鐵路隧道防災安全監(jiān)控系統(tǒng)方案研究與探討

孫萬鑫

【摘要】 對比國內(nèi)外鐵路隧道的防災救援系統(tǒng)，國內(nèi)隧道具有區(qū)域長、分布密集、隧線比過高的特點，針對此類問題需要建立完善的安全監(jiān)控體系，加強防災監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化，保證防災救援系統(tǒng)具有較強針對性和實用功能，確保鐵路隧道系統(tǒng)設計滿足實際的鐵路運行需求。

【關鍵詞】 鐵路隧道 防災 安全監(jiān)護系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)

引言：國內(nèi)鐵路專線發(fā)展較快，隧道施工的比例逐漸增加。如西安到成都的客運專線，大部分的山區(qū)隧道工程，且一般隧道施工長度高、隧線比大，對其進行合理的防災救援施工是當下主要問題。鐵路隧道中火災事故、撞車、脫軌等安全事故頻繁發(fā)生，危害度高，需要引起業(yè)內(nèi)學者的關注。以火災事故為例，一旦發(fā)生火災，需要緊急通報、啟動消防系統(tǒng)，保證救援工作的順利進展，為此，隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)起到了至關重要的安全作用，是提高乘客安全的基礎設施。

一、鐵路隧道防災監(jiān)控系統(tǒng)設計分析

1.1隧道安全影響因素

隧道安全的影響要素較多，包括地震、水災、危險物品運輸?shù)纫?。防災系統(tǒng)主要是避免災害發(fā)生、以及災害發(fā)生后有效控制的系統(tǒng)，借助相關維護程序、管理設施等進行規(guī)范化的保護。避免隧道災害過于嚴重的影響。隧道災害分為：水災、火災、空氣動力學、結構失穩(wěn)問題等。其中火災的危害程度較大，對鐵路火車的負面影響相對嚴重，需要引起足夠的重視。為防止災害發(fā)生，應從預防措施、減輕措施、疏散措施、救援措施、事故管理等綜合方面考慮。

1.2系統(tǒng)目標

在總體結構上，隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)可采用分層分布式控制結構，由4層網(wǎng)絡組成：調(diào)度中心級監(jiān)控網(wǎng)絡層，工務段或大站級監(jiān)控數(shù)據(jù)處理中心、車站級監(jiān)控網(wǎng)絡層和隧道（群）底層現(xiàn)場級分散控制網(wǎng)絡層。

1.3系統(tǒng)功能

根據(jù)隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)結構特點，其功能包括下述幾點。

第一、調(diào)度中心功能。調(diào)度中心監(jiān)控一般設立在鐵路局調(diào)度處，任務是負責監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，保證隧道關鍵設備的有效獲取，同時在工作站進行顯示，便于中心操作人及時發(fā)布相關指令，形成信息傳輸通道。借助大屏控制器的連接，將現(xiàn)場信息即時顯示。隧道救援工作涉及專業(yè)多、人員廣，需要考慮協(xié)調(diào)指揮，同時還需要各個調(diào)度共享設備接口，保證信息即時共享的目的充分實現(xiàn)。

第二、工務段、大站級功能。監(jiān)控數(shù)據(jù)一般在工務段、大站進行設立。監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的存儲、處理可從系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)查找、提取。保證現(xiàn)場設備狀況的及時表現(xiàn)，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫進行記錄、更新處理，及時生成報表。此外，還需要將報警信息、預案數(shù)據(jù)及時上傳至防災端口。

第三、車站級功能。車站級隧道防災救援系統(tǒng)一般在隧道周邊的車站內(nèi)進行監(jiān)理。存儲被控系統(tǒng)相關信息，及時反映設備的變化，根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息進行報表的生成操作。車站內(nèi)部控制室的值班人員以便可觀測到上述信息，并根據(jù)數(shù)據(jù)進行指令的下達，形成完整的控制信息傳送。車站工作站區(qū)域內(nèi)，以便其平臺僅具有顯示功能，無法進行控制等操作，僅在特殊狀況下，如中心癱瘓、中心授權后，方可進行設備控制權的獲取。中心控制區(qū)、車站級別之間需要建立完整的授權通道，便于同一時間及時發(fā)布控制指令。

第四、現(xiàn)場級功能?，F(xiàn)場級隧道防災救援監(jiān)控系統(tǒng)設于各隧道（群）內(nèi)，具備自檢和對監(jiān)測設備工作狀態(tài)的檢測功能，實現(xiàn)故障診斷及報警；同時，能夠將設備故障信息上傳至監(jiān)控數(shù)據(jù)處理中心并接受監(jiān)控數(shù)據(jù)處理中心的集中檢測管理。緊急救援站需要設立監(jiān)控盤區(qū)域，便于對火災情況的實時、全面的了解，及時開展有效操作，相應操作程序需要進行合理的人性化設計，保證便于操作控制。

二、系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

鐵路隧道防災安全監(jiān)控與應急救援保障信息系統(tǒng)由隧道監(jiān)控站計算機系統(tǒng)、隧道交通監(jiān)控本地控制器、隧道安全監(jiān)控中心、隧道外場設備和傳輸通道等組成。其中，隧道交通監(jiān)控本地控制器是隧道監(jiān)控站與隧道外場設備的聯(lián)系紐帶。隧道（群）本地控制器通過工業(yè)以太網(wǎng)相連，形成一個冗余環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，并通過工業(yè)以太網(wǎng)與隧道監(jiān)控站相連。本地控制器一般是一對多工作方式，在隧道內(nèi)部分散布置，均與外場設備連接，主要進行數(shù)據(jù)收集、存儲、管理等工作，并監(jiān)控外場設備的運行狀況，及時發(fā)出控制指令，同時具有自控功能，檢修環(huán)節(jié)中，可借助隧道的本地控制器進行操作。

結語：鐵路修建施工中，隧道群一般分布廣，導致隧道防災救援工作具有難度大、專業(yè)性強、綜合性強的特點。需要借助計算機以及監(jiān)控系統(tǒng)來提高應急指揮能力。當火災發(fā)生后，隧道內(nèi)部防災救援系統(tǒng)屬于聯(lián)動性較強的綜合系統(tǒng)，必須加強滅火、救援組織的合理建設，保證通風、照明設施等的合理性，建立監(jiān)控一體化平臺，確保鐵路安全運營。

參 考 文 獻

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