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[摘 要]随着我国地铁行业的迅速发展，地铁生产规模逐渐增加，但是在地铁防范中，电气火灾预警，未能强化地铁电气火灾规范规程，无法与当前的时代发展相适应。本文首先分析了设置电气火灾监测系统的必要性，同时阐述了城市轨道交通中电气火灾监测系统的应用，最后总结了城市轨道交通中电气火灾监测系统技术。
[关键词]城市轨道；电气火灾；监测系统；监测技术；应用
中图分类号：U231.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0365-01
前言
在当前的地铁车辆监测中，未能对电气火灾进行规范，导致无法满足社会的需求。目前中国地铁行业，采用电气火灾监测系统的地铁线路较少。由于未安装电气监测系统的地铁线路，存在着较大的电气安全隐患。本文主要探讨的是城市轨道交通车站的火灾特点、电气火灾监测系统的应用及技术。
一、电气火灾监测系统的必要性
根据相关数据显示，我国电气事故引发的火灾占据全国火灾总数的32%，是全国火灾的首位。由电气火灾引起的重大、特大火灾事故占比73%。如何有效防范电气火灾，成为各项部门关注的重要问题。
城市轨道交通系统涉及的设备比较复杂，场所人员较为密集，且大部分均构建于地下。一旦发生火灾，将会导致火灾环境差、逃生途径少、标志不清等问题。由于人员的密集，导致逃生意识也存在着较大的差异性，城市轨道交通的火灾特点主要包括：（1）人员的心理恐慌、行动混乱、增加了踩踏事故发生的几率。（2）由于地铁车站设置在地下，浓烟无法及时消散、烟雾控制、排出较为困难。浓烟、高温、缺氧等恶劣环境下，会增加有毒气体含量，增加了救援难度。（3）温度上升较快，若是火势猛烈温度可达到1000℃之上，增加了人员的疏散难度。
以上几点特点导致在城市轨道车辆发生火灾事故时，会造成较大的经济损失、人员伤亡，严重的情况下还会对政治造成影响。根据相关统计显示，国内外城市轨道交通火灾中，由于电气设备导致的火灾占比34%，占据火灾比例最高。进而，设置城市轨道电气火灾监测系统十分有必要。
二、城市轨道交通中电气火灾监测系统的应用
城市轨道交通电气火灾监测系统的组网主要分为无线、有线传输两种。目前应用较为普遍的是无线组网方式，本文主要是对各类组网系统进行探讨，进而对两类组网进行探讨。目前，天津、昆明、无锡等城市已经使用了电气火灾监测系统。在实际的应用中，电气火灾监测系统是由电气火灾监控主机、测温式探测器、电气火灾探测器、无线数据集中器、总线等。在各个车站设置了1台电气火灾监控和主机，且每个车站的电气火灾监测系统又是相对独立的。即便是主干传输网络出现故障，各个车站的电气火灾监测系统也能够进行正常工作，其结构图如图1所示。
三、城市轨道交通中电气火灾监测系统技术
（一）车站综合监控系统
探测器、主机、电源等属于车站综合监控系统的主要设备，能够对运行状态进行实时监测，实时收集电气设备的温度、剩余电量等。提供监测范围内的实时温度、在线温变等图文资料，以图文的方式在车站的综合监控系统内显示出来。接受车站的电气警报、将报警位置显示出来。电气火灾报警时，车站值班员可以通过菜单的方式，及时了解报警位置、设备情况等。输入了正确的报警密码、报警情况等，及可关闭声光报警。
（二）现场监测系统
电气火灾监测系统能够同时接收、处理测温式电气火灾探测器，在剩余的电流式探测器将会探测信号。电气火灾监测器内的探测器探测信息能够达到预先设定的声光报警，在监控主机上显示报警位置、探测器实值。监控主机需要按照用户等级灵活设置权限，实现管理级的灵活分配、权限操作。电气火灾监控系统本身属于以太网接口，能够借助接口实现与车站综合监控系统的连接，实现监控系统时钟的信号同步，进而确保系统时钟的统一性。电气火灾监控系统可以提供完整的历史档案记录，以便能够在现场及时查询相应的工作记录。
（三）网络传输选择
