1、智慧消防物聯網在鐵路工程的應用

根據鐵路工程設計防火規範
，旅 客車站、調度中心（所）、區間信號機械室、 變電站
、機務段、車輛段、動車段（所）、 綜合維修基地
、養路機械段
、鐵路隧道
、 地下車站以及商業用房等屬於監測部位，考慮到調度中心、通信機房等場所在防火方麵特殊要求，單獨將電氣房 屋逬行獨立場所說明，具體監測組網搭 建可根據建築情況混合組網。

1.1旅客車站

鐵路旅客車站是人員密集場所，其 消防安全的重要性不言而喻。針對車站 候車區、集散廳

、售票廳以及固定設置 的餐飲、商品零售點等人流聚集的公共 區域，通過加裝智能物聯網采集終端及 用戶信息傳輸裝置
，通過有線或無線通 信方式傳送到鐵路智慧消防平台
，實現 實時監測判斷火災隱患，並聯動火災自 動報警
、自動噴水滅火
、排煙、防火門 等消防係統及電梯、空調等非消防電氣 設備，做好及時預警
、消防聯動
、緊急 預處、有序指引等保障工作，對於地下 車站主要加強對出入口、安全通道、消 防專用通道以及站台、集散廳等區域的 監控，結合視頻與圖像識別技術確保 道路通暢，及時發現消防隱患並預警。 一方麵加強、加深了防患於未然的能 力，另一方麵可在發生火警時及時做好 應對措施
，盡可能營造有利的消防救援 環境。智慧消防平台同時具有檢查、記錄、 核定消防設施和非消防設備巡檢維護情 況，以及消防物資、消防人員的在役在崗情況，消防力量實時掌握
、分布一目 了然

，並將相關信息納入平台大數據實現全方位的物聯網大數據管理。用戶通過智能手機APP或PC終端

，實時接收到 各類消防及機電類設備告警信息並查看 相關數據，使用方便

、可靠、穩定。平台還開放數據接口對接鐵路公安、火警 119等第三方係統，一方麵用平台特色 的大數據平台進行數據分析，使用3D 可視化技術，將原始數據關聯原始場景直觀的展現

，另一方麵可實時聯動外界資源與力量，保障消防安全、提高管理效率。

1.2電氣設備房屋

鐵路電氣設備房屋主要是針對鐵路 各級通信機房
、信號機械室及運轉室、 信息設備用房、調度中心（所）、車輛安 全防範預警係統機房和變

、配電所，牽 引變電所
、分區所、自耦變壓器所、開 閉所以及設備機房
、消防控製室等，重 點做好各類電氣設備消防監測與預警。 此類場所通常設置的消防設施有氣 體滅火係統、火災自動報警係統及滅火器。傳統消防設備僅能保證該場所內部 獨立係統的完整性，無法與上級監管部 門實現點對點直接通信。若采用物聯網 消防設備直接聯網，將消防設備的實時 運行狀態傳送到統一的智慧消防管理平 台，利用極早期空氣熱釋離子監測發現 隱患及時處理。如滅火器:從出廠時間 到有效期、維保信息
、維修記錄等均一 目了然
；報警設備的報警
、故障情況； 氣體滅火裝置的壓力正常與否等
，大大 提升了監管力度和工作效率，可一時間了解到任一消防設備的完整信息。

1.3廠房（倉庫）

對鐵路係統的廠房倉庫中設置的消 防係統可利用RFID及早期煙霧傳感器、 大數據、低功耗網絡等物聯網技術
，將 消防設備及物資識別、庫房環境大空間 等動態
、有效監管起來，如重要物資的 查詢定位與一鍵盤點、危化品的儲存環 境實時監管、消防隱患分析研判與預警、 消防設施應急啟動等。

1.4鐵路隧道

鐵路隧道距離長
、環境差、空間狹小、 可視性差，一旦發生火災人員避難和救援困難，恢複整治時間長、間接損失大、維護和監管不方便，這也意味著鐵路隧道消防設施的安全性能要求越來越高。 按照目前的鐵路隧道消防設計，在 結構耐火

