浅析智慧消防巡检系统在高速公路隧道的应用
浅析智慧消防巡检系统在高速公路隧道的应用
王子锋添加vx-Acrel
安科瑞电气股份有限公司上海嘉定
摘要:随着高速公路的建设不断发展，公路隧道的建设越来越多，隧道的消防安全管理越显得尤为重要。为进一步加强隧道消防安全管理，紫惠高速公路隧道通过应用科学的交通智能技术集成了智慧消防巡检系统，系统运行后能实时地监控管理隧道内消防设施，自动巡检并在发现故障异常后及时告警，提高了对隧道消防设施的人工巡检效率，有效地保障了隧道消防设施的可靠可用，对及时处置隧道火灾事故和保护人民生命财产安全具有重要作用。
关键词:智慧消防;巡检;隧道
1公路隧道安全运营环境
公路隧道一般呈扁坦状、大断面，多为双孔状设计，相比通常的路面、桥梁结构，隧道结构较为封闭，空间狭小，且隧道内的亮度、通风和气候环境较差等特点。因此，通车运营的隧道一旦发生火灾事故，则易造通堵塞，隧道内人员、车辆面临疏散困难，不利于及时采取营救措施;伴随火灾事故的持续，隧道内燃烧、产生的高温或爆炸现象，易对现场人员造成缺氧、中*或物体撞击等恶性事故。因此，在火灾发生初期，隧道内消防设施能及时监测发现火灾事故，现场人员及时采用消防栓、灭火器等设备将火灾消灭在萌芽阶段，快速有效地控制和消除火灾事故，减少火灾事故带来的损伤。
2隧道消防安全的建设
结合隧道消防安全特点和管理现状，紫惠高速公路隧道消防建设严格按照国家安全标准进行设计，不仅注重隧道结构安全，更重视为保障营运安全而增加的保障措施。如为了提高隧道内建筑本身的抗火性能，隧道墙体及附属建筑物增加防火涂料，提高墙体耐高温的能力，同时设计隧道内的装饰材料在高温下无有*气体释放，以免对滞留人员造成危害。在隧道消防设施建设方面，除采用了传统的水消防系统、干粉灭火器、水成膜灭火器等装置外，还配备了火灾报警器、环境检测器、强排式风机、紧急疏散指示标志等配套设备，进一步确保发生火灾事故时，及时、快速的进行灭火处理。
另外，紫惠高速公路在建设前期根据实际和标准规范要求又进行了深度设计，在传统的消防系统建设基础上，通过了应用现代物联感知设备、无线网络传输设备及智慧分析管理平台等集成智慧消防巡检系统的设计方案，并试点在单洞1．5km长的好义隧道进行安装和投入了使用，提升了对隧道消防设施的监控管理水平。
3隧道消防安全运营管理现状
近年来，虽然高速公路隧道安全运营管理不断受到重视，但在实际工作中仍存在一些失控漏管的现象。其中隧道消防设施建设完成并交付使用后，日常的维护管理往往容易被忽视或者不重视，这就容易导致隧道消防设施如灭火器失效或缺失、消防管道失压、消防栓阀门生锈失效及水龙带漏水等问题未及时发现和修复;其次高速隧道一般地处偏远，车流量大，且部分隧道里程较长，部分养护人员在巡检工作中可能也是随机抽查，走过场形式的巡检;再者由于养护单位安排的维护或操作人员的技术水平和经验不足，不能胜任现场巡检和故障处理，致使巡检工作不能达到预期目标。因此，管理上存在的缺陷因素，给隧道消防设施维护管理提出了更高的要求和挑战。
4智慧消防巡检系统的架构
为进一步加强对消防设施的管理工作，减少人工巡检的频次和工作量，紫惠高速在隧道内实施了智慧消防巡检系统，制定了基于低功耗智能传感器技术、LoＲa容错无线传输技术、智慧运维平台技术的改造方案，采用物联网监测模块、网关、无线传输的方式，在不改变原有系统的前提下，通过软硬件系统结合，将隧道的消火栓、灭火器、消防管道、水泵房和高位水池液位等设施的状态数据进行收集、整合，实现对隧道消防设备的自动巡检功能。
4.1智能感知设备
智能感知设备是智慧消防巡检系统的基础设备，为可靠有效的采集到消防设施的状态数据，在隧道原有基础上增加消防水管智能压力传感器、灭火器箱智能传感器(包括灭火器压力、水成膜泡沫液位和门禁)、水泵房水浸传感器等。其中LoＲa智能型水压传感器安装义隧道消防管始端、末端及中段位置靠近水阀处，用于实施监测管道水压;LoＲa智能型灭火器箱传感器安装在消火栓箱、灭火器箱门上，检测其的开闭状态以及部分灭火器失压报警
试点检测信号，在箱门打开或破坏时上传报警信号;而智能型水浸传感器用于安装在隧道水泵房内，检测有无漏水或浸水现象。主要设备参数选型见图1。
图1主要设备参数选型表
4.2传输设备
由于需要采集的设备量大，为减少成本且有利于施工，传输设备选择数据接入能力强的智能物联网网关，允许接入各种消防主机、电气火灾控制器、消防栓、独立烟感等第三方物联设备。LoＲa网关可以并行接收、处理多个节点数据，拓展系统容量，其具备低功耗、抗干扰能力强，且通信距离较远的优点。智能感知设备采集的数据通过LoＲa网关传输设备汇聚集中控制器进行传输，能在不影响原有隧道设备通信系统的基础上，可靠有效地将数据进行传输。
4.3数据应用
智慧消防巡检系统可以根据设备的重要程度，设置定期智能巡检的时间和频率，制定相应的巡检策略，实时有效的监测前端设备状态。若系统检测到前端消防栓水压超出限压值、灭火器箱门开关状态、消防水管失压、水泵房漏水浸水、卷帘门在线状态等异常报警信息，则及时在监控客户端上告警提示，并将信息通过APP软件、
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