宋兵兵
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：隧道內設置防災疏散設備設施監控系統，是保障一般情況下設備狀態實時監控識
別和災害情況下有效聯動的可靠手段。針對既有同類監控系統存在的問題，為滿足少人化、智能化運維管控的需求，開發了基于二級架構的新型鐵路隧道防災疏散設備設施智能監控系統，闡述系統架構、組成、功能性能及實現方法。新系統可實現對隧道內防災通風、應急照明、疏散指示、其他消防設備設施、防護門等設備設施的有效監控，為長大隧道(群)監控系統的研究與實施提供一定的參考。
關鍵詞：鐵路隧道；疏散；設備設施；智能監控系統
0 概述
隧道內災害主要有火災、水災、有毒氣體、地震、塌方等。據各類文獻調研濕示1-4，鐵路隧道運營期防災應以隧道火災為要點。隧道內火災起火原因復雜多樣，炯氣濃度大、溫度高、火焰蔓延迅速、人員疏散閑難、滅火難度大。針對上述特點，長大隧道應采用輔助疏散和滅火的防災疏散設備設施，要安全可靠、技術先進、經濟合理、使用維修方便。本著簡單可靠的原則，隧道內應設置防災通風、應急照明、疏散指示、防護門等其他消防設備設施。火災發生后通常需要經過發現一判識一告警一啟動設備設施等環節，而防災監控系統就能起到舉足輕重的作用(見圖3)。一般該系統直接監控隧道內各設備設施的運行狀態，包括防災通風設備、應急照明設備、緊急疏散設備、防護門及各類機箱機柜和交換機等，災害情況下需要參與應急疏散工作，其預先設置的預案及應急步驟可決定能否快速組織。
1 既有隧道監控系統分析
國內外典型長大隧道監控系統實施現狀參見表2。由于對災害應急處置的管理模式差異，國外監控系統更重視災害的預防與應急處置，監控中心有輔助功能，但對設備設施本身的工作狀態和健康狀態重視不足；國內隧道監控系統存在監控設備類型不足、軟硬件聯動不協調、技術發展不均衡等問題。據統計，國內當前363座隧道設置防災通風監控系統，331座隧道設置應急照明監控系統，462座隧道設置應急供電系統，263座隧道監控系統具備遠程啟閉功能，對于一些重要軌旁設備如防護門等尚未納入監控范圍，由于隧道修建時間的差異，軟硬件配置總體發展很不均衡。為解決當前鐵路隧道防災疏散系統工程實施和運維中存在的問題，更好地服務于智能鐵路建設總體布局，針對當前防災疏散設備設施監控系統存在的問題，亟須開展以下工作：一方面統一建設平臺，梳理平臺系統架構、技術要求、功能要求以及接口規范，建立功能完備的隧道防災疏散設備設施智能化監控系統，并實現智能化運維管理功能；另一方面，系統軟硬件綜合統一實施，從實際運營和防災需求出發，對機電設備功能、性能、環境適應性等進行梳理，使硬件與軟件合理匹配。
2 新型隧道智能監控系統設計
新型隧道智能監控系統對隧道防災疏散機電設備設施實行一體化集中管控，采用2級架構，第1級為局中心監控主站、監控終端設備，第2級為隧道端監控設備，局中心監控主站應統一設置于集團公司中心機房或調度所應急指揮中心，實現1局1中心的管理模式。隧道端監控設備設置于隧道內，監控終端設置在行車調度所或應急指揮中心、工務段、維護工區或相關車站，實現對管轄范圍內隧道防災疏散的監控。監控主站預留與外部信息系統的接口，網絡采用冗余設置。監控主站通過接口服務器與外部信息系統進行數據交互，采用TCP／IP協議。接口協議內容依據具體實際業務需要制定。主控制器與隧道端監控設備的接口網絡采用冗余設置，采用TCP／IP協議，接口協議內容應包含與機電設施的所有接口內容、隧道端監控設備狀態及各網絡節點狀態。監控主站與隧道端現場設備的接口采用TCP／IP協議，網絡采用冗余設計。中心監控系統通過應用服務器和主控制器進行通信。監控主站與隧道端主控制器通過實體定義實現標準化，通過各個模塊軟件如防災通風監控軟件實現各個模塊的遠程監控，通過TCP／IP方式連接，使用OPC技術實現局中心監控系統和隧道端監控設備間的信息交互，通信接口軟件遵守OPC標準，具備互聯互通功能。
3疏散模型的建立
人員疏散模型的建立需要考慮眾多因素，如疏散空間虛擬化、疏散路徑的選擇、疏散過程中人員的行為規則、人員路徑沖突問題以及各種因素的影響 [5] 。文章主要為了揭示疏散照明指示燈在地鐵站人員疏散過程的影響，在本章中引入了指示燈的概念。
4智能應急疏散照明系統在設計中應注意的幾個問題
在智能應急疏散照明系統的設計工作中．筆者常會遇到以下幾個問題，特提請注意：
