3）适合安装在高大空间的场所。

4）采用空气采样管主动吸取环境中的火灾生成物，对于难被探测的封闭空间（如机柜内），也可以采用毛细管采样的方式，深入机柜内取样，解决封闭空间阻隔的问题。

5）设备安装维护简单，在不需要拆吊顶和停机的情况下，仅需在探测器安装位置对管道进行定期吹洗即可完成整个采样系统的维护。

6）可以方便的与FAS， BAS及综合监控系统通过多种方式进行通信，实现集中监控和系统联动。

7）可以随时在采样管路上添加气体探测模块，从而实现环境监控及反恐（毒气探测）。

（2）管路采样吸气式感烟火灾探测器适用范围。

管路采样吸气式感烟火灾探测器主要适用于具有高速气流的场所，点型感烟、感温探测器不适宜的大空间、建筑高度超过12米的场所，以及需要进行隐蔽探测和人员不宜进入的场所；还特别适用于需要进行火灾早期探测的重要场所。

（3）应用情况。

近几年，国内地铁车辆段、停车场大库和车站站厅、站台公共区和设备区走廊已经有许多应用管路采样吸气式感烟火灾探测器的案例，由于其突出的极早期报警和安装维护简单的特点，很适合地铁大库和车站公共区和设备区走廊这些区域。此外，对有上盖物业的段场，即使柱网较密集，管路采样吸气式感烟火灾探测器也是适用的。

2.3图像型火灾探测系统

2.3.1系统构成

图像型火灾探测系统主要由前端设备图像型火灾探测器、后端设备视频分配器、硬盘录像机、视频矩阵、监视器及屏幕墙等构成，并通过输入模块接入火灾自动报警系统，具有火警、故障无源输出触点。

2.3.2工作原理

图像型火灾探测系统采用高分辨率CCD传感器作为前端探测器件，安装在火灾监控现场，采集现场的视频图像，通过视频专用电缆传输到图像型火灾探测系统主机上，由主机上的管理软件对现场视频图像进行分析、识别，如果图像中某一区域的灰度变化、闪烁频率、颜色和运动模式等参数符合火焰或烟雾的特有特征，则管理软件做出火警判别，并发出火警报警信号。

2.3.3技术性能分析

（1）图像型火灾探测系统特点。

1）技术领先：面型探测、三维图像处理；视觉图像和智能分析控制一体化。

2）高效抑制虚警，准确区分真实火焰和各种干扰源，如：各种灯光、太阳辐射、电弧焊、耀斑辐射、黑体辐射、热CO2气体排放等。

3）超强的探测能力。探测距离远，最远探测距离100米，特别适合室外、隧道、室内高大空间使用；探测灵敏度高出国标0.5倍以上；响应速度在6-20秒内可调；火焰探测和烟雾探测一体化。

4）环境适应性强 低温加热功能；IP68密封等级（最高等级）； 气体和粉尘双重最高等级防爆。

5）丰富的报警输出方式 提供模拟视频、数字网络视频、开关量三种报警输出方式，方便接入各类报警体系；可视化大大提高了值班人员的人身安全和工作效率。

（2）图像型火灾探测系统适用范围。

适用于商场、仓库、地铁、隧道、体育场馆、炼油厂等大型空旷场合。特别针对室外、隧道和室内高大空间，以及其他特殊空间特殊需求而开发的火灾探测器，还特别适用于需要进行火灾早期探测的重要场所，对于城市轨道交通有上盖物业开发的段场，由于库内柱网密集，图像型火灾探测系统容易被遮挡，造成报警盲区，是需要重点克服的问题。

（3）应用情况。

目前图像型火灾探测系统属于新一代的火灾探测器，虽然其技术性能比传统的点型火灾探测器以及线型光束感烟火灾探测器优越很多，但是由于场段库内立柱密集，存在探测盲区，且其价格较传统探测器相比较高，故在城市轨道交通场段库内的应用较少。

3.结语

本文在根据城市轨道交通有上盖物业开发的段场库内环境的特点，提出线型光束感烟火灾探测器（传统线性光束感烟火灾探测器以及新一代双鉴成像式线性光束感烟火灾探测器）、管路采样吸气式感烟火灾探测器、图像型火焰探测器三种探测器设置方案，并对三种方案的技术性能进行了剖析，为城市轨道交通段场库内的火灾探测提供了参考。

【参考文献】

[1]中华人民共和国国家标准GB50157-2013.地铁设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2]中华人民共和国国家标准GB50116-2013.火灾自动报警系统设计规范.北京：中国计划出版社，2013.

[3]公安部消防局天津警官培训基地.火灾自动报警与联动控制系统.北京：中国人民公安大学出版社，2006.