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物联网技术在高铁消防管理中的应用

时间:2020-11-02 16:25:56    

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物联网技术在高铁消防管理中的应用

  摘要:随着我国经济的快速发展,高铁建设也不断加快,由于高铁设施、
 
  功能复杂,使得高铁消防安全管理工作的难度很大,如果仍然采用传统的消防管理模式,则难以满足高铁消防安全的需要。基于此,本文主要围绕高铁消防安全管理进行阐述,通过应用物联网技术,旨在切实发挥智慧消防建设的作用,从而保证高铁消防安全。
 
  关键词:高铁;消防安全管理;物联网技术;应用

  作者简介:逯家瑞 太原铁路公安局临汾公安处消防监督支队
 
  在当前高铁建设快速发展的背景下,高速铁路的配套设施也日益增多,由于设施较复杂,且存在点多线长的特点,很大程度上增加了消防工作的难度。在以往消防管理模式中,存在消防管理力量不足、缺乏专业及有效的维护、消防设施损坏等多方面的问题,难以满足当前高速铁路发展中的消防需求,因此有必要转变传统的消防管理模式,引进先进的消防设备及技术,以此提高消防信息管理质量,有效应对高铁消防工作中面临的问题,从而保证高铁消防安全。
 
  1 物联网技术的概念及应用可行性
 
  1.1概念
 
  物联网,从字面意义上理解是指物物相连的互联网络,在这个网络体系中具有各种信息传感设备,如红外感应器、GPS、激光扫描仪等,通过约定的协议实现网络互联,从而进行信息传递和共享。目前物联网技术已经广泛应用在各个领域,如交通、物流等,同时也逐渐走进了消防领域。其在消防领域中的应用,主要是通过设置传感设备来构建物与物、人与物之间的网络,并建立智能化的消防安全信息平台,从而使得消防管理工作更加智能化、动态化和信息化。
 
  1.2可行性分析
 
  1.2.1技术条件成熟
 
  随着科技的进步,涌现出了许多新技术,并广泛应用于消防领域中,从而形成智慧消防系统。智慧消防系统是基于大数据、云计算及物联网等技术支持下,对消防隐患和火灾位置进行准确的定位,从而实现快速有效的处置。当前消防信息化模式基本建设完成,将物联网技术应用于消防系统中基本能够实现感知层、传输层及应用层这三个核心功能。
 
  1.2.2满足实际问题的需要
 
  第一将物联网技术应用在高铁消防安全管理中,能够在RFID技术及视频监控系统支持下,实现对高铁建筑消防情况的全面管控,有利于解决高铁消防安全管理中责任落实不到位等情况;第二,通过建立集中控制中心系统平台,对高铁建筑中的消防设施进行实时监控,并且可以通过控制中心发布指令,维保单位及专业人员根据指令要求对存在故障问题的消防设施进行整改和维护。第三,在物联网的作用下,可以对消防设施进行智能化的识别、定位及管控,这样可以及时发现故障点,然后借助云计算等技术实现故障判断和分析,加强了事前防控效果。
 
  1.2.3促进高铁消防的发展
 
  随着现代高铁消防安全要求的不断提高,将物联网技术应用于高铁消防安全管理中,一方面可以实现全时段的管理,只需要借助智能化终端设备便可实现对消防设施的检查和动态化管理,从而有效应对消防安全管理中动态不确定性和高速变化的问题;另一方面是物联网能够实现全方位的管控,在物联网平台中可以实现设备信息采集、处理和分析,能够彻底解决“人防”模式中数据收集不全面、检查不到位、设备故障难发现等问题。
 
  2 高铁“智慧消防”系统的设计与实现
 
  2.1系统设计逻辑结构
 
  将物联网技术运用于高铁消防安全管理中,以此构成高铁“智慧消防”系统,主要由火灾防控预警自动化、救援指挥智能化、消防管理信息化三个部分组成(如图1所示)。

  图1高铁“智慧消防”系统
 
  2.1.1火灾防控预警自动化
 
  主要包括远程监控消防水源、远程管理建筑消防设施等功能模块。其中在远程监控消防水源模块中,可借助物联网技术对消防水源进行实时监控,一旦发生火灾可以第一时间准确找到水源信息,从而快速开展救援工作。远程管理建筑消防设施是利用物联网技术对消防设备进行动态化监控,从而保证建筑消防设施的完好性。
 
  2.1.2救援指挥智能化
 
  主要包括建筑信息识别、人员调度、现场指挥等功能模块。其中在现场指挥中,主要通过在救援装备中安装感应芯片,并利用通信设备实现联网,以此帮助后方指挥中心进行现场的救援工作(如图2所示)。

  图2火灾处置流程
 
  2.1.3消防管理信息化
 
  利用物联网技术建立物联网装备管理系统,实现对消防设备的动态化管理,并且能集中对不同消防设备进行智能化管理,同时通过物联网收集火灾信息,为各项防火及救援工作开展提供科学依据,从而提升消防安全管理的效率和水平。
 
