摘要：文章從(cong) 基於(yu) 物聯網技術的“智慧消防”概念入手，探討了智慧消防物聯網技術在鐵路工程中的應用，分析了在實際應用過 程中存在的部分難點，並提出了新型物聯網無線組網、智能傳(chuan) 感器技術、圖形可視化技術及安全隱患與(yu) 評估的技術解決(jue) 方案。
關(guan) 鍵詞：鐵路工程；智慧消防；物聯網；應用
1、智慧消防物聯網在鐵路工程的應用
根據鐵路工程設計防火規範，旅 客車站、調度中心(所)、區間信號機械室、 變電站、機務段、車輛段、動車段(所)、 綜合維修基地、養(yang) 路機械段、鐵路隧道、 地下車站以及商業(ye) 用房等屬於(yu) 監測部位，考慮到調度中心、通信機房等場所在防火方麵特殊要求，單獨將電氣房 屋逬行獨立場所說明，具體(ti) 監測組網搭 建可根據建築情況混合組網。
1.1旅客車站
鐵路旅客車站是人員密集場所，其 消防安全的重要性不言而喻。針對車站 候車區、集散廳、售票廳以及固定設置 的餐飲、商品零售點等人流聚集的公共 區域，通過加裝智能物聯網采集終端及 用戶信息傳(chuan) 輸裝置，通過有線或無線通 信方式傳(chuan) 送到鐵路智慧消防平台，實現 實時監測判斷火災隱患，並聯動火災自 動報警、自動噴水滅火、排煙、防火門 等消防係統及電梯、空調等非消防電氣 設備，做好及時預警、消防聯動、緊急 預處、有序指引等保障工作，對於(yu) 地下 車站主要加強對出入口、安全通道、消 防通道以及站台、集散廳等區域的 監控，結合視頻與(yu) 圖像識別技術確保 道路通暢，及時發現消防隱患並預警。 一方麵加強、加深了防患於(yu) 未然的能 力，另一方麵可在發生火警時及時做好 應對措施，盡可能營造有利的消防救援 環境。智慧消防平台同時具有檢查、記錄、 核定消防設施和非消防設備巡檢維護情 況，以及消防物資、消防人員的在役在崗情況，消防力量實時掌握、分布一目 了然，並將相關(guan) 信息納入平台大數據實現的物聯網大數據管理。用戶通過智能手機APP或PC終端，實時接收到 各類消防及機電類設備告警信息並查看 相關(guan) 數據，使用方便、可靠、穩定。平台還開放數據接口對接鐵路公安、火警 119等三方係統，一方麵用平台特色 的大數據平台進行數據分析，使用3D 可視化技術，將原始數據關(guan) 聯原始場景直觀的展現，另一方麵可實時聯動外界資源與(yu) 力量，保障消防安全、提高管理效率。
1.2電氣設備房屋
鐵路電氣設備房屋主要是針對鐵路 各級通信機房、信號機械室及運轉室、 信息設備用房、調度中心(所)、車輛安 全防範預警係統機房和變、配電所，牽 引變電所、分區所、自耦變壓器所、開 閉所以及設備機房、消防控製室等，重 點做好各類電氣設備消防監測與(yu) 預警。 此類場所通常設置的消防設施有氣 體(ti) 滅火係統、火災自動報警係統及滅火器。傳(chuan) 統消防設備僅(jin) 能保證該場所內(nei) 部 獨立係統的完整性，無法與(yu) 上級監管部 門實現點對點直接通信。若采用物聯網 消防設備直接聯網，將消防設備的實時 運行狀態傳(chuan) 送到統一的智慧消防管理平 台，利用極早期空氣熱釋離子監測發現 隱患及時處理。如滅火器:從(cong) 出廠時間 到有效期、維保信息、維修記錄等均一 目了然；報警設備的報警、故障情況； 氣體(ti) 滅火裝置的壓力正常與(yu) 否等，大大 提升了監管力度和工作效率，可一時間了解到任一消防設備的完整信息。
1.3廠房(倉(cang) 庫)
對鐵路係統的廠房倉(cang) 庫中設置的消 防係統可利用RFID及早期煙霧傳(chuan) 感器、 大數據、低功耗網絡等物聯網技術，將 消防設備及物資識別、庫房環境大空間 等動態、有效監管起來，如重要物資的 查詢定位與(yu) 一鍵盤點、危化品的儲(chu) 存環 境實時監管、消防隱患分析研判與(yu) 預警、 消防設施應急啟動等。
1.4鐵路隧道
鐵路隧道距離長、環境差、空間狹小、 可視性差，一旦發生火災人員避難和救援困難，恢複整治時間長、間接損失大、維護和監管不方便，這也意味著鐵路隧道消防設施的安全性能要求越來越高。 按照目前的鐵路隧道消防設計，在 結構耐火、防塌陷、降低材料燃燒性能 等隧道防火設計的基礎上，設置氣體(ti) 檢 測與(yu) 通風、應急照明、電源監控、信號、通信、防火門、消防栓及自動滅火裝置、 水幕防火分隔設施、高壓細水霧滅火係統、火災自動報警係統、消防防護裝備、 消防水帶、消防水槍及滅火器(包括超 細幹粉自動滅火裝置及移動式滅火設施)等，規劃與(yu) 設置分隔、救援、疏散和避難應急係統。一方麵加強消防和非消防 電氣設備設施的聯網監測，另一方麵結 合NFC/RFID等物聯網技術確保設備維 修巡查到位，實時感知設備的工作狀態。現階段的消防物聯網技術主要體(ti) 現在遠程監控係統上，監管中心可以實時釆集聯網建築物內(nei) 的前端感知設備(如感煙 探測器、感溫探測器等)的報警信息和運行狀態信息，一時間發現損壞設備，包括地理位置、消防設施分布信息、消防設 施信息參數以及報警和故障點位信息等, 實現對聯網鐵路隧道消防安全狀況的多方位感知和監控，提前發現各故障隱患。
2、智慧消防物聯網在鐵路工程中的應用難點
經過研究探索，智慧消防物聯網在鐵路工程實施過程中仍然存在部分難點。
2.1 人流密集度高，施工空間及時間受限