目前电气火灾监测系统的网路传输主要包括无线与有线，就布线而言有线传输的布线较为复杂、无线传输只需要在柜内、传感器之间简单布线。就扩展性而言，有线传输的扩展性较弱，由于一些原因，布线预留的端口较少，增加新用户时，需要对施工周期进行重新布线。无线传输的扩展性较强，只需要增加探测器的数量。有线传输的施工难度较大，需要考虑穿線、排堵等问题，有线传输的施工难度较小，能够有效降低人力、物力的投入。无线传输的适应性有着较强的制约、有线传输方式具备较强的适应性。无线安装成本较高、设备的成本低，但是维护工程比较高。无线传输设备本身的安装成本、维护成本较低。
（四）设备选择
不同探测部位需要选择不同的探测器，高中压台式电气设备与变压器（35kV—400V）侧引流线位置接头。每个探测器需要配备1—6个测温探头，为了确保绝缘强度，需要采取等电位工作方式。低压馈线检测主要是检测剩余电流，采用电流式检测方式。母线电缆检测采取线性感温监测方式，线型感温光纤温度探测器，采取OTDR技术，借助激光在光纤的传输原理，按照制定的指标要求脉冲激光与光纤向耦合，与光纤分子相互作用，确保部分光子散射回来。若是激光的光速已经掌握，可以根据激光脉冲在光纤中的传输时间确定热点位置，也就是借助光雷达原理、在最短的时间内，对光纤进行扫描，建立温度与距离两者间的对应关系。同时火灾监测主机需要在15s之内发出报警，在30s之内必须要区别监测报警信号，在显示屏上显示相关的故障报警数据。需要注意的是，监控主机的温度报警时间应该控制在30s之内，实时温度控制在40℃——140℃的范围内。
四、结束语
综上所述，城市轨道交通车站的系统设备比较繁杂，节点也相对比较分散，因此，出现隐患难以察觉，增加了地铁车辆运行风险。即便是地铁车站积极开展维护工作，为了发展故障隐患，会花费大量的人力、物力，增加了地铁车辆的运营成本。因此，只有采取电气火灾系统，才能够实现早期预防、及时消除各类火灾隐患，全面提升城市轨道车辆的运行质量。
参考文献
[1] 林楚斌.电气火灾监测系统在城市轨道交通中的应用[J].城市轨道交通研究，2015，18（03）：121-124.
[2] 郑晓庆.电气火灾监控在城市轨道交通配电系统中的应用[J].机电产品开发与创新，2017，30（02）：1192-1193.
[3] 王德发.城市轨道交通电气火灾监控系统应用方案[J].都市快轨交通，2016，29（03）：106-109.
[4] 肖楚阳，宋守信.地铁电气火灾中机械方面影响因子系统动力学仿真分析[J].中国安全生产科学技术，2016，12（08）：281-286.
[5] 刘丽萍.电气火灾监测系统在地铁车站应用的研究[J].城市轨道交通研究，2010，13（08）：159-163.
[关键词]城市轨道；电气火灾；监测系统；监测技术；应用
中图分类号：U231.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0365-01
前言
在当前的地铁车辆监测中，未能对电气火灾进行规范，导致无法满足社会的需求。目前中国地铁行业，采用电气火灾监测系统的地铁线路较少。由于未安装电气监测系统的地铁线路，存在着较大的电气安全隐患。本文主要探讨的是城市轨道交通车站的火灾特点、电气火灾监测系统的应用及技术。
一、电气火灾监测系统的必要性
根据相关数据显示，我国电气事故引发的火灾占据全国火灾总数的32%，是全国火灾的首位。由电气火灾引起的重大、特大火灾事故占比73%。如何有效防范电气火灾，成为各项部门关注的重要问题。
城市轨道交通系统涉及的设备比较复杂，场所人员较为密集，且大部分均构建于地下。一旦发生火灾，将会导致火灾环境差、逃生途径少、标志不清等问题。由于人员的密集，导致逃生意识也存在着较大的差异性，城市轨道交通的火灾特点主要包括：（1）人员的心理恐慌、行动混乱、增加了踩踏事故发生的几率。（2）由于地铁车站设置在地下，浓烟无法及时消散、烟雾控制、排出较为困难。浓烟、高温、缺氧等恶劣环境下，会增加有毒气体含量，增加了救援难度。（3）温度上升较快，若是火势猛烈温度可达到1000℃之上，增加了人员的疏散难度。
