智慧消防技術在鐵路消防管理中的應用

唐瑾

摘要：鐵路是現(xiàn)代綜合交通運輸體系的重要組成部分，鐵路相關建筑群落復雜，具有大空間、大面積、長疏散距離、人員多且流動性大等特點，若不慎發(fā)生火災，極有可能造成嚴重的損失及惡劣的社會影響。大數(shù)據(jù)和人工智能技術的飛速發(fā)展為智慧鐵路火災風險管控提供了更強的技防能力，物聯(lián)網信息化技術與消防工作的深度融合可以全面提升鐵路消防工作的科技化、信息化和智能化水平。因此，以某高鐵客運站智慧消防系統(tǒng)為例，分析并總結智慧消防技術在鐵路消防管理中的發(fā)展與應用情況。

關鍵詞：智慧消防；鐵路；消防管理；公共安全

中圖分類號：D035.36? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）12-0011-03

1 鐵路智慧消防發(fā)展需求和現(xiàn)狀

1.1? 鐵路智慧消防發(fā)展需求

近年來，鐵路運輸業(yè)飛速發(fā)展，站房、生產生活房屋以及四電用房等鐵路工程規(guī)模日漸增大，相應帶來的火災風險愈發(fā)復雜多變。消防設備點位繁多，且位置相對分散，傳統(tǒng)消防巡檢檢查所有重點部位，耗費大量的精力，工作效率較低[1]。此外，存在大量建筑功能混合且分區(qū)不明確、基礎設施配備不齊、值班人員水平不足、火情通報不及時等問題，傳統(tǒng)火災風險信息監(jiān)測與預警手段難以應對。智慧消防的建設可實現(xiàn)消防高效精細化管理，能有效提升現(xiàn)階段鐵路消防安全管理水平。

1.2? 鐵路智慧消防現(xiàn)狀

2017年10月，原公安部消防局發(fā)布公消〔2017〕297號文件《關于全面推進“智慧消防”建設的指導意見》。國家層面首次提出“全面提高消防工作科技化、信息化、智能化水平”，實現(xiàn)消防工作轉型升級。2019年12月，應急管理部應急提函〔2019〕9號《關于推進全國智慧消防建設的提案》的回函：積極建設智慧消防大數(shù)據(jù)平臺和物聯(lián)網系統(tǒng)；進一步指導和支持地方推進智慧消防建設；加強智慧消防建設成果實效性宣傳。

鐵路集團各單位建設的基本思路是在原有的火災報警控制器和其他消防設施上增加信息傳輸裝置、開發(fā)管理軟件、接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將各站區(qū)分散的消防設施數(shù)據(jù)信息、視頻等組成網絡，實現(xiàn)對各站區(qū)消防安全的遠程集中監(jiān)控管理，并為后續(xù)的智能分析、風險評估等智慧功能的開發(fā)奠定基礎。消防物聯(lián)網建設方面，綜合利用新技術，通過實時監(jiān)控建筑消防設，實現(xiàn)消防隱患的早發(fā)現(xiàn)、早識別、早處理。通過接入遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對消防管理人員及值班人員實時、動態(tài)化監(jiān)督，對聯(lián)網單位的消防重點部位實時監(jiān)控；將各類傳感器終端（如液位傳感器、壓力傳感器等）安裝于消防設施關鍵性部位，實現(xiàn)智能化實時監(jiān)測消防設施設備工作狀態(tài)。消防大數(shù)據(jù)建設方面，借助物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)等信息化獲取手段，立足于火災防控的根本需求，對獲取的有價值的數(shù)據(jù)，綜合分析，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，研判形勢，實現(xiàn)智能火災防控，提升消防安全預警監(jiān)測的智能化水平。

2 鐵路智慧消防建設建議

2.1? 鐵路智慧消防系統(tǒng)構建

依據(jù)對鐵路消防安全管理現(xiàn)狀和需求的調研成果，結合某高鐵客運站已建設項目的經驗總結，建議針對鐵路行業(yè)特點，加強管理模式與頂層設計。主要任務、方法步驟建議：鐵路智慧消防建設可根據(jù)各局實際情況，按照“以點帶線，以線建面”的方式有序推進。第一步，選擇具有代表性的高鐵站先行試點，測試、完善大數(shù)據(jù)平臺和客戶端軟件功能，積累實踐經驗；第二步，在成功試點基礎上擴展至一條高鐵線；第三步，在高鐵做到智慧消防全覆蓋。

鐵路智慧消防設施監(jiān)控包含火災探測報警系統(tǒng)（煙感、溫感、手報等）、消防水炮系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、視頻火災監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災報警監(jiān)控系統(tǒng)等系統(tǒng)的改造，并新增對消防重點區(qū)域、防火門的狀態(tài)監(jiān)控。

