基于數字化、智能化的鐵路貨車車輛段消防安防管理體系構建

摘要：在鐵路運輸蓬勃發展的當下，鐵路貨車車輛段規模不斷擴大，在運輸體系中的地位愈發重要，傳統消防安防管理模式逐漸難以適應鐵路貨車車輛段日益復雜的運營環境。鑒于此，深度聚焦數字化、智能化技術，精心設計了涵蓋感知層、網絡傳輸層、數據處理與管理層、應用層的多層次管理體系框架，明確了各層級的功能定位和相互協作機制。為確保管理體系能夠有效實施，提出切實可行的實施策略與保障措施。旨在顯著提升鐵路貨車車輛段消防安防管理水平，保障鐵路運輸的高效、穩定運行。

關鍵詞：鐵路貨車車輛段；數字化；智能化；消防安防管理；體系構建

中圖分類號：D035.36" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）08-0080-03

0 引言

鐵路貨車車輛段作為鐵路運輸系統的關鍵部分，承擔著貨車日常檢修、維護及技術改造等核心任務。其消防安防工作的效果直接關系到車輛段的正常運轉以及鐵路運輸的安全與穩定。在數字化、智能化背景下，借助物聯網、大數據、人工智能等前沿技術構建現代化消防安防管理體系，成為發展的必然趨勢。

1 鐵路貨車車輛段消防安防管理的現狀

傳統的消防安防管理模式存在瓶頸。人工巡檢和單一設備監測難以實現全域實時覆蓋，對于電氣線路老化、消防水壓異常等隱患缺乏有效的識別手段，風險研判和事故預防能力不足。消防報警、視頻監控等系統相互獨立運行，跨系統數據流通受阻，缺乏數據共享和協同機制，無法形成統一的管理合力。各車間與管理部門之間信息傳遞依賴人工，設備狀態、隱患處置等信息極易延遲和失真，影響決策的及時性和科學性[1]。面對突發事件，依靠人工逐級確認指揮，容易錯失初期處置的最佳時機。

2 數字化、智能化技術在鐵路貨車車輛段消防安防管理中的應用

2.1" 技術層面可行性

一是物聯網技術。在物聯網技術的支持下，鐵路貨車車輛段的關鍵區域可借助各類傳感器，實現對消防安防狀況的動態實時監測。以鐵路貨車車輛段消火栓這一重要消防安防設施為例，當傳感器監測到消火栓水壓出現異常等不良狀況時，能夠迅速將數據傳輸給鐵路貨車車輛段消防安防管理部門，管理部門可第一時間安排專業人員采取針對性的維護和調度措施進行應對。

二是大數據與云計算技術。主要體現在對海量數據進行存儲、分析和處理。其中，云計算技術可以根據車輛段消防安防系統的實際運行需求，動態地分配和擴展計算資源、存儲資源等，確保系統穩定運行。

三是人工智能技術。一方面，深度學習算法驅動的圖像識別技術，可應用于車輛段現場監控視頻的智能分析，能夠自動識別車輛段內消防通道被占用、高溫、煙霧等異常行為，及時發出報警信號。另一方面，智能語音交互技術應用于鐵路貨車車輛段的應急指揮系統，能提高信息傳遞的效率和準確性。

2.2nbsp; 經濟成本效益分析

從長遠發展的角度來看，數字化、智能化技術在鐵路貨車車輛段消防安防管理中的廣泛應用，能夠有效降低運營成本。一方面，可減少人工巡檢的頻率和值守人員配備數量，降低人力成本。另一方面，能夠實現對消防安防隱患的及時發現和快速處理，降低鐵路貨車車輛段火災事故的概率，為鐵路貨車車輛段的安全穩定運行奠定堅實基礎。

3 基于數字化、智能化的鐵路貨車車輛段消防安防管理體系框架設計

3.1" 感知層

感知層作為整個鐵路貨車車輛段消防安防管理體系的基石，承擔著采集相關信息的重任。安裝各類傳感器，如火災探測器、可燃氣體探測器、電氣火災傳感器、振動傳感器等，用于監測車輛段的環境參數。在消防設施方面，配備智能監測設備是實時掌握其狀態的關鍵，如消火栓水壓監測器、滅火器智能標簽等。在鐵路貨車車輛段安防監控方面，可以部署紅外軸溫探測、力學檢測、高數攝像、聲學診斷等軌道安全監測設備進行相關數據的采集。此外，為保障鐵路貨車車輛運行的安全性，可安置車載監測系統，針對車輛的溫度、抗沖擊以及振動等參數進行實時監測，能夠及時發現車輛運行過程中的異常情況，為車輛的安全運行提供保障。

