鐵路隧道防災安全監控系統方案研究與探討

孫萬鑫

【摘要】 對比國內外鐵路隧道的防災救援系統，國內隧道具有區域長、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控體系，加強防災監控系統的優化，保證防災救援系統具有較強針對性和實用功能，確保鐵路隧道系統設計滿足實際的鐵路運行需求。

【關鍵詞】 鐵路隧道 防災 安全監護系統 監控系統

引言：國內鐵路專線發展較快，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生，危害度高，需要引起業內學者的關注。以火災事故為例，一旦發生火災，需要緊急通報、啟動消防系統，保證救援工作的順利進展，為此，隧道防災救援監控系統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、鐵路隧道防災監控系統設計分析

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、危險物品運輸等要素。防災系統主要是避免災害發生、以及災害發生后有效控制的系統，借助相關維護程序、管理設施等進行規范化的保護。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系統目標

在總體結構上，隧道防災救援監控系統可采用分層分布式控制結構，由4層網絡組成：調度中心級監控網絡層，工務段或大站級監控數據處理中心、車站級監控網絡層和隧道（群）底層現場級分散控制網絡層。

1.3系統功能

根據隧道防災救援監控系統結構特點，其功能包括下述幾點。

第一、調度中心功能。調度中心監控一般設立在鐵路局調度處，任務是負責監控數據中心，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，將現場信息即時顯示。隧道救援工作涉及專業多、人員廣，需要考慮協調指揮，同時還需要各個調度共享設備接口，保證信息即時共享的目的充分實現。

第二、工務段、大站級功能。監控數據一般在工務段、大站進行設立。監控數據中心的存儲、處理可從系統進行數據查找、提取。保證現場設備狀況的及時表現，并根據數據庫進行記錄、更新處理，及時生成報表。此外，還需要將報警信息、預案數據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一般在隧道周邊的車站內進行監理。存儲被控系統相關信息，及時反映設備的變化，根據數據庫信息進行報表的生成操作。車站內部控制室的值班人員以便可觀測到上述信息，并根據數據進行指令的下達，形成完整的控制信息傳送。車站工作站區域內，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、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布控制指令。

第四、現場級功能。現場級隧道防災救援監控系統設于各隧道（群）內，具備自檢和對監測設備工作狀態的檢測功能，實現故障診斷及報警；同時，能夠將設備故障信息上傳至監控數據處理中心并接受監控數據處理中心的集中檢測管理。緊急救援站需要設立監控盤區域，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、系統網絡結構

鐵路隧道防災安全監控與應急救援保障信息系統由隧道監控站計算機系統、隧道交通監控本地控制器、隧道安全監控中心、隧道外場設備和傳輸通道等組成。其中，隧道交通監控本地控制器是隧道監控站與隧道外場設備的聯系紐帶。隧道（群）本地控制器通過工業以太網相連，形成一個冗余環網系統，并通過工業以太網與隧道監控站相連。本地控制器一般是一對多工作方式，在隧道內部分散布置，均與外場設備連接，主要進行數據收集、存儲、管理等工作，并監控外場設備的運行狀況，及時發出控制指令，同時具有自控功能，檢修環節中，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、專業性強、綜合性強的特點。需要借助計算機以及監控系統來提高應急指揮能力。當火災發生后，隧道內部防災救援系統屬于聯動性較強的綜合系統，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，建立監控一體化平臺，確保鐵路安全運營。

參 考 文 獻

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