智慧消防物聯網涉及到對傳(chuan) 統消防設施的改造與(yu) 升級，而在鐵路工程的應用中往往存在人流密集度高、施工空間 受限、施工時間受限、施工影響範圍大、水電條件受阻等困難。
2.2 電氣火災防控要求高
電氣火災對鐵路工程的影響與(yu) 危害巨大，一方麵需加強對電氣火災的預防，另一方麵需探索有效、安全的電氣火災滅火技術。
2.3 地下車站及長隧道排煙防控難
地下車站及隧道等一旦發生火災，具有煙霧大且不易散出、能見度低、疏散困難、結構特殊部分消防設施難以使 用等特點，做好排煙防控、有效疏散能夠降低人員傷(shang) 亡。
2.4 網絡覆蓋與(yu) 穩定性不足
尤其是鐵路四電和隧道比較常見，如電磁幹擾、建築物屏蔽以及偏遠地區因基站設置不到位沒有網絡信號，導致物聯網設備無法正常使用。
3、針對難點的解決(jue) 方案探析
3.1 新型物聯網無線組網解決(jue) 方案
智慧消防物聯網在應用中可采用新型無線組網方式，利用LORA自組網、NB-IoT單點部署、藍牙/NFC/RFID短距離通信等各種技術融合互補，降低施工難度、穩定網絡覆蓋。在部署點位密集、人流密集場所、運營商基站覆蓋不足的區域等擇優(you) 選擇施工條件較好、中心區域安裝LORA網關(guan) ，可無線連接覆蓋周邊2km範圍內(nei) 上千個(ge) 左右使用LORA技術的傳(chuan) 感器、采集器等前端物聯設備節點。LORA技術為(wei) 低功耗無線遠距離域網，不受運營商基站信號覆蓋影響，並且無流量使用費等成本。對於(yu) 部署點位較為(wei) 分散獨立旦有運營商網絡覆蓋的,可選擇運營商NBJoT新型物聯網通信技術，具有獨立性強、信號穿透好、功耗低等優(you) 點。而涉及消防巡檢、消防物資監管等消防維保及消防值班監控等方麵時，則可使用藍牙/NFC/RFID等短距離通信技術，具有定位準、交互快、效率高等符合工作監管要求的優(you) 勢。
3.2 智能傳(chuan) 感器技術
智慧消防物聯網可采用多種智能傳(chuan) 感器及檢測裝置，除應用較為(wei) 廣泛的溫度、濕度環境監測，壓力、液位消防水係統監測，壓差、開關(guan) 量等排煙與(yu) 防火分隔係統監測之外，針對電氣火災防控，可通過加裝剩餘(yu) 電流探測器、線纜測溫探測器、滅弧式短路保護裝置、可燃氣體(ti) 探測器等，實現有效防控。
3.3 圖形可視化技術
智慧消防物聯網可整合BIM建模、3D可視化、視頻監控、圖像識別等技術，更加直觀的定位、呈現消防設施的工作與(yu) 報警狀態，以及現場建築結構、設施分布、現場人員、火災情況等。發生火災等事故時可以在鐵路工程較為(wei) 龐大、複雜的建築結構和空間中盡快定位事故位置，了解位置所在周邊環境和當前人流分布情況，掌握就近消防設施部署及實際工作狀態，查看各疏散通道是否安全通暢，並可以調閱事故發生前後的現場視頻監控畫麵，更加科學地對現場事故進行判斷分析，以便做出合理的應急處置。同時通過對現場的場景模擬、消防係統組態結構分析，旅客、值班客服等非消防專(zhuan) 業(ye) 人士也容易進行簡易消防設施操作、當前定位及逃生路線規劃,有利於(yu) 初期火災撲滅及發生火災事故後的人員疏散逃生。
3.4 安全隱患與(yu) 評估
智慧消防物聯網運用消防安全工程學的原理與(yu) 方法，以火災科學的基礎原理和火災風險評估的理論知識為(wei) 基礎,建立火災風險評估指標體(ti) 係，在防火防煙能力、疏散能力、滅火救援能力、消防設施工況、消防安全管理等維度下,對鐵路工程中的消防安全情況做出定性和定量評價(jia) 。另外，智慧消防物聯網重視消防巡檢、維修、保養(yang) 等工作的開展,要求過程中發現的各類消防安全隱患、故障、事故等及時上報並逬行整改，納入整體(ti) 消防安全評估體(ti) 係。同時結合曆史數據進行整體(ti) 分析研判，分別風險多發的時間段、設備、行為(wei) 等，便於(yu) 針對性製定策略進行整改調整優(you) 化，預防為(wei) 主、防消結合。
4、安科瑞智慧消防平台介紹
4.1 平台結構
4.2平台主要功能介紹
4.2.1頁
用戶登錄成功之後進入頁，如圖所示。主要展示的內(nei) 容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備台賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳(chuan) 感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。
4.2.2消防子係統
智慧消防管理雲(yun) 平台包含了智慧用電子係統、防排煙子係統、消防水子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統、消防設備管理子係統和視頻監控子係統等。智慧用電子係統可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子係統進入智慧用電監控頁麵，點擊菜單顯示整個(ge) 項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息，點擊末級節點顯示具體(ti) 探測器的監控頁麵。
