社會經濟的高速發展,帶來道路交通的日新月異。與此同時,隧道交通也迅速發展。有穿山越嶺的高山隧道,也有穿越江河湖泊的水下隧道,而隧道的消防安全問題也日益為人們所關注。隧道一旦發生火災,煙霧大,溫度高,能見度低;隧道斷面小,車輛魚貫而入,物資和車輛疏散相當困難;火災在車輛之間蔓延比較快,給火災撲救和人員疏散帶來困難。特別是高速公路隧道,遠離城區,消防隊到達時間較長,加之進攻道路和水源缺乏,杯水車薪很難撲救,只能以“初起火災,自救為主;嚴重火災,逃生為主”的原則,來設計隧道消防工程。隧道內自身消防設施的作用尤顯重要,而縱觀世界隧道火災案例,隧道自身消防設施正常發揮作用的極少。如1999年的法國勃朗峰隧道火災,造成41人死亡,就是因為隧道內的消防自動報警和滅火設備幾乎都失靈造成。又如2009年我國發生的20余起隧道火災中,只有7月29日發生在重慶的隧道火災被消防員用隧道內消火栓撲滅,但隧道內排煙設備不能聯動。因此,隧道消防設施的維護管理應日益引起人們的高度重視。
?PSG泡沫消火栓箱
公路隧道上基本都設置了消火栓系統,但不是普通的消火栓,而是根據公路隧道的火災特點,配置PSG泡沫消火栓箱(即隧道用水成膜泡沫消火栓箱)。該箱內有水成膜泡沫(AFFF)儲液罐,軟管卷盤,負壓比例混合器,泡沫噴槍等組成。其設置方式為:在隧道車行方向每隔50米設一個。
? 火災自動報警系統
目前公路隧道內安裝使用的火災探測器有:光纖光柵感溫探測器,紅外多頻火焰探測器和感溫感煙探測器等。而紅外多頻火焰探測器最為常用,它運用紅外傳感技術,使用三個具有窄帶濾波的不同波長的紅外傳感器,其中一只傳感器工作在反應火焰信息的中心波長,另外兩只傳感器監視環境中的其他紅外輻射,結合火焰特征的輻射頻譜才會被確認為火警,而其他的干擾因素形成的假火警信號則會被排除,從而實現了對火焰信號的快速響應和準確識別。其設置方式為:在隧道行車方向一側每隔50米設一個。
?排煙系統
目前國內公路隧道中采用的排煙系統有兩種,即射流風機縱向通風排煙模式和煙道式集中排煙模式。其中射流風機縱向通風排煙模式施工方便,造價相對較低,非火災情況下作為隧道通風使用,由一氧化碳探測器感應啟動,火災情況下由火災探測器感應啟動。其安裝方式是在隧道適當位置安裝射流風機,風機產生的通道壓力迫使隧道內空氣沿隧道軸線流動,達到通風的目的。但在火災情況下,疏散和救援都只能在起火點上風方向一側展開。
集中煙道排煙模式通常將正常營運階段的全橫向和半橫向通風模式結合起來,當發生火災時軸流風機逆轉用于排煙,隧道內吊頂的送風道變成排煙道,僅開啟火源附近的若干風閥,火災煙氣能夠迅速從煙道排出,并得到有效控制,火源點兩側的司乘人員均處于安全的空氣環境中,消防人員可以從兩側進行滅火作戰,消防救援能力大大提高。雖然排煙效果好,但施工較復雜,造價相對較高,所以目前國內采用該模式的工程較少。
?其他消防設施
疏散指示、應急照明、消防廣播、消防泵、消防水池以及滅火器等。
消防物聯網在隧道消防系統上的應用
由于目前對隧道消防的規范還不夠完善,這樣給消防監督工作造成了一些失控漏管的問題,同時也給公路隧道的消防安全帶來了不少先天性火災隱患。特別是消防設施的維護管理,在設計論證中考慮不足,消防設施安裝交付后維護管理被忽視,沒有培訓相應的維護人員和操作人員,加之隧道地處偏遠,隧道車流量大,隧道較長,工作人員調動頻繁,更不利于消防設施的維護和操作。上訴問題的出現給隧道消防的維護管理提出了更高的要求和挑戰。
消防物聯網系統針對隧道消防出現的問題有一系列的對應策略,能很方便的對隧道消防設置進行維護和管理。特領消防的物聯網在隧道消防上的應用工分為兩大塊,消防監測平臺和消防控制平臺。
1、消防監測平臺
監測平臺的主要功能是實現對消防設施的遠程監測,監測報警信號和水系統信號。由于隧道是狹長型的,維護人員維護不方便也很危險。監測平臺能把現場報警設備的狀態信號(如報警信號、故障信號、反饋信號等)通過網絡傳輸到監測平臺上,能實時接收到這些信息,方便管理人員對現場消防情報警設備做實時監測。監測平臺也能監測水系統的狀態信息(如壓力、液位等),壓力主要針對消火栓管網的壓力,傳統的管網壓力監測只能通過看壓力表,人員必須到現場才能看到,而我們的物聯網監測平臺能實時的監測管網的壓力值、蓄水池和泡沫液儲罐的液位高低。同時監測平臺也能監測隧道環境的溫濕度和風速。
通過監測報警系統的狀態方便我們做出應急響應,通過監測水系統管網壓力和水池液位方便我們判斷滅火系統是否處于正常的滅火狀態,通過監測環境的溫濕度來判斷隧道的漏水和火災情況,通過監測風速間接的幫助我們判斷現場火災發生時能否達到通風排煙的要求。
消防物聯網能幫助我們簡明直接的判斷消防設施是否處于正常的工作狀態,是否能達到消防報警和滅火的目的。
2、物聯網控制平臺
針對隧道消防設施維護困難出發,我們推出消防設施控制平臺。由于目前消防設施是處于自動應急火災發生的情況,缺乏人為的管控,一旦發生火災,當遇到報警設施故障不能自動響應時,消防設施就起不到報警和滅火的目的,。我方提供的控制平臺能實現對隧道消防設施的控制,水系統我們能實現對水泵的手自動控制、遠程啟動穩壓泵,以滿足管道內一直有水來應急滅火;排煙系統我們能實現對風機啟動的遠程控制。
由于隧道水管網較長,遇樓誰是檢修很不方便,而且人員不能第一時間抵達現場,針對這種情況我們控制平臺方案中提出可以在管網上的適當距離安裝電動信號蝶閥,能控制一段距離內管網內水的通斷,防止持續漏水。
隧道消防設施維護通過監測和控制,方便維保人員對消防設施進行維護和監測,能大大提高隧道消防設施的穩定性和安全性,保護人民大眾的生命財產安全。