高速公路隧道消防报警系统
高速公路隧道作为一种特殊的建筑物，地形复杂，结构封闭，交通量
大。在其道路运营过程中，一旦发生火灾会造成隧道主体工程损坏，
产生极大的危害性且逃生困难。隧道火灾往往由于汽车相撞、车辆装
载物品燃烧或爆炸、电力电气线路短路等事故引发，其火灾特点是起
火速度快、明火事故多于阴燃火。由于隧道环境密闭、交通量大、人
员密集，逃生和救援工作相当困难，若一旦发生火灾后不能迅速报警
和及时处理，将导致交通堵塞、重大人员伤亡和财产损失，火灾检测
与报警系统的设置，其宗旨在于及时发现隧道内异常状态的发生，快
速组织施救，最大限度的地减少损失。
隧道火灾监控自动报警系统设计必须做到可靠、先进并具有集成性和
可扩展性的特点，这样才能立足于防患未然及早期自救。推荐采用美
国通用电气EST3系列的火灾手动报警系统及GE双波长火焰自动探测
子系统相配套技术方案。在隧道内火灾报警系统采用自动检测和手动
报警相结合的方式，检测隧道内的火险情况，并通过计算机系统或区
域控制器根据检测到的火灾情况控制隧道风机、照明系统等，实时监
测，实现报警联动，按照控制预案组织现场援救，以完全满足隧道火
情监测要求。
1、 总体设计方案
在隧道内设置手动报警按钮及双波长火焰探测器。整个隧道火灾检测
与报警系统由火灾报警主机、隧道专用双波长火焰探测器和手动报警
按钮、转换电源、设置于隧道洞口机房内的火灾报警控制器、火灾计
算机以及连接线缆组成。整个系统采用总线制，在隧道洞口机房设置
的火灾报警控制器间可采用光纤经工业以太网传输。用以检测隧道内
的火险情况，并通过计算机系统或本地控制器根据检测到的火灾情况
控制隧道交通标志、风机和照明系统等。
2、 项目实现功能及要求
(1)火灾信息监测功能：实时对项目内的监管空间进行环境火灾火焰的
监测。第一，自动状态。隧道内一旦发现火焰测量值超过标准设定报
警值时双波长火焰探测器发出火灾报警信号，输出继电器动作，消防
报警主机通过模块收到继电器动作监视信号，系统确认为火警。第二，
手动状态。隧道内一旦有人员发现火情时紧急按下手动报警按钮，消
防报警主机通过模块收到按钮报警信号，系统确认为火警。在收到火
情信息并经确认后立即进入火灾处理程序，消防报警控制主机随后将
向有关区域发出火灾声光报警并显示、打印报警地址，防护区内声光
报警器报警。并联动火警区域内相关设备，以便及时组织人员疏散和
抢险工作。
(2)消防监控中心火灾报警系统将自动或在人工确认后，进行联动。第
一，关闭相应区域内的通风设备，打开排风风机或将其转换成排风运
行模式;第二，自动或人工确认将非消防电源切除并接通事故照明电路;
第三，监视消防水泵的运行状态，必要时可直接控制其启动;第四，监
视灭火设备的运行，必要时可直接控制其运行。
(3)消防自动报警系统具有以下自检功能：交流电源的电源失压;备用电
池故障;线路接地开路故障;CPU故障;通信传输故障;主要元器件故障;探
测器肮脏状态;模块级别的接地故障;系统内部故障。
(4)系统自动补偿功能：系统具有根据时间进行昼/夜灵敏度自动调节功
能。根据现场环境及脏污程度根据历史环境的记录，采用数学运算的
数字滤波按相对补偿原理，进行灵敏度的自动调节。双波长火焰探测
器、模块中的传感元件能对灰尘、潮湿、老化等因素引起的长期缓慢
变化做出相应的调整即环境补偿。甚至能对正常环境下的少量烟雾做
出补偿修整。该探测器的灵敏度值在安装时设定好后，会根据周围环
境变化上下浮动，相对于变化中的灵敏度基准值保持恒定。采用这种
相对补偿这一先进和带有智能化的补偿原理对其他补偿方式而言具有
更好的补偿效果。双波长火焰探测器、模块调整和更新传感元件的灵
敏度基准值近6次/h，并大约每小时将这些资料写入E2ROM。即使将
探测器、模块卸下来清洗，也不会丢失。
(5)系统自适应功能：美国通用电气爱德华系统具有电子接线图自动生
成功能，它能随时记录线路器件的变化并通过逻辑接线图的形式表现
出来。因此，在施工、维护特别是工程改造中，不需对整个系统进行
大量的调整工作，只需在计算机上对电子图的重新确认。整个系统从
主机配置到模块配置，采用模块化结构，主机与探测器、模块等采用
任意分支的接线方式，另外，主机之间还可采用计算机网络连接的方
式进行系统扩充。因此，便于后续工程与现有的系统之间的衔接，为
工程的分段施工提供了便利的条件。系统采用统一的标准底座及自动
地址编码
技术，使得对系统内不同的探测器、模块类型的更换极为简便，只需
简单软件确认，不必对整个系统的地址或底座进行大规模的调改。
(6)系统联动控制功能：收到火情信息，并经消防中心确认后，能启动
本区的声光报警器。并可切换消防广播到火警广播状态。某区域内风