、防塌陷
、降低材料燃燒性能 等隧道防火設計的基礎上，設置氣體檢 測與通風、應急照明

、電源監控

、信號、通信
、防火門、消防栓及自動滅火裝置、 水幕防火分隔設施、高壓細水霧滅火係統、火災自動報警係統
、消防防護裝備、 消防水帶、消防水槍及滅火器（包括超 細幹粉自動滅火裝置及移動式滅火設施）等，規劃與設置分隔、救援、疏散和避難應急係統。一方麵加強消防和非消防 電氣設備設施的聯網監測，另一方麵結 合NFC/RFID等物聯網技術確保設備維 xiuxunzhadaowei，shishiganzhishebeidegongzuozhuangtai。xianjieduandexiaofangwulianwangjishuzhuyaotixianzaiyuanchengjiankongxitongshang，jianguanzhongxinkeyishishi釆jilianwangjianzhuwuneideqianduanganzhishebei（如感煙 探測器、感溫探測器等）的報警信息和運行狀態信息
，一時間發現損壞設備，包括地理位置、消防設施分布信息、消防設 施信息參數以及報警和故障點位信息等, 實現對聯網鐵路隧道消防安全狀況的多方

位感知和監控
，提前發現各故障隱患。

2

、智慧消防物聯網在鐵路工程中的應用難點

經過研究探索

，智慧消防物聯網在鐵路工程實施過程中仍然存在部分難點。

2.1 人流密集度高
，施工空間及時間受限

智慧消防物聯網涉及到對傳統消防設施的改造與升級
，而在鐵路工程的應用中往往存在人流密集度高、施工空間 受限、施工時間受限、施工影響範圍大

、水電條件受阻等困難。

2.2 電氣火災防控要求高

電氣火災對鐵路工程的影響與危害巨大，一方麵需加強對電氣火災的預防，另一方麵需探索有效、安全的電氣火災滅火技術。

2.3 地下車站及長隧道排煙防控難

地下車站及隧道等一旦發生火災，具有煙霧大且不易散出、能見度低
、疏散困難、結構特殊部分消防設施難以使 用等特點，做好排煙防控、有效疏散能夠降低人員傷亡。

2.4 網絡覆蓋與穩定性不足

尤其是鐵路四電和隧道比較常見，如電磁幹擾、建築物屏蔽以及偏遠地區因基站設置不到位沒有網絡信號，導致物聯網設備無法正常使用。

3、針對難點的解決方案探析

3.1 新型物聯網無線組網解決方案

智慧消防物聯網在應用中可采用新型無線組網方式，利用LORA自組網、NB-IoT單點部署

、藍牙/NFC/RFID短距離通信等各種技術融合互補，降低施工難度、穩定網絡覆蓋。在部署點位密集、人流密集場所、運營商基站覆蓋不足的區域等擇優選擇施工條件較好、中心區

域安裝LORA網關，可無線連接覆蓋周邊2km範圍內上千個左右使用LORA技術的傳感器、采集器等前端物聯設備節點。LORA技(ji)術(shu)為(wei)低(di)功(gong)耗(hao)無(wu)線(xian)遠(yuan)距(ju)離(li)局(ju)域(yu)網(wang)，不(bu)受(shou)運(yun)營(ying)商(shang)基(ji)站(zhan)信(xin)號(hao)覆(fu)蓋(gai)影(ying)響(xiang)
，並(bing)且(qie)無(wu)流(liu)量(liang)使(shi)用(yong)費(fei)等(deng)成(cheng)本(ben)。對(dui)於(yu)部(bu)署(shu)點(dian)位(wei)較(jiao)為(wei)分(fen)散(san)獨(du)立(li)旦(dan)有(you)運(yun)營(ying)商(shang)網(wang)絡(luo)覆(fu)蓋(gai)的(de),可選擇運營商NBJoT新型物聯網通信技術，具有獨立性強
、信號穿透好
、功耗低等優點。而涉及消防巡檢
、消防物資監管等消防維保及消防值班監控等方麵時，則可使用藍牙/NFC/RFID等短距離通信技術
，具有定位準

、交互快、效率高等符合工作監管要求的優勢。

3.2 智能傳感器技術

智慧消防物聯網可采用多種智能傳感器及檢測裝置，除應用較為廣泛的溫度、濕度環境監測，壓力、液位消防水係統監測
，壓差
、開關量等排煙與防火分隔係統監測之外，針對電氣火災防控，可通過加裝剩餘電流探測器、線纜測溫探測器、滅弧式短路保護裝置
、可燃氣

