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疏散照明指示系统在铁路隧道防灾救的应用

疏散照明指示系统在铁路隧道防灾救的应用

2022/4/18 10:20:50

摘要:隧道内设置防灾疏散救援设备设施监控系统,是保障一般情况下设备状态实时监控识别和灾害情况下有效救援联动的可靠手段。针对既有同类监控系统存在的问题,为满足少人化、智能化运维管控的需求,开发了基于二级架构的新型铁路隧道防灾疏散救援设备设施智能监控系统,阐述系统架构、组成、功能性能及实现方法。新系统可实现对隧道内防灾通风、应急照明、疏散指示、其他消防设备设施、防护门等设备设施的有效监控,为长大隧道(群)监控系统的研究与实施提供一定的参考。

关键词:铁路隧道;疏散救援;设备设施;智能监控系统

0 概述

隧道内灾害主要有火灾、水灾、有毒气体、地震、塌方等。据各类文献调研湿示1-4,铁路隧道运营期防灾应以隧道火灾为要点。隧道内火灾起火原因复杂多样,炯气浓度大、温度高、火焰蔓延迅速、人员疏散闲难、灭火救援难度大。针对上述特点,长大隧道应采用辅助疏散和灭火的防灾疏散救援设备设施,要安全可靠、技术先进、经济合理、使用维修方便。本着简单可靠的原则,隧道内应设置防灾通风、应急照明、疏散指示、防护门等其他消防设备设施。火灾发生后通常需要经过发现一判识一告警一启动设备设施等环节,而防灾监控系统就能起到举足轻重的作用(见图3)。一般该系统直接监控隧道内各设备设施的运行状态,包括防灾通风设备、应急照明设备、紧急疏散设备、防护门及各类机箱机柜交换机等,灾害情况下需要参与应急疏散救援工作,其预先设置的救援预案及应急步骤可决定能否快速组织救援。

1  既有隧道监控系统分析

国内外典型长大隧道监控系统实施现状参见表2。由于对灾害应急处置的管理模式差异,国外监控系统更重视灾害的预防与应急处置,监控中心有辅助救援功能,但对设备设施本身的工作状态和健康状态重视不足;国内隧道监控系统存在监控设备类型不足、软硬件联动不协调、技术发展不均衡等问题。据统计,国内当前363座隧道设置防灾通风监控系统,331座隧道设置应急照明监控系统,462座隧道设置应急供电系统,263座隧道监控系统具备远程启闭功能,对于一些重要轨旁设备如防护门等尚未纳入监控范围,由于隧道修建时间的差异,软硬件配置总体发展很不均衡。为解决当前铁路隧道防灾疏散救援系统工程实施和运维中存在的问题,更好地服务于智能铁路建设总体布局,针对当前防灾疏散救援设备设施监控系统存在的问题,亟须开展以下工作:一方面统一建设平台,梳理平台系统架构、技术要求、功能要求以及接口规范,建立功能完备的隧道防灾疏散救援设备设施智能化监控系统,并实现智能化运维管理功能;另一方面,系统软硬件综合统一实施,从实际运营和防灾需求出发,对机电设备功能、性能、环境适应性等进行梳理,使硬件与软件合理匹配。

2 新型隧道智能监控系统设计

新型隧道智能监控系统对隧道防灾疏散救援机电设备设施实行一体化集中管控,采用2级架构,第1级为局中心监控主站、监控终端设备,第2级为隧道端监控设备,局中心监控主站应统一设置于铁路局集团公司中心机房或调度所应急指挥中心,实现1局1中心的管理模式。隧道端监控设备设置于隧道内,监控终端设置在行车调度所或应急指挥中心、工务段、维护工区或相关车站,实现对管辖范围内隧道防灾疏散救援的监控。监控主站预留与外部信息系统的接口,网络采用冗余设置。监控主站通过接口服务器与外部信息系统进行数据交互,采用TCP/IP协议。接口协议内容依据具体实际业务需要制定。主控制器与隧道端监控设备的接口网络采用冗余设置,采用TCP/IP协议,接口协议内容应包含与机电设施的所有接口内容、隧道端监控设备状态及各网络节点状态。监控主站与隧道端现场设备的接口采用TCP/IP协议,网络采用冗余设计。中心监控系统通过应用服务器和主控制器进行通信。监控主站与隧道端主控制器通过实体定义实现标准化,通过各个模块软件如防灾通风监控软件实现各个模块的远程监控,通过TCP/IP方式连接,使用OPC技术实现局中心监控系统和隧道端监控设备间的信息交互,通信接口软件遵守OPC标准,具备互联互通功能。

3疏散模型的建立

人员疏散模型的建立需要考虑众多因素,如疏散空间虚拟化、疏散路径的选择、疏散过程中人员的行为规则、人员路径冲突问题以及各种因素的影响 [5] 。文章主要为了揭示疏散照明指示灯在地铁站人员疏散过程的影响,在本章中引入了指示灯的概念。