机所负责的区域收到火情信息后，立即执行联动方案，启动/关闭相关
风机。消火栓箱按钮动作后，自动启动消防泵。收到火情信息，经消
防中心确认后，发出指令，联动相关消防设备。当手动报警器，水流
指示器及双波长火焰探测器报警时，可根据具体现场要求自动打开本
区、上一区及下一区的消防的正压送风阀/排风阀.并自动启动相关的加
压风机，加压风口常开。消防水泵、喷淋水泵的启动，故障信号在联
动柜上能有指示灯显示，控制启停按钮，消防水泵、喷淋水泵在联动
柜上有显示运行、故障指示灯。系统管网压力开关状态，消防水池高
低水位灯讯号可接人火灾报警主机并显示。在消防中心确认某一区域
发生火灾后，则自动启动防火分区的相关设备，其动作信号返回消防
中心显示。隧道内任何一处紧急电话分机报警，其动作信号返回消防
中心显示。消防中心都能确认其区域位置，并根据通话内容人工执行
消防命令。
(7)消防控制中心。消防控制中心设置在隧道上级管理站，消防控制中
心配置FAS工作站。采用中文图形方式显示，可自动显示火灾报警部
位、火情发展情况和其他有关数据。接收隧道的火灾报警信息。当发
生火灾报警信号时，及时以地图式画面显示报警点并打印出报警时间、
地点并启动火灾报警音响(声光报警器)提示。记录并显示隧道消防设备
主要运行状态;当被控设备发生设备故障或状态变化时发出事故音响提
示并打印、记录发生的时问、地点等。报警系统、报警设备、报警网
络的自检记录。包括设备离线的故障报警、网络的故障报警;存储操作
人员的各项操作记录等。储存、实时打印其他各项记录(如故障、设备
维修等)。经过特别授权(如lD识别)，可对各站点的控制器进行在线编
辑和程序下载功能，以便修改现场参数。历史记录和档案管理功能。
能将上述报告内容进行整理归纳并存储到磁盘，也可随机形成报表，
打印出来。通过联动控制盘，控制各区间消防设备的运行，能在火灾
报警控制器和图形监视终端器上监视其运行状态。
3 主要设备产品性能及参数
3.1 火灾自动报警控制主机EST3
采用美国GE公司爱德华EST3火灾报警控制器(柜机)，其中控制主机设
置在隧道口的变电站或隧道管理所内，型号为EST3。主要技术参数如
下：主电源AC 220V，50 Hz(-15%～10%);直流电源DC 24 V (-10%～+1O%);
消耗功率监视状态25W/8回路，报警状态35W;后备电池DC 24V～
10AH(8回路);使用温度范同-10℃～50℃;回路容量单回路连接250个智
能地址;控制器容量，系统最多连接10个火灾报警回路，1250探测点、
1250监控点，最多64台单机联网;总线长<3500m(2.5mm2线径);通
信接口，一个RS232和两个RS485标准通信接口;材质为钢板;防护等级
为IP55;输出显示是全中文汉字输出
3.2 双波长火焰探测器GS9208
在隧道内按50m间距设置一套就地综合盘机箱，双波长火焰探测器安
装在综合盘正上方2.3m～3.0m。GS9208双波长火焰探测器通过探测碳
氢化合物燃烧产生的不同波长的红外辐射能量，通过不同的信号处理
通道，在红外光谱对火焰信号和背景干扰信号的辐射变化进行响应、
运算和分析，实现火焰的快速反应并抑制误报警。GS9208双波长火焰
探测器精心选择两个不同波段的传感器，通过运算处理和数据分析，
对两个传感器采集信号的变化比率和对应关系分析，只对火焰特征频
谱范围内的辐射发生报警，具有非常高的防误报警能力。
技术参数如下：工作电压DC18V～DC30v;监视电流<10mA;报警电流
<25 mA;探测距离<60 m(轴线方向，0.52汽油火);触点容量为DC30V、
2 A及AC 220 V、1 A(阻抗负荷);环境温度-20℃～7O℃(LPCB);环境湿度
10%～98%RH;保护类别为IP65;灵敏度分级为不少于三级灵敏度;白带报
警确认灯;执行标准GB 1563l一1995和GB 3836-2000;外壳材料是铸铝;
外形尺寸为165mm×165mm×103mm。
3.3 智能手动火灾报警按钮J-SAP-M-SIGI-271
智能手动火灾报警按钮J-SAP-M-SIGI-271在隧道内按50m间距设置在
综合盘箱内。
J-SAP-M-SIGI-271技术参数如下：下作电压15.2V～19.95V;工作/报警电
流<250μA/<400μA;环境温度-20℃～6O℃(LPCB);环境湿度为10%一
95%RH;外形尺寸为86mm×86mm×53mm;报警压力为(100+5%)N;防护等
级IP65(带防水保护罩);
3.4 智能监视模块SIGA-CTI
监视模块SIGA～CTI系列产品在隧道内按50m间距设置在综合盘箱内。