體探測器等，實現有效防控。

3.3 圖形可視化技術

智慧消防物聯網可整合BIM建模、3D可視化
、視頻監控、圖像識別等技術，更加直觀的定位、呈現消防設施的工作與報警狀態
，以及現場建築結構、設施分布


、現場人員
、火災情況等。發生火災等事故時可以在鐵路工程較為龐大、複fu雜za的de建jian築zhu結jie構gou和he空kong間jian中zhong盡jin快kuai定ding位wei事shi故gu位wei置zhi，了le解jie位wei置zhi所suo在zai周zhou邊bian環huan境jing和he當dang前qian人ren流liu分fen布bu情qing況kuang，掌zhang握wo就jiu近jin消xiao防fang設she施shi部bu署shu及ji實shi際ji工gong作zuo狀zhuang態tai
，查zha看kan各ge疏shu散san通tong道dao是shi否fou安an全quan通tong暢chang，並bing可ke以yi調tiao閱yue事shi故gu發fa生sheng前qian後hou的de現xian場chang視shi頻pin監jian控kong畫hua麵mian
，更geng加jia科ke學xue地di對dui現xian場chang事shi故gu進jin行xing判pan斷duan分fen析xi
，以yi便bian做zuo出chu合he理li的de應ying急ji處chu置zhi。同tong時shi通tong過guo對dui現xian場chang的de場chang景jing模mo擬ni
、消防係統組態結構分析，旅客
、值班客服等非消防專業人士也容易進行簡易消防設施操作、當前定位及逃生路線規劃,有利於初期火災撲滅及發生火災事故後的人員疏散逃生。

3.4 安全隱患預測與評估

智慧消防物聯網運用消防安全工程學的原理與方法
，以火災科學的基礎原理和火災風險評估的理論知識為基礎,建立火災風險評估指標體係，在防火防煙能力、疏散能力、滅火救援能力、消防設施工況、消防安全管理等維度下,對鐵路工程中的消防安全情況做出定性和定量評價。另外
，智慧消防物聯網重視消防巡檢、維修
、保養等工作的開展,要求過程中發現的各類消防安全隱患、故障
、事故等及時上報並逬行整改，納入整體消防安全評估體係。同時結合曆史數據進行整體分析研判，分別預測風險多發的時間段

、設備
、行為等，便於針對性製定策略進行整改調整優化，預防為主
、防消結合。

4、安科瑞智慧消防平台介紹

4.1 平台結構

4.2平台主要功能介紹

4.2.1首頁

用戶登錄成功之後進入首頁
，如圖所示。主要展示的內容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息
、報警分類、報警統計
、設備台賬信息等。其中百度地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

4.2.2消防子係統

智慧消防管理雲平台包含了智慧用電子係統、防排煙子係統、消防水子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統
、消防設備管理子係統和視頻監控子係統等。智慧用電子係統可以接入電氣火災
、孤航電弧、電氣火災主機、滅mie弧hu式shi保bao護hu器qi探tan測ce器qi和he無wu線xian測ce溫wen探tan測ce器qi等deng。點dian擊ji智zhi慧hui用yong電dian子zi係xi統tong進jin入ru智zhi慧hui用yong電dian監jian控kong頁ye麵mian，點dian擊ji菜cai單dan顯xian示shi整zheng個ge項xiang目mu的de基ji礎chu信xin息xi和he該gai項xiang目mu下xia的de所suo有you探tan測ce器qi的de信xin息xi，點dian擊ji末mo級ji節jie點dian顯xian示shi具ju體ti探tan測ce器qi的de監jian控kong頁ye麵mian。

消防水子係統可以接入消防栓
、消防水壓、水位傳感器等，用於實時的監控消防水管網的壓力、液位、是否漏水
，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網漏水時
，係統也能實時地發出警報，能讓相關人員及時維修維護
，保障消防安全。

防排煙子係統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、有害氣體
、及氣體滅火信息等數據采集
，實時秒級檢測煙霧，一且發現監測數劇超過風險閾值
，APP、短信報警
、電話報警統統上陣

，通過設備的標簽

、地理位置定位，快速通知業主、物業消防單位是哪個位置的火災隱情。

消防設備電源子係統實時監控消防係統各個部件（如消防報警主機
、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態，確保消防設備供電正常，並對各個部件電源產生的過壓