  2.2重点监控部位
 
  2.2.1高铁站
 
  高铁站是人员密集的公众聚集场所,因此这个区域的消防安全管理尤其重要。针对高铁站中售票厅、候车厅、餐厅等公共区域,可通过装设智能物联网采集设备及信息传输装置,通过有线或无线网传输至火灾防控预警自动化系统中,对火灾隐患进行实时监测。同时在这一系统中将火灾自动报警、自动灭火、防排烟等功能模块串联,然后配合救援指挥智能化及消防管理信息化系统实现即时预警、应急处理、有序指引等工作。针对地下高铁站,需要在消防专用通道、安全通道、站台、出入站口等位置加强监控,可以利用视频监控及图像识别等技术,及时预警和预防,从而营造良好消防救援环境。
 
  2.2.2电气设备房
 
  电气设备房主要指的是为高速铁路配套服务的通信机房、信号机械室、信息设备房、调度中心、变电站、消防控制室等,在设计“智慧消防”系统时,需要对这些重点位置的各类电气设备进行消防监测和预警。通过采用物联网消防设备并实现联网,将消防设备的信息及运行状态统一传至消防管理信息化系统中,比如在管理信息化系统中可以看到灭火器的出厂时间及有效期、维修记录、维保信息等,能够第一时间掌握和了解消防设备的完整信息,提升监管力度和工作效率。
 
  2.2.3高铁隧道
 
  由于高速铁路隧道线路较长、环境较差,且可视性差,如果发生火灾,则救援较困难,会造成较大的损失,在当前条件下管理和维护也非常不便,因此在设计“智慧消防”系统时,还需要重点考虑高铁隧道部位的消防设施安全性。目前,在铁路隧道设计中,其结构性能基本实现了耐火、防塌陷、降耗等要求,通过应用物联网技术,在此基础上增设火灾防控预警自动化、救援智能化、消防管理信息化系统,一方面能够保证设备维修检查到位,实时掌握设备运行状态,而且能够在远程监控的基础上,对隧道内的感知设备等运行状态进行监测,从而明确消防设施分布位置、火灾隐患点等信息;另一方面可通过物联网技术实现对消防和非消防电气设备的联网监测,从而降低运行成本。
 
  2.2.4列车车厢
 
  高铁列车车厢内是人员密集、封闭的空间,发生火灾后逃生较困难,在设计高铁“智慧消防”系统时,应当重点考虑车厢部分的消防设施设计。在高铁车厢内一般也设置有灭火自动报警系统及灭火器等,但是目前不能实现与上级监管部门的直接互联。因此在设计过程中,可考虑采用物联网消防设备进行联网,这样能够将车厢内消防设施运行的状态及相关数据统一传输至智慧消防管理平台中,并利用极早期空气热释离子检测及现有的保障系统,加大对列车车厢的防控力度。
 
  2.3技术方案
 
  2.3.1无线组网方式
 
  在高铁消防安全管理中运用物联网技术,可通过无线组网的方式进行,将LORA自组网、蓝牙/NFC/RFID短距离通信等技术进行融合,发挥各自优势,以此对人流密集、运营商机制覆盖不足等部位进行环境优化。LORA技术是低功耗无线远距离的局域网,且不受运营商基站信号影响。蓝牙/NFC/RFID短距离通信技术则具有定位准确、交互速度快、效率高等优势。通过将这些技术整合,以此构建成新的物联网无线组网,从而满足高铁消防安全管理的要求。
 
  2.3.2应用智能传感技术
 
  在高铁“智慧消防”系统中应用各种智能化传感器和检测装置,既要包括温度、湿度、压差、排烟、防火分隔等系统检查,也包括电气火灾的防控,可以通过增设线缆观测探测器、可燃气体探测器、剩余电流探测器等装置,以此加强高铁消防安全的管控效果。
 
  2.3.3应用可视化技术
 
  针对一些环境差、可视性差的部位,可将智慧消防物联网与BIM建模进行整合,利用BIM模型中的可视化、图像识别等技术,以此对消防设施更加直观地进行定位及识别,同时也能够对现场建筑结构、设施分布、火灾情况等进行识别。这样在发生火灾事故时能够快速定位出事故的位置,也能够了解周边环境和人流分布情况,确保各安全疏散通道的安全通畅,并借助现场视频监控对事故进行预判指挥,科学合理的进行应急处置。另外,还可以实现对现场灭火救援方案的设计及逃生路线规划等,从而有利于初期火灾扑灭及人员疏散。
 
  2.3.4预测和评估安全隐患
 
  结合消防安全工程学的原理及方法,在建立智慧消防物联网系统时,立足于火灾科学基础原理及风险评估原理的基础,建立起相应的火灾风险评估指标体系,以此对高铁设施防火能力、灭火救援能力、消防设施情况、疏散能力等各项安全工作进行定性和定量的评价。另外,建立完善的消防巡检和维护保养制度,针对各类消防安全隐患和事故进行有效整改,形成完善的消防安全评估体系,结合大数据技术对整体情况进行分析,包括风险多发时段、设备、行为等分析,实现预防为主、防消结合。
 
  参考文献:
 
  [1]徐永杰.物联网技术在消防安全系统中的应用[J].信息记录材料,2019,20(12):188-190.
 
  [2]林瑜芳.消防安全管理中物联网技术应用[J].四川水泥,2019(03):108.
 
  [3]胡剑飞,丁宁.物联网技术在智慧消防中的应用研究[J].电子世界,2019(02):194,196.
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