a．集中應急電源供電的燈具內不帶蓄電池。 一般來說，設計人員對傳統型應急疏散照明燈具比 較熟悉，設計繪圖也比較熟練，而一旦采用智能型應急 疏散照明系統進行設計，往往會運用傳統系統中的一些圖例圖標進行設計繪制。而忽略智能應急疏散燈具應該標明不帶蓄電池而采用集中EPS供電的細節。
b． 區域配電小間應預留足夠的空間預備EPS配電箱安裝。 智能應急疏散照明系統中集中電源EPS和應急照明分配電箱往往是按防火分區設置，每個防火分區內應設置配電小間放置相關的設備。在規劃配電小間的位置時 還應考慮預留足夠的空間，滿足安裝施工以及通風散熱 的要求。
c．EPS容量計算應考慮可靠系數K。JGJ 16—2008《民用建筑電氣設計規范》第6．2．2條“EPS的額定輸出功率不應小于所連接的應急照明負荷總容量的1.3倍。”在負荷計算時EPS總容量需乘以1.3的可靠系數，這個問題在設計時常被忽略，應加以注意。
5安科瑞智能照明及疏散系統功能及選型
5.1系統簡介
消防應急照明和疏散指示系統配合火災警示主機的使用，在火災時刻，能夠準確給出好的疏散路徑指示，智能打開消防應急標志燈的指示方向以及應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引逃生方向，保障群眾的人身安全，為各商家擔心的安全問題解決了后顧之憂。該系統主要應用于機場、軌道交通、地道、客運樞紐、醫院、學校、體育館、展覽館、酒店等場所。
消防應急照明和疏散指示系統由主機（主機）、集中電源（供電）和燈具（疏散指示燈、應急照明燈）等幾部分組成。如下圖：
5.2系統功能
① 聯動警示功能——主機能與火災自動警示系統聯動，發生火災時，自動接收火災警示系統的信息，并發出聲光警示信號，同時顯示屏指示警示地點，記錄警示時間，聲音警示將一直保持，直至點擊“消音”按鈕實現消音。
② 系統監控功能——主機可對系統內部的所有組件工作狀態進行24小時監控，實時檢測其工作狀態是否正常，包括集中電源、燈具。
③ 故障警示功能——當系統組件之間的通訊線或電源線發生短路、斷路故障時，主機會發出聲光警示信號，并在顯示屏上指示故障發生時間、故障設備、故障類型以及故障區域。
④ 自檢功能——自動檢查主機中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭、打印機是否正常。自檢功能分為常規自檢、月檢和一年一檢查，定期檢查電路故障，去掉隱患。常規自檢方式為所有指示燈閃亮、顯示器、音響器件發聲；月檢方式為上電48h后，每隔30天應急工作30~180秒；一年一檢查方式為每年應急工作時間不少于30min。
⑤ 備電功能——內置備用電源，主電源供電不足時，備電源自動切換，切換過程中系統保持平穩運行狀態，可以保證系統可靠運行，且備用電源至少保證應急照明主機正常工作3h。
⑥ 記錄存儲與查詢功能——當系統發生應急啟動、故障等事件時，主機能自動記錄事件類型，事件發生時間，事件發生區域以及事件的詳細信息，可在日志記錄中自定義查詢日期及范圍，主機能存儲事件記錄超過10000條。
⑦ 導光流功能——主機可通過軟件界面設置燈具順序閃亮的頻率，2～32Hz可設。
⑧ 權限控制功能——為確保系統的運行，操作權限分為“administrators級別”、“操作員級別”和“值班員級別”三個級別，不同級別的操作員具有不同的操作權限。日常用戶級：實時狀態監視及操作、事件記錄查詢、監控模塊遠程復位；監控操作級：實時狀態監視及操作、事件記錄查詢、監控模塊遠程復位、設備自檢；系統管理級：實時狀態監視、事件記錄查詢、終端遠程復位、設備自檢，主機系統參數查詢、主機各模塊單獨檢測、普通用戶添加與刪除。
② 燈具選型表
6 結語
智能應急疏散照明系統充分彌補了傳統應急疏散照明的不足．適用于大型商業建筑等此類人員密集型場所，在應急逃生方面發揮著至關重要的作用。隨著社會安全意識的不斷提高，智能應急疏散照明系統將會得到越來越廣泛的應用。
參考文獻：
[1]馬偉斌.新型鐵路隧道防災疏散設備設施智能監控系統研究
[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6月版.
[3]安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門監控系統/消防設備電源監控系統/電氣火災監控系統選型手冊.2020.8月版.
作者簡介：宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為絕緣監測及剩余電流監測， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）