消防水子係統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳(chuan) 感器等，用於(yu) 實時的監控消防水管網的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網漏水時，係統也能實時地發出警報，能讓相關(guan) 人員及時維修維護，保障消防安全。
防排煙子係統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、有害氣體(ti) 、及氣體(ti) 滅火信息等數據采集，實時秒級檢測煙霧，一且發現監測數劇超過風險閾值，APP、短信報警、報警統統上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業(ye) 主、物業(ye) 消防單位是哪個(ge) 位置的火災隱情。
消防設備電源子係統實時監控消防係統各個(ge) 部件(如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等)的電源工作狀態，確保消防設備供電正常，並對各個(ge) 部件電源產(chan) 生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示。可長期記錄電壓電流運行參數，自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析，對可能產(chan) 出問題的隱患進行警示。
防火門子係統通過與(yu) 門禁報警、視頻識別的關(guan) 聯，實時監控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現緊急情況下的開閉控製等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環境。
應急照明與(yu) 疏散指示子係統可實現對各個(ge) 應急燈具的實時監控和控製，當發生火災時，可準確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建築內(nei) 的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。
視頻監控子係統數據部門收到感應端各子係統報警信息後，可調出報警位置關(guan) 聯的監控攝像頭圖像，查看報警現場視頻輔助進行火情確認。實現火災報警子係統、消防水子係統、電氣火災子係統、防排煙子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統和視頻監控子係統的有機結合，實現了報警點和監控點的聯動。
消防設備管理子係統能夠將每個(ge) 建築、項目節點的所有消防設備和資產(chan) 納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃，在緊急情況下，會(hui) 聯動GIS調度子係統進行調度。
4.2.3隱患管理
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發、隱患處理和隱患分析四個(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，並進行派發和處理操作，且對所有隱患進行統計分析。
4.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環比、能耗報表和能耗等五個(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統計、同環比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗。
4.2.5手機APP
APP支持androids、ioses操作係統，方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻監控、火災報警等子係統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等。
5、結語
對於(yu) 旅客車站、電氣設備房屋、廠房(倉(cang) 庫)及鐵路隧道的消防要求各有不同，但目的都是為(wei) 了建造安全、穩定、智能的消防管理平台，及時發現消防隱患並預警。在實際應用中存在人流密集度高，施工空間及時間受限等問題，可通過新型物聯網無線組網、智能傳(chuan) 感器技術、圖形可視化技術及安全隱患與(yu) 評估的方案來解決(jue) 。
參考文獻
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[3]. 安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理雲(yun) 平台2020版
[4]. 安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06版
作者簡介
簡婷，女，本科 开云体育手机下载教程，主要研究方向為(wei) 智能電網供配電
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