铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统研究

铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统研究

钱生校：中国铁建股份有限公司，高级工程师，北京，１

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刘淑芳：西南交通大学运输学院，博士研究生，四川成都，６１００３１

摘要：铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障系统是构成列车运行安全监控系统（ＴＯＳＭＣＳ）的重要组成部分。通过分析影响隧道安全的主要因素，根据隧道运营环境、设备部署、结构特点，构建由防灾安全保障设施、监控报警子系统和安全控制子系统组成的铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统。阐述和分析其设计功能、构成、总体结构，并利用计算机网络技术、信息处理技术，将隧道数据采集、监视、控制、管理及隧道日常养护综合管理系统集于一体，为铁路隧道安全、环境保护、高效和经济运行提供安全保障。

关键词：铁路隧道；防灾安全监控；应急救援；信息系统

铁

路隧道防灾安全监控与应急救援保障系统是一个复杂的系统工程，是构成列车运行安全监控系统

破了原有的技术瓶颈，使隧道监视与控制系统的高速信息共享成为现实。铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障系统从现实出发，根据隧道结构特点、运营环境、气象条件和地质状况，深入分析铁路隧道运营安全需求，及时处理隧道安全隐患，预防和监控隧道内发生的灾害事故，控制隧道灾害事故发展并减少事故损失，为行车指挥、设备维修和应急救援等决策提供技术支持，最大限度地保证运输安全。

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（ＴＯＳＭＣＳ）的重要组成部分。由于隧道受自身条件限制，存在不安全因素，其灾害事故时有发生。在运营过程中，隧道受地质构造、空气流通、场地狭长等特殊因素影响，气体、气流、水流等方面容易出现异常，通风不畅导致隧道内空气质量恶化，如发生火灾爆炸等事故将损坏隧道主体工程。

由于铁路建设和隧道技术的不断发展，铁路隧道里程不断增加，因此对铁路隧道灾害防治和应急救援保障措施提出更高要求。随着计算机技术、图像处理技术、通信技术、控制技术的发展，以太网技术和总线技术突

影响隧道安全因素分析

影响铁路隧道安全的主要因素有地震、洪水（涌

水）、停电、运送危险物品、列车相撞、列车脱轨、火

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灾、恐怖活动等。防灾系统主要内容包括防止灾害发

警——报警信息为红色危险信息。根据火灾报警信息，

立即通知行车安全监控中心，启动控制系统，实现防灾通风、紧急照明系统应急联动。行车安全监控中心启动消防、救援紧急预案，实现快速有序的疏导，防止出现连锁事故，最大限度减少损失。橙色报警——列车脱轨、故障停车报警为橙色危险信息。根据监测报警信息，立即上报列车运行控制和调度、维修救援部门，及时处理安全隐患，有效控制事故发生和发展。黄色报

生和控制灾害发展以减少事故损失，通过～系列运营维修管理程序的规范运行保障安全。通过对隧道灾害事故分析，隧道内主要存在火灾和水灾灾害、空气动力学问题、隧道内的通常病害及结构失稳问题。火灾具有突发性，后果严重，是隧道内危害最大的灾害。为防止灾害发生，应从预防措施、减轻措施、疏散措施、救援措施、事故管理措施综合考虑。

２

铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息

警——隧道设备故障、洞口塌方落石、轨道遗留物、人

为破坏为黄色危险信息。根据监测报警信息，立即上报维修部门，及时处理设备安全隐患。

（４）维修与救援支持。发生紧急事故时，监测报警信息为列车运行控制和调度、维修与救援提供技术支

持。

系统设计

２．１

系统目标

根据铁路隧道结构特点、运营环境、气象条件、地

质状况，深入分析铁路隧道运营安全需求。在隧道建设中，应统筹考虑预防性技术措施，预防危险、危害发生，应全面系统考虑铁路隧道防灾安全措施，确保隧道运营安全。以隧道内设置的安全基础装备为基础，利用先进的计算机网络技术和信息处理技术，建立铁路隧道防灾安全监控与报警系统，充分利用既有隧道系统资源，实现隧道安全设施协同运作。