3.2" 網絡傳輸層

網絡傳輸層在整個體系中發揮著數據高效傳輸的作用，鐵路貨車車輛段消防安防管理數據主要依托5G蜂窩網進行無縫傳輸，能夠確保各類數據快速、穩定地傳輸至各車輛段或者消防安防管理人員。車輛段數據傳輸網絡采用無線網協議，實現了視頻等信息數據的實時傳遞，獲得了更多的傳遞路徑。尤其對于分布位置動態變化的傳感器，采用低功耗廣域網技術進行無線傳輸，能夠進一步擴大車輛段的數據傳輸范圍。

3.3" 數據處理與管理層

數據處理與管理層是數字化鐵路貨車車輛段消防安全管理體系的核心環節，主要負責對網絡傳輸層傳輸的數據進行存儲和分析。首先，需要全面調取和儲存鐵路貨車車輛段關于車輛在線、維修以及其他類歷史數據，確保數據樣本充足和完整。其次，結合鐵路貨車車輛段消防安防運行過程中的動態信息構建數據庫，利用分布式文件系統HDFS對海量數據進行高效儲存。最后，運用大數據分析工具（如統計方法、決策樹以及神經網絡等）、大數據挖掘技術以及智能算法等對數據進行深入分析、精確處理和高效管理。通過分析工具對鐵路貨車車輛段消防安防過程中的關鍵數據，如車輛部件狀態和車輛動力學性能等進行分析，將這些數據資源進行整合與評估，實現分析結果的可視化展示，使管理人員能夠快速了解車輛段的消防安防狀況，提高數據化管理效果。

3.4" 應用層

應用層是數字化、智能化消防安防管理體系的直接體現，主要包括智能火災監測預警系統、安防監控智能分析系統、應急指揮決策系統、消防設施管理系統、安全巡檢管理系統等[2]。智能火災監測預警系統依據傳感器實時采集數據，實時判斷車輛段火災風險，及時發出預警信息；安防監控智能分析系統對車輛段的監控視頻進行智能分析，識別異常行為并報警；應急指揮決策系統在鐵路貨車車輛段遇到突發事件發生時，能夠迅速提供決策支持和指揮調度功能；消防設施管理系統實現對鐵路貨車車輛段消防設施的全生命周期管理；安全巡檢管理系統優化車輛段的巡檢流程，提高巡檢效率[3]。

4 鐵路貨車車輛段消防安防管理體系中的關鍵技術與功能模塊實現

4.1" 智能火災監測預警技術與模塊

在鐵路貨車車輛段消防安防管理體系建設進程中，涉及種類繁多且數量龐大的設備，使得車輛段的設備布局呈現高度的復雜性。同時，不同車輛段因功能定位、作業內容等方面的差異，其消防安防要求各不相同。各車輛段會存放一些燃油、潤滑油等易燃易爆的物品，增加了火災等風險事件發生的概率[4]。監測工作主要依靠多種類型的火災探測器來實現，將火災探測技術與大數據分析、人工智能算法等先進技術深度融合，構建出精準的火災風險評估模型，在該模型中，充分融入環境、設備、人員等多種因素，對火災風險進行等級劃分與深入分析，根據嚴重程度采取合理的措施[5]。

4.2" 安防監控AI智能分析技術與模塊

安防監控AI智能分析模塊的核心涵蓋分析、檢測、識別、預警等功能模塊。其中，分析模塊主要針對視頻進行關鍵信息的挖掘，如是否出現煙霧。為了獲取清晰、準確的監控畫面，需要在鐵路貨車車輛段的關鍵位置部署高清攝像頭，應具備云臺控制、夜視能力和透霧功能。鐵路貨車車輛段內作業環境復雜，人員、車輛流動頻繁，檢測模塊主要針對已經識別的目標進行追蹤檢測[6]，通過把握車輛、人員等運動軌跡，獲取相關風險因素。識別模塊側重于根據目標的行為變化等信息來判斷該目標是否存在異常情況，是否需要采取措施。預警模塊則是針對需要采取措施進行處置的目標事件發出警報，將信息傳遞給車輛段消防安防人員。