2.2? 智慧消防賦能鐵路消防監(jiān)督管理

第一，研究基于大數(shù)據(jù)分析的鐵路火災風險動態(tài)感知和智能研判技術。對不斷生成的動態(tài)消防數(shù)據(jù)進行抽取、清洗、轉換、整合，構建聚類、關聯(lián)規(guī)則等分析模型，自主進行自我迭代與升級。第二，研究基于邊緣計算和機器學習的火災風險動態(tài)評價技術。建立鐵路消防風險動態(tài)評估體系，實現(xiàn)風險管控無漏洞。第三，對鐵路消防設施運行狀況、日常消防管理等進行多維度實時評估。通過建立評估模型，收集消防設施、安全管理、存在隱患等情況，準確評估建筑消防安全風險級別。第四，研發(fā)消防管理功能，實現(xiàn)消防管理無死角。消防管理人員可通過手機App客戶端隨時查看消防設施設備狀態(tài)信息，比如管網最不利點的實時壓力。

2.3? 鐵路智慧消防火災風險監(jiān)測預警

研究火災風險信息數(shù)據(jù)融合與傳輸技術。研究鐵路火災風險信息數(shù)據(jù)全面采集、互聯(lián)互通以及多維度數(shù)據(jù)融合方法，集成消防信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源，探究消防物聯(lián)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)預處理算法、數(shù)據(jù)挖掘、聚類分析等技術，獲得分布式多源火災風險信息數(shù)據(jù)采集與傳輸策略。構建鐵路多場景火災風險智能監(jiān)控預警系統(tǒng)平臺。采用先進的通信技術、多信息處理技術及結合物聯(lián)網硬件設備，構建火災風險分級預警模型，研究鐵路精細化風險信息推送預警技術，實現(xiàn)從靜態(tài)監(jiān)測到動態(tài)預警。將消防報警系統(tǒng)與消防預警系統(tǒng)有機結合，實現(xiàn)設施監(jiān)控無盲區(qū)。利用物聯(lián)網技術，采集火災報警、消防給水、防排煙等七類消防設施的報警、故障、屏蔽及水壓、供水等信息，建設消防物聯(lián)網監(jiān)控平臺，可實時查看消防系統(tǒng)狀態(tài)，全方位監(jiān)管消防設施設備運行情況。研發(fā)視頻顯示功能，實現(xiàn)區(qū)域動態(tài)全顯示。將客站、商業(yè)既有監(jiān)控系統(tǒng)接入，并增設重點部位射頻探頭，將站區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入智慧消防系統(tǒng)聯(lián)動控制，可直接調取火災報警點周邊的監(jiān)控探頭對火災報警信息予以確認，對人員消防值守、巡檢工作情況實施監(jiān)管。

2.4? 鐵路智慧消防應急預案系統(tǒng)

鐵路工程的消防安全防控難度大，要求高，一旦發(fā)生火災，人員避難和救援困難，智能消防應急疏散系統(tǒng)能有效解決此類問題，做到預防為主、防消結合、科學救援。構建涵蓋火災風險識別、評估、預警及防范的鐵路智能消防技術體系。研究交互式鐵路全員消防培訓與演練技術、基于三維數(shù)字的鐵路應急預案編制和疏散引導技術，綜合提升人群的消防安全意識和求生自救能力。建設數(shù)字化消防預案編制和管理應用平臺，與其他系統(tǒng)如接警調度系統(tǒng)互聯(lián)互通，在現(xiàn)場可實現(xiàn)消防資源分布查詢、地理信息測量，輔助決策和指揮。研發(fā)應急處置功能，在系統(tǒng)中預置火災應急處置預案，登記應急處置人員通信方式，預設啟動應急處置程序指令?；馂膱缶鳈C一旦發(fā)生告警，系統(tǒng)自動調取對應區(qū)域監(jiān)控視頻及時查看并確認火情，并通過一鍵發(fā)送功能將相關指令信息發(fā)送給應急處置人員手機，啟動應急預案，指揮應急救援。加強對專業(yè)消防人才的培養(yǎng)。智慧消防建設需要信息技術的有力支撐[2]?？赏ㄟ^培訓、考察學習等方式培養(yǎng)專業(yè)消防員和管理人員的綜合素質和專業(yè)能力，為智慧消防建設提供復合型人才。

3 智慧消防系統(tǒng)在鐵路消防安全管理中的實際應用——以某高鐵客運站智慧消防系統(tǒng)為例

已建成某高鐵客運站智慧消防系統(tǒng)主界面，見圖1。該系統(tǒng)利用各類傳感器、網關、局域網、互聯(lián)網、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等技術，將鐵路消防、電氣設備等全要素進行物聯(lián)匯聚，流程管控、集中呈現(xiàn)、動態(tài)展示、按需推送，建立鐵路站房專業(yè)云平臺，實現(xiàn)消防系統(tǒng)化、機電設備精細化管理，消防安全智能化管理。

