軌道交通火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張搏

（哈爾濱地鐵集團(tuán)有限公司，黑龍江 哈爾濱150001）

現(xiàn)階段的大中型城市中，立體化的軌道交通網(wǎng)絡(luò)已初步形成。作為現(xiàn)代化城市的主要出行保障方式之一，軌道交通在城市運(yùn)行中所表現(xiàn)出的強(qiáng)大運(yùn)載能力能夠?yàn)槌鞘械陌l(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高帶來基礎(chǔ)的保障。而在軌道交通長期運(yùn)行和服務(wù)里程的增長中，諸多關(guān)于其安全防護(hù)措施的完善需求逐漸出現(xiàn)。特別是對于火災(zāi)發(fā)生的可能性和潛在的安全隱患，務(wù)必提前做好相關(guān)防范措施。由于軌道交通線路覆蓋面積廣，線路總里程較長，利用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方式進(jìn)行火災(zāi)的防范顯然難以實(shí)現(xiàn)，而通過自動化的監(jiān)測和控制技術(shù)進(jìn)行火災(zāi)的防范和應(yīng)急處理就成為最有可行性的預(yù)警方案之一。

1 軌道交通火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求

1.1 可靠性

軌道交通工具的運(yùn)營場所屬于人流密集的公眾場所，為了保證市民在使用公共交通出行時(shí)的安全，除了實(shí)現(xiàn)基本的火災(zāi)自動報(bào)警功能外，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)也應(yīng)在設(shè)計(jì)層面更多考慮如何保證監(jiān)測的靈敏性和運(yùn)行過程的可靠性。由于火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用具有明確的目的性，系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)也是為了保證軌道交通整體運(yùn)行環(huán)境中的穩(wěn)定性，充分避免后續(xù)運(yùn)行中出現(xiàn)意外故障或誤報(bào)、漏報(bào)等問題造成嚴(yán)重的后果。作為軌道交通運(yùn)營安全的主要保障手段，對于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確度要求較高。若一旦因?yàn)閭鞲衅鞴收匣蚴ъ`而導(dǎo)致誤報(bào)、漏報(bào)問題出現(xiàn)，則必然會造成較為嚴(yán)重的交通安全事故，甚至威脅到相關(guān)公共財(cái)產(chǎn)和公眾的人身安全。

1.2 可維護(hù)性

軌道交通的站點(diǎn)設(shè)置和線路規(guī)劃具有一定的規(guī)律性，同樣在安裝和布設(shè)火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)測點(diǎn)和相關(guān)傳感器元件時(shí)，要確保整個(gè)系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性。一套功能完善的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)所涉及到的智能元器件數(shù)量眾多，相關(guān)研發(fā)、定制和安裝的投入成本都較高。為保證其后續(xù)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在其功能的設(shè)計(jì)上必須具備自故障的診斷和處理能力。一些線路中的突發(fā)故障問題由于客觀條件限制可能無法及時(shí)派技術(shù)人員前往進(jìn)行修復(fù)，這時(shí)利用自故障檢測系統(tǒng)便可根據(jù)相關(guān)參數(shù)和信號的變化規(guī)律，總結(jié)推斷出故障產(chǎn)生的位置并進(jìn)行系統(tǒng)的重新啟動或參數(shù)的調(diào)整，從而在最短時(shí)間內(nèi)完成故障的修復(fù)與排除，保障軌道交通火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)能時(shí)刻處于可用狀態(tài)。憑借高靈敏度的火災(zāi)監(jiān)測能力全時(shí)段的保障地鐵運(yùn)行的安全。

1.3 可擴(kuò)展性

在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)軌道交通體系的不斷完善和功能的逐步健全，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)也要在軟件和硬件層面都具備良好的可擴(kuò)展性。在長期的運(yùn)營過程中，伴隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)模的不斷增加，精細(xì)化的各類功能和使用需求都會對于火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)提出更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。為了能夠符合更加復(fù)雜化的運(yùn)行需求，同時(shí)進(jìn)一步提升火災(zāi)防范的實(shí)際效果，火災(zāi)自報(bào)警系統(tǒng)的通訊接口和數(shù)據(jù)傳輸方式等方面都應(yīng)預(yù)留可擴(kuò)展的接口和連接通路。確保其兼容性，為以軟件為主的功能模塊擴(kuò)展提供可融入的空間和信號傳輸通道，全面維持系統(tǒng)自身的協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性。

2 軌道交通火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容

2.1 控制中心的設(shè)計(jì)

