城市轨道交通电气火灾监控系统应用

城市轨道交通电气火灾监控系统应用

王自成,白晨晨

洛阳市轨道交通集团有限责任公司 471000

摘要：为消除城市轨道交通的电气火灾隐患，本文以电气火灾监控系统为研究对象，详细阐述了其工作原理与系统构成，并对其实践应用的必要性展开了论证，深入探讨其在不同场景下的应用状况，最后简单给出应用建议。以期为轨道交通部门与消防部门提供参考，最大程度保障轨道交通乘客的生命与财产安全。

关键词：电气火灾；监控系统；轨道交通

前言：

经济的高速发展带动城市化脚步不断加快，其中，交通领域是城市化建设的关键点，如今，中国城市轨道交通起步早，发展快，各项指标均位居世界前列，但随着电气设备年龄的增加，其时常会出现故障或漏电现象，属于潜在火灾隐患，这需要交通部门不断更新火灾监控系统，增强火灾预警能力，强化应急处置速度，保护乘客与货物的安全。

一、电气火灾监控系统概述

（一）监控原理

该系统的内部结构十分复杂，其在技术层面涉及自动报警技术、远程控制技术与信息传感技术等。实际应用时需要在轨道交通内部及其相关工程中，每隔一段距离就安置一处探测装置，这些装置会保持监测状态，一旦周围的电流、电压、温度或烟雾浓度出现波动时，该装置会将其与预设整定值进行对比，一旦超过既定界限，或四周的摄像头发现明火与烟雾时，监控主机就会第一时间输出报警信号，消防局与运营单位就可以及时疏散人群或安排消防车前往救援。

探测装置还可以搭配子系统来提高轨道交通的安全系数，如应急照明、自动喷淋或应急通信广播等。当火灾信息出现后，监控系统可以直接向子系统发送指令，切断电源、打开应急照明与安全指示灯、播报火情并向火灾区域及其周围区域喷水来防止火灾进一步扩大。

（二）系统构成

火灾监控系统分为四个部分：

1. 探测器。该部分负责监控设备周围的各项参数值，包括温度、烟雾浓度、电流与电压数值等，并向蓝牙数据集中器输出信号。
2. 蓝牙数据集中器。该系统应安装在监控场景中，其能够实时接收并处理、转化探测器的信号，再输出给通信总线。
3. 通信总线。该系统位于整个监控系统的后台，是让现场探测设备能够沟通后台监控主机的楔子。
4. 监控主机。该系统的结构最为复杂，所负责的工作内容也最多，包括筛选数据与处理图形等，需要对接收到的信号展开分析，得出现场电气的运行状况，并判断是否存在安全系数降低的可能，最后，在确定火灾出现后向控制报警器输出报警信号。

二、轨道交通应用电气火灾监控系统的必要性

轨道交通内部人流量较大，电气设备的日均使用时间较长，且设备更换难度大，因老化、外力冲击或工作人员误操作等客观因素都会引发电气火灾事故，如供电系统漏电、短路、照明系统长时间未关闭或电缆内部温度过高等都会酿成火灾，而轨道交通电气火灾具备偶发性，蔓延速度极快，对乘客的生命财产安全威胁极大。

十九世纪末期到二十世纪初期，轨道交通电气火灾的预警工作主要由人工完成，会安排特定的工作人员定期检查各个电气设备，并记录其各项参数，发现故障问题后会进一步上报给有关部门申请维修。当发生火灾后，工作人员会使用消防报警器进行人群疏散与报警。这种预警方式无法及时发现潜在威胁，人工的可巡查范围也十分有限，且安全系数较低，无法有效预防电器火灾。

而如今，随着自动化科技的发展，电器火灾监控系统落地，人工火灾预警彻底走下历史舞台。这种新型技术的安全系数更高，在记录参数、检查设备状态等方面完全不需要人工参与，也能够自动且及时发现潜在的火灾隐患，判断火灾事故的成因与影响，帮助消防人员作出决策，为管理人员的后续改进提供依据，将电气火灾的出现概率降到最低。

三、轨道交通应用电气火灾监控系统的主要场景

（一）远程控制

轨道交通的正常运行必然不能关闭电气系统，因此火灾隐患每时每刻都可能出现，一旦监控系统发现故障并将火灾预警信号输出至管理部门，工作人员就能直接通过该系统传达指令，借助通信线路或无线网络启动设备机械部，并通过一系列动作调节电气参数、切换设备运行模式，无需到达现场即可完成修理，缩短了赶路的时间，进一步提高电气安全系数。

在火灾防控视域下，正确地安装和使用火灾监控系统能够实现工作人员对火灾隐患的实时监控，第一时间采取措施控制电气参数，如切除故障部分、调整电压电流等，避免火灾的发生或控制火灾范围，为维修人员与救援人员争取时间。此外，即便远程指令未达到预期效果或无效，也不会对工作人员的生命安全产生威胁，大大提高了安全系数。

（二）电气保护

电气火灾监控系统除了能够将火灾信息实时传递给工作人员外，还能够自动调节电气参数，在工作人员不知情的情况下消除火灾隐患。比如，在电气保护功能的支持下，额外增加新的保护功能用以维持电流、过电流、温度等参数的平稳，参考整定值来检测试剂数值，一旦误差超过设定标准，监控系统就会根据已定位的故障及其原因下达指令，自行保护电气运行，如电流值超过整定值后，保护装置会切断供电电源，并向探测器输出脱口信号，若电流值波动异常，保护装置会通过开启常闭节点实现对电流的吸合。

（三）消防报警

在出现需要消防报警的情况前，监控系统也会参考整定值来检测现场参数，并将检测结果实时上传至监控主机，若现场参数较整定值差距过大，即已出现电气故障或火灾时，报警系统会根据现场参数与整定值之间的差距输出对应等级的数字信号，从而触发不同等级的报警程序。如只点亮或闪烁报警指示灯，或打响报警蜂鸣器，并将火灾位置绘制成电子地图显示在系统界面上。

（四）隐患排查

对于隐患排查功能来说，探测器会一直保持监测状态，掌握现场环境变化与电气参数变化。监控系统还会记录历史监测数据，若实时数据与历史故障期间数据趋同，就会将此种变化标注在监控报告中，工作人员就可以根据报告内容远程操控或深入现场进行检查，提高电气运行安全系数，避免因电气火灾造成的损失。此外，工作人员需要在系统中设置自检设备，定期查验监控系统中各个子系统的运行状态，避免因监控系统故障导致的隐患漏检，确保监控系统的正常使用。

四、应用建议

（一）应用人工智能技术

纵观近年来的轨道交通电气火灾监控系统工作记录可以发现，其自动化水平已经相当高，但智能化程度仍有较大进步空间，除基础的测量参数、报警与简单的参数调节外，仍有大量的工作需要人工干预，如火情判断等。这些问题在引入人工智能后都可以迎刃而解，新一代人工智能在突发情况下的决策已经无限接近人类思维，可以进一步提高火灾预警的工作效率。

（二）整定值设置

为确保电气火灾监控系统汇报数据的速度与准度，工作人员需要深入考察现场环境与电气状态，并严格遵守相关规定，以调整整定值，科学合理的整定值还能够降低监测系统的误报与漏报概率。

结语：

综上所述，运营主管部门想要避免由电气火灾事故带来的经济损失，保障城市轨道交通的通畅与安全，就必须搭建高质量的电气火灾监控系统，由专业人员调整整定值，并适当搭载人工智能技术，确保落地应用的电气火灾监控系统能够充分发挥自身作用，让轨道交通能够切实分担城市道路压力。

参考文献

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