該高鐵客運站智慧消防系統(tǒng)平臺重點加強對火災報警系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)等消防設施的遠程監(jiān)控，包括實時火警、故障、屏蔽等報警事件、消防設施運行實時信息（水泵狀態(tài)、水管網壓力、水箱液位等），平臺還對電氣系統(tǒng)及其他各類消防設施和非消防設備進行實時監(jiān)控和處理，并進一步加強對建筑內風火水電、封堵、疏散、救援場地等消防全要素進行管控。

其中火災自動報警系統(tǒng)，采集報警主機信號，集合煙感、溫感、手報、消報等報警及聯(lián)動控制信息，當有報警信號傳遞時在系統(tǒng)界面實時彈出報警信息并關聯(lián)報警的設備、位置、區(qū)域負責人信息，并在三維可視化系統(tǒng)中直接顯示，協(xié)助值班人員盡快定位報警點位[3]。同時結合可視化模型直觀展示每臺主機、每個回路所覆蓋的區(qū)域，幫助安全管理者有效了解各區(qū)域內安全運行狀態(tài)。自動噴水滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)對自動噴水滅火系統(tǒng)的水壓、高低壓、異常、主/備泵的進出口壓力、控制柜的自動、手動、開啟、關閉等數(shù)據(jù)通過無線網絡實時發(fā)送至平臺，平臺對數(shù)據(jù)進行存儲、分析、直觀地展示到可視化平臺，如出現(xiàn)異?？呻S時安排巡查人員進行現(xiàn)場取證、制止、恢復、幫助用戶實現(xiàn)對自動噴水滅火系統(tǒng)進行及時高效的監(jiān)管。

平臺同時提供手機App端和后臺Web端或者大屏，實現(xiàn)多屏互動。用戶可通過多種方式，查看實時數(shù)據(jù)，設備運行狀態(tài)，接收各類消防設施設備告警信息，操作方便、可靠、穩(wěn)定。平臺依靠互聯(lián)網技術實現(xiàn)設備管理、消防培訓學習、數(shù)字消防預案應用、消防安全評估等工作，增強了原有消防工作的流程職責，夯實消防管理基礎，控制消防隱患，為落實消防管理責任制提供了物質基礎。平臺同時開放數(shù)據(jù)接口，可與鐵路公安、市“一網統(tǒng)管”平臺、市消防救援總隊指揮中心等公共安全系統(tǒng)對接，實現(xiàn)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享。平臺包含多站集中監(jiān)管、消防設施實時監(jiān)測、告警及視頻聯(lián)動、維修維保巡查監(jiān)管、微型消防站監(jiān)管、應急預案管理、消防安全評估、數(shù)據(jù)匯聚與分析、外界系統(tǒng)互聯(lián)互通以及多屏互動監(jiān)管十大功能模塊，見圖2。

消防安全管理包含巡查、檢測、保養(yǎng)、維修、隱患等功能，結合NFC與BIM模型將巡查、檢測、保養(yǎng)、維修、隱患等工作直觀地展示在大屏端，同時在選擇每個點位后可以直觀了解各區(qū)域、各點位相關工作任務內容細節(jié)。通過大屏端直觀展示已完成或未完成的工作，并以顏色的方式進行區(qū)分展示，便于直觀了解日常安全管理工作的完成情況。同時對各項任務進度進行統(tǒng)計、分類、分析以圖表的方式展示。

4 結語

在當前我國社會消防安全管理工作中，充分應用智慧消防理念與技術，可以彌補傳統(tǒng)消防安全管理工作的弊端，提高其自動化與智能化。通過智慧消防的建設可以解決消防建設和管理中的漏洞，從而提高公共建筑的消防管理水平，大大縮減消防工作的管理成本，提高企業(yè)的經濟安全。

參考文獻：

[1]姜抒.高鐵車站智慧消防大數(shù)據(jù)云平臺設計方案[J].通訊世界，2018（10）：73-74.

[2]黃廣蕓.智慧消防建設分析[J].消防界（電子版），2020，6

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[3]叢培昕，袁焱華，楊志軍.高鐵站房消防系統(tǒng)聯(lián)動控制方案要點探討[J].智能建筑與智慧城市，2022（5）：156-159.

Application of intelligent fire protection technology in railway fire management

Tang Jin

（Shanghai Bei'an Industrial Co.， Ltd.， Shanghai 200032）

AbstraCt： The railway is an important part of the modern integrated transportation system. Railway-related building communities are complex and have the characteristics of large space， large area， long evacuation distance， many personnel and large mobility. If a fire occurs accidentally， it is very likely to cause serious losses and bad social impact. The rapid development of big data and artificial intelligence technology provides stronger technical defense capabilities for smart railway fire risk control. The deep integration of Internet of Things information technology and fire protection work can comprehensively improve the technological， informatization and intelligent level of railway fire protection work. Therefore， taking the intelligent fire protection system of a high-speed rail passenger station as an example， the development and application of intelligent fire protection technology in railway fire protection management are analyzed and summarized.

Keywords： intelligent fire protection; railway; fire management; public safety