4智能应急疏散照明系统在设计中应注意的几个问题

在智能应急疏散照明系统的设计工作中.笔者常会遇到以下几个问题,特提请注意: 

a.集中应急电源供电的灯具内不带蓄电池。 一般来说,设计人员对传统型应急疏散照明灯具比 较熟悉,设计绘图也比较熟练,而一旦采用智能型应急 疏散照明系统进行设计,往往会运用传统系统中的一些图例图标进行设计绘制。而忽略智能应急疏散灯具应该标明不带蓄电池而采用集中EPS供电的细节。

b. 区域配电小间应预留足够的空间预备EPS配电箱安装。 智能应急疏散照明系统中集中电源EPS和应急照明分配电箱往往是按防火分区设置,每个防火分区内应设置配电小间放置相关的设备。在规划配电小间的位置时 还应考虑预留足够的空间,满足安装施工以及通风散热 的要求。

c.EPS容量计算应考虑可靠系数K。JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》第6.2.2条“EPS的额定输出功率不应小于所连接的应急照明负荷总容量的1.3倍。”在负荷计算时EPS总容量需乘以1.3的可靠系数,这个问题在设计时常被忽略,应加以注意。

5安科瑞智能照明及疏散系统功能及选型

5.1系统简介

消防应急照明和疏散指示系统配合火灾警示主机的使用,在火灾时刻,能够准确给出好的疏散路径指示,智能打开消防应急标志灯的指示方向以及应急照明灯,帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线,指引逃生方向,保障群众的人身安全,为各商家担心的安全问题解决了后顾之忧。该系统主要应用于机场、轨道交通、地道、客运枢纽、医院、学校、体育馆、展览馆、酒店等场所。

消防应急照明和疏散指示系统由主机(主机)、集中电源(供电)和灯具(疏散指示灯、应急照明灯)等几部分组成。如下图:
                                                                                                     

5.2系统功能

① 联动警示功能——主机能与火灾自动警示系统联动,发生火灾时,自动接收火灾警示系统的信息,并发出声光警示信号,同时显示屏指示警示地点,记录警示时间,声音警示将一直保持,直至点击“消音”按钮实现消音。

② 系统监控功能——主机可对系统内部的所有组件工作状态进行24小时监控,实时检测其工作状态是否正常,包括集中电源、灯具。

③ 故障警示功能——当系统组件之间的通讯线或电源线发生短路、断路故障时,主机会发出声光警示信号,并在显示屏上指示故障发生时间、故障设备、故障类型以及故障区域。

④ 自检功能——自动检查主机中所有状态指示灯、显示屏、喇叭、打印机是否正常。自检功能分为常规自检、月检和一年一检查,定期检查电路故障,去掉隐患。常规自检方式为所有指示灯闪亮、显示器、音响器件发声;月检方式为上电48h后,每隔30天应急工作30~180秒;一年一检查方式为每年应急工作时间不少于30min。

⑤ 备电功能——内置备用电源,主电源供电不足时,备电源自动切换,切换过程中系统保持平稳运行状态,可以保证系统可靠运行,且备用电源至少保证应急照明主机正常工作3h。

⑥ 记录存储与查询功能——当系统发生应急启动、故障等事件时,主机能自动记录事件类型,事件发生时间,事件发生区域以及事件的详细信息,可在日志记录中自定义查询日期及范围,主机能存储事件记录超过10000条。

⑦ 导光流功能——主机可通过软件界面设置灯具顺序闪亮的频率,2~32Hz可设。

⑧ 权限控制功能——为确保系统的运行,操作权限分为“administrators级别”、“操作员级别”和“值班员级别”三个级别,不同级别的操作员具有不同的操作权限。日常用户级:实时状态监视及操作、事件记录查询、监控模块远程复位;监控操作级:实时状态监视及操作、事件记录查询、监控模块远程复位、设备自检;系统管理级:实时状态监视、事件记录查询、终端远程复位、设备自检,主机系统参数查询、主机各模块单独检测、普通用户添加与删除。

 

                                                                                                                                          5.3产品选型


                                               

                                                                                                                                                              ② 灯具选型表
                                                                                                    
                                                                                                     

6 结语

智能应急疏散照明系统充分弥补了传统应急疏散照明的不足.适用于大型商业建筑等此类人员密集型场所,在应急逃生方面发挥着至关重要的作用。随着社会安全意识的不断提高,智能应急疏散照明系统将会得到越来越广泛的应用。

 

参考文献:

[1]马伟斌.新型铁路隧道防灾疏散救援设备设施智能监控系统研究

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.6月版.

[3]安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电气火灾监控系统选型手册.2020.8月版.

 

作者简介:张星,女,本科,安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能应急照明及疏散系统。手机:18701997519(同微信)QQ:2885050128邮箱:2885050128@qq.com

审核编辑(
王静
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