、欠壓、過流

、短路、斷duan路lu等deng故gu障zhang報bao警jing提ti示shi。可ke長chang期qi記ji錄lu電dian壓ya電dian流liu運yun行xing參can數shu，自zi動dong對dui消xiao防fang電dian源yuan一yi段duan時shi間jian的de運yun行xing狀zhuang態tai進jin行xing分fen析xi，對dui可ke能neng產chan出chu問wen題ti的de隱yin患huan進jin行xing警jing示shi。

防火門子係統通過與門禁報警、視頻識別的關聯，實時監控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現緊急情況下的開閉控製等功能。確保防火門常閉
、不上鎖狀態及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環境。

應(ying)急(ji)照(zhao)明(ming)與(yu)疏(shu)散(san)指(zhi)示(shi)子(zi)係(xi)統(tong)可(ke)實(shi)現(xian)對(dui)各(ge)個(ge)應(ying)急(ji)燈(deng)具(ju)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)和(he)控(kong)製(zhi)
，當(dang)發(fa)生(sheng)火(huo)災(zai)時(shi)，可(ke)準(zhun)確(que)的(de)給(gei)出(chu)安(an)全(quan)的(de)疏(shu)散(san)路(lu)徑(jing)指(zhi)示(shi)，智(zhi)能(neng)打(da)開(kai)消(xiao)防(fang)應(ying)急(ji)指(zhi)示(shi)燈(deng)的(de)指(zhi)示(shi)方(fang)向(xiang)及(ji)應(ying)急(ji)照(zhao)明(ming)燈(deng)，幫(bang)助(zhu)建(jian)築(zhu)內(nei)的(de)人(ren)群(qun)選(xuan)擇(ze)逃(tao)生(sheng)疏(shu)散(san)路(lu)線(xian)，指(zhi)引(yin)安(an)全(quan)逃(tao)生(sheng)方(fang)向(xiang)。

視shi頻pin監jian控kong子zi係xi統tong數shu據ju部bu門men收shou到dao感gan應ying端duan各ge子zi係xi統tong報bao警jing信xin息xi後hou，可ke調tiao出chu報bao警jing位wei置zhi關guan聯lian的de監jian控kong攝she像xiang頭tou圖tu像xiang

，查zha看kan報bao警jing現xian場chang視shi頻pin輔fu助zhu進jin行xing火huo情qing確que認ren。實shi現xian火huo災zai報bao警jing子zi係xi統tong、消防水子係統、電氣火災子係統
、防排煙子係統、消防設備電源子係統
、防火門子係統和視頻監控子係統的有機結合，實現了報警點和監控點的聯動。

消防設備管理子係統能夠將每個建築、項目節點的所有消防設備和資產納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃
，在緊急情況下，會聯動GIS調度子係統進行調度。

4.2.3隱患管理

隱患管理功能包括了隱患查詢

、隱患派發、隱患處理和隱患分析四個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息

，並進行派發和處理操作，且對所有隱患進行統計分析。

4.2.4能耗分析

能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比

、能耗環比、能耗報表和能耗預測等五個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統計、同環比和報表
，且按日、周、月等維度進行能耗預測分析。

4.2.5手機APP

APP支持Android
、iOS操作係統，方便用戶查看電氣火災、防排煙
、消防水、消防設備電源
、防火門
、消防設備管理
、視頻監控、火災報警等子係統的實時監控數據
、報警信息、能耗統計等。

4.3 推薦配置

4.3.1 平台服務器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿裏雲資源。

推薦硬件配置清單：（如申請阿裏雲可忽略）

4.3.2 係統現場推薦硬件配置清單：

注：以下配置為針對1個回路選型
，其中剩餘電流互感器應根據現場回路電流大

4.4 產品介紹

電氣火災監控探測器

5
、結語

對於旅客車站、電氣設備房屋、廠房（倉庫）及鐵路隧道的消防要求各有不同
，但目的都是為了建造安全
、穩定、智zhi能neng的de消xiao防fang管guan理li平ping台tai，及ji時shi發fa現xian消xiao防fang隱yin患huan並bing預yu警jing。在zai實shi際ji應ying用yong中zhong存cun在zai人ren流liu密mi集ji度du高gao，施shi工gong空kong間jian及ji時shi間jian受shou限xian等deng問wen題ti，可ke通tong過guo新xin型xing物wu聯lian網wang無wu線xian組zu網wang、智能傳感器技術、圖形可視化技術及安全隱患預測與評估的方案來解決。