4.3" 應急處置智能決策技術與模塊

鐵路貨車車輛段一旦發生火災等緊急情況，需要迅速啟動應急預案，組織人員疏散和火災撲救。因此，配備應急處置智能決策技術與模塊，是確保在緊急情況下能夠迅速響應和處理的關鍵。在智能決策技術支持下，應急處置知識庫中包含了全面、詳細的應急處置信息技術流程等內容，尤其是應對突發事件的應急預案，能夠幫助鐵路貨車車輛段消防安防人員提高應對火災等風險的處置效率。該模塊會對車輛段歷史突發事件的處置信息進行系統收集，形成有價值的案例庫。例如，針對火災事件，系統會結合車輛段現場火勢數據、燃燒數據、環境數據等，生成最優的滅火方法和疏散路線。根據應急預案和實際情況，車輛段消防安防指揮中心可以快速調配消防資源，如消防車輛、消防器材等[7]。

5 鐵路貨車車輛段消防安防管理體系實施策略與保障措施

5.1" 實施策略

為確保鐵路貨車車輛段消防安防管理體系建設工作有序、高效推進，可將其劃分為3個階段。一是開展鐵路貨車車輛段消防安防管理的需求分析和系統規劃，明確體系建設的目標、范圍和技術方案。利用先進的技術手段，實現對鐵路貨車車輛段消防安防管理過程的全面監控與動態預防，降低鐵路貨車運輸的安全威脅。同時，當鐵路或車輛段出現火災等緊急情況時，可以快速基于該體系啟動應急預案，保障人員生命安全。鐵路貨車車輛段消防安防管理體系建設范圍應覆蓋整個車輛段，如車輛停放區、檢修作業區、辦公生活區以及設施設備區等。二是硬件設備采購（如煙霧傳感器、自動噴淋系統等）、安裝以及軟件系統開發、測試工作，如開發具有數據采集、存儲、分析、預警、應急指揮等功能的消防安防管理平臺，完成體系的初步搭建。三是系統試運行與優化完善，對體系進行全面測試和評估，選擇部分具有代表性的鐵路貨車車輛段作為試點單位，率先實施數字化智能化消防安防管理體系建設。通過試點單位的實踐，總結經驗教訓，完善體系建設方案，然后逐步推廣到其他車輛段。

5.2" 保障措施

成立專門的項目領導小組和工作小組，負責鐵路貨車車輛段消防安防管理體系建設的組織領導和具體工作實施。明確各部門和人員的職責分工，加強協調配合，確保項目順利推進[8]。通過項目的建設，培養一批既懂專業管理又熟悉數字化的復合型人才，為鐵路貨車車輛段消防安防管理體系建設和運行提供堅實的人才支持。建立健全相關管理制度和標準規范，包括數據管理、系統運維、安全保障等方面的制度，明確系統運行維護的責任主體和工作流程。

6 結束語

本文圍繞數字化、智能化技術，深入研究鐵路貨車車輛段消防安防管理體系，能夠有效提升管理水平，增強火災預防和應急處置能力，保障鐵路貨車車輛段的安全運營。未來，隨著數字孿生技術的不斷發展，有望實現災情秒級推演，為消防與應急管理提供更精準的決策支持，推動鐵路行業向更加安全、高效、智能的方向發展。

參考文獻

[1]馬紅強.鐵路貨車檢修自動化、智能化技術的應用思考和建議[J].西鐵科技，2023（3）：48-49.

[2]劉金明，張軍，喻翠微.鐵路貨車車輛段數字化管理體系探析[J].中國科技縱橫，2024（24）：50-52.

[3]段繼輝，杜連正.基于數字化技術的檢修車間標準化建設研究[J].智慧軌道交通，2025，62（2）：85-93+98.

[4]唐瑾.智慧消防技術在鐵路消防管理中的應用[J].今日消防，2023（12）：11-13.

[5]洪冬雪.“互聯網+”“智慧消防”促進消防工程管理創新思考[J].居業，2023（11）：201-203.

[6]王猛，楊群.智慧消防促進消防工程管理創新研究[J].中國新通信，2023（21）：19-21+33.

[7]吳艷敏，靳豆豆.我國智慧消防標準規范分析及完善[J].武警學院學報，2021（4）：40-44.

[8]蒲鑫.關于“智慧消防”建設及應用的思考[J].消防界（電子版），2020（8）：25-26.