一般情況下，在軌道交通系統(tǒng)各個(gè)站點(diǎn)都設(shè)有控制中心，而火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的控制點(diǎn)也大多位于現(xiàn)有控制中心中。如何在定點(diǎn)的控制中心中實(shí)現(xiàn)整條線路的火災(zāi)監(jiān)控是系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的難點(diǎn)所在。為了實(shí)現(xiàn)基本的火災(zāi)防范預(yù)警功能，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的線路運(yùn)行情況和規(guī)劃布局方式，結(jié)合消防控制中心、行車調(diào)度中心及電力調(diào)度中心的工作流程和應(yīng)急響應(yīng)模式互相協(xié)調(diào)配合，利用各種可調(diào)配的資源為火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、電力和人員等多方面的服務(wù)支持。一旦監(jiān)測到發(fā)生火災(zāi)或存在較大的火災(zāi)隱患時(shí)，可快速做出響應(yīng)。利用多角度的配套資源及時(shí)進(jìn)行控制和處理，快速將火災(zāi)隱患降至最低。利用控制中心的核心式布局設(shè)計(jì)，能讓輻射到的周邊線路及相關(guān)儀器設(shè)備通過協(xié)調(diào)統(tǒng)一的方式將火災(zāi)監(jiān)測的信號實(shí)時(shí)處理并進(jìn)行反饋。通過數(shù)據(jù)服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測保障整個(gè)系統(tǒng)的流暢運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的各主要功能。

2.2 全局網(wǎng)絡(luò)部署

為了確?；馂?zāi)監(jiān)測點(diǎn)的信號能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互通訊，方便控制中心進(jìn)行全局防控，系統(tǒng)內(nèi)部的信號傳輸和通訊方式應(yīng)充分考慮軌道交通運(yùn)行的實(shí)際特點(diǎn)和功能需要而進(jìn)行通訊過程的優(yōu)化和改善。在軌道交通火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署過程中，一般采取冗余雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布置。這種方式除了具備較強(qiáng)的可靠性外，對于各類復(fù)雜的組合方式也表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組合模式的篩選和確定階段，應(yīng)根據(jù)軌道交通的實(shí)際運(yùn)行效益和通訊鏈路的架設(shè)方式選擇恰當(dāng)?shù)男盘杺鬏斖ǖ溃苊馔ǖ佬畔⑼ㄐ挪粫乘鶐淼男盘栄舆t或報(bào)警無效等問題。線網(wǎng)布置應(yīng)充分考慮到火災(zāi)警情傳輸?shù)臅r(shí)效性和監(jiān)控覆蓋的全面性等問題，盡量規(guī)避可能存在故障隱患的線路。還應(yīng)注重TCP/IP 通訊協(xié)議的綜合應(yīng)用，保證整個(gè)線網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部各節(jié)點(diǎn)的通信流暢。必要時(shí)可設(shè)置備用線路，以防止突發(fā)事故時(shí)因主線路通訊不暢而造成的系統(tǒng)功能癱瘓。

2.3 設(shè)備選型與設(shè)計(jì)

功能健全且具有良好魯棒性的火災(zāi)自動監(jiān)測系統(tǒng)需要軟件和硬件的高度配合。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段及設(shè)備裝置選型過程中，應(yīng)注重不同地鐵車站和使用需求背景下的差異性方案設(shè)計(jì)。按照區(qū)間隧道、車輛段、停車場等不同應(yīng)用場景下的火災(zāi)監(jiān)測需求選擇具有不同監(jiān)控范圍、信號傳輸方式、操作流程和反饋形式的監(jiān)測設(shè)備。在滿足報(bào)警功能的基礎(chǔ)上提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。

3 結(jié)論

通過本文對于軌道交通中火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用關(guān)鍵內(nèi)容的探討，明確了影響自動報(bào)警系統(tǒng)核心功能的內(nèi)在和外在因素，并對提升系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定性、監(jiān)測準(zhǔn)確性和應(yīng)用可擴(kuò)展性提出了具有可行性的參考建議。為了有效避免火災(zāi)事故的發(fā)生，應(yīng)基于軌道交通的規(guī)劃特點(diǎn)和日常運(yùn)行方式設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套全自動的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。在其功能的設(shè)定和實(shí)現(xiàn)方式上，也應(yīng)充分契合軌道交通的實(shí)際運(yùn)行情況和應(yīng)用場景的真實(shí)條件，從而保證火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)判斷的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)整合，構(gòu)建功能完善，監(jiān)測靈敏度高的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)能夠切實(shí)改善軌道交通運(yùn)行環(huán)境的安全水平。