隧道防灾安全监控系统是铁路行车安全监控系统重要组成部分，监测信息为行车指挥、设备维修和应急救援等决策提供技术支持，并能及时处理隧道安全隐患，预防和监控隧道内发生的灾害事故，重点防范和有效控制对隧道行车安全造成重大危害的列车脱轨和火灾爆炸事故，提升铁路隧道运营安全管理科学水平，保障铁路行车安全。

２．２系统功能

（１）事故预防。在隧道前方的列检所对进入隧道列车进行预防监控，防止切轴、超偏载、泄漏油罐车进入隧道。以预防为主，从源头控制列车脱轨、火灾爆炸事故发

生。

（２）自动预警。环境检测与

（５）防灾综合监控与预警平台。提供一个预警体系，通过本地接口将信号系统及其他与安全相关的系统连接，当铁路隧道灾害事故发生时，立刻实施安全功

能。

２．３系统构成

铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统由防灾安全保障设施、监控报警子系统和安全控制子系统构成（见图１）。

隧道内发生火灾或其他事故时，防止二次灾害发

通风和照明控制系统联动，发生事故时实施通风、照明、电力控制，实现自动预警。

（３）分级报警。红色报

图１

铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统构成

．４５．

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生最重要。防止火灾延烧和

扩大，隧道内必须设置防灾安全保障设施，配备限制与

控制火灾设备和安全避难设备。按隧道长度和列车速度划分隧道防灾等级，根据隧道防灾等级，确定防灾安全

保障设施及设置基准。

监控报警子系统对隧道灾害和其他隧道事故进行监测，提供预警功能。出现突发事故时，提供监控信息，为行车指挥、设备维修和应急救援等决策提供技术支持。

安全管理控制子系统对

防灾安全保障设施进行集中

管理，分别检测，集中报警，并对数据集中管理，实现隧道安全设施协同运作。同时，通过特定功能的模块

图２铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统

系统，实现对影响隧道安全的重点因素进行时实监测。

处理，向各有关子系统发送控制指令，使视频、音频、无线频道、控制数据在一体化软件平台上实现综合监控。

铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障系统将隧道数据采集、监视、控制、管理及隧道日常养护综合管理系统集于一体，由隧道监控室管理，对防灾安全保障设施分

３系统网络结构

铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统由隧道监控站计算机系统、隧道交通监控本地控制器、隧道安全监控中心、隧道外场设备和传输通道等组成（见图２）。其中，隧道交通监控本地控制器是隧道监控站与隧道外场设备的联系纽带。隧道（群）本地控制器通过工业以太网相连，形成一个冗余环网系统，并通过工业以太网与隧道监控站相连。隧道本地控制器以一对多的方式与隧道内分散的外场设备相连，系统收集、存储和管理外场设备数据，监控外场设备工作状态，报送隧道监控站，接收隧道监控站命令对外场设备进行控制，并具有本地自动控制功能，在维修或测试时，可由隧道内的本地控制器进行控制。

别检测和集中报警，并对数据集中管理。隧道监控系统中存在很多跨子系统的联动关系，如火灾报警系统与通

风照明控制、广播、智能视频、应急救援等系统。实现

这些联动功能，必须建立一个监控一体化平台软件，统一数据接口标准，预留与综合安全监控信息网络等相关系统的接口，做到信息共享；建立一个统～的人机界面，统一处理和存储相关数据。实时数据库随时收集和存储人机界面所需数据，并通过特定功能的模块处理，向各有关子系统发送控制指令，使视频、音频、无线频道、控制数据在一体化软件平台上实现综合监控，为铁路隧道安全、环境保护、高效和经济运行提供安全保

障。

４结束语

建立完善的铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障

责任编辑葛化一

收稿日期２００９－０７－０６

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铁路隧道防灾安全监控与应急救援保障信息系统研究

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

钱生校， 刘淑芳

钱生校(中国铁建股份有限公司,北京,100043)， 刘淑芳(西南交通大学运输学院,四川,成都,610031)中国铁路

CHINESE RAILWAYS2009(10)1次

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