以上几点特点导致在城市轨道车辆发生火灾事故时，会造成较大的经济损失、人员伤亡，严重的情况下还会对政治造成影响。根据相关统计显示，国内外城市轨道交通火灾中，由于电气设备导致的火灾占比34%，占据火灾比例最高。进而，设置城市轨道电气火灾监测系统十分有必要。
二、城市轨道交通中电气火灾监测系统的应用
城市轨道交通电气火灾监测系统的组网主要分为无线、有线传输两种。目前应用较为普遍的是无线组网方式，本文主要是对各类组网系统进行探讨，进而对两类组网进行探讨。目前，天津、昆明、无锡等城市已经使用了电气火灾监测系统。在实际的应用中，电气火灾监测系统是由电气火灾监控主机、测温式探测器、电气火灾探测器、无线数据集中器、总线等。在各个车站设置了1台电气火灾监控和主机，且每个车站的电气火灾监测系统又是相对独立的。即便是主干传输网络出现故障，各个车站的电气火灾监测系统也能够进行正常工作，其结构图如图1所示。
三、城市轨道交通中电气火灾监测系统技术
（一）车站综合监控系统
探测器、主机、电源等属于车站综合监控系统的主要设备，能够对运行状态进行实时监测，实时收集电气设备的温度、剩余电量等。提供监测范围内的实时温度、在线温变等图文资料，以图文的方式在车站的综合监控系统内显示出来。接受车站的电气警报、将报警位置显示出来。电气火灾报警时，车站值班员可以通过菜单的方式，及时了解报警位置、设备情况等。输入了正确的报警密码、报警情况等，及可关闭声光报警。
（二）现场监测系统
电气火灾监测系统能够同时接收、处理测温式电气火灾探测器，在剩余的电流式探测器将会探测信号。电气火灾监测器内的探测器探测信息能够达到预先设定的声光报警，在监控主机上显示报警位置、探测器实值。监控主机需要按照用户等级灵活设置权限，实现管理级的灵活分配、权限操作。电气火灾监控系统本身属于以太网接口，能够借助接口实现与车站综合监控系统的连接，实现监控系统时钟的信号同步，进而确保系统时钟的统一性。电气火灾监控系统可以提供完整的历史档案记录，以便能够在现场及时查询相应的工作记录。
（三）网络传输选择
目前电气火灾监测系统的网路传输主要包括无线与有线，就布线而言有线传输的布线较为复杂、无线传输只需要在柜内、传感器之间简单布线。就扩展性而言，有线传输的扩展性较弱，由于一些原因，布线预留的端口较少，增加新用户时，需要对施工周期进行重新布线。无线传输的扩展性较强，只需要增加探测器的数量。有线传输的施工难度较大，需要考虑穿線、排堵等问题，有线传输的施工难度较小，能够有效降低人力、物力的投入。无线传输的适应性有着较强的制约、有线传输方式具备较强的适应性。无线安装成本较高、设备的成本低，但是维护工程比较高。无线传输设备本身的安装成本、维护成本较低。
（四）设备选择
不同探测部位需要选择不同的探测器，高中压台式电气设备与变压器（35kV—400V）侧引流线位置接头。每个探测器需要配备1—6个测温探头，为了确保绝缘强度，需要采取等电位工作方式。低压馈线检测主要是检测剩余电流，采用电流式检测方式。母线电缆检测采取线性感温监测方式，线型感温光纤温度探测器，采取OTDR技术，借助激光在光纤的传输原理，按照制定的指标要求脉冲激光与光纤向耦合，与光纤分子相互作用，确保部分光子散射回来。若是激光的光速已经掌握，可以根据激光脉冲在光纤中的传输时间确定热点位置，也就是借助光雷达原理、在最短的时间内，对光纤进行扫描，建立温度与距离两者间的对应关系。同时火灾监测主机需要在15s之内发出报警，在30s之内必须要区别监测报警信号，在显示屏上显示相关的故障报警数据。需要注意的是，监控主机的温度报警时间应该控制在30s之内，实时温度控制在40℃——140℃的范围内。
四、结束语
综上所述，城市轨道交通车站的系统设备比较繁杂，节点也相对比较分散，因此，出现隐患难以察觉，增加了地铁车辆运行风险。即便是地铁车站积极开展维护工作，为了发展故障隐患，会花费大量的人力、物力，增加了地铁车辆的运营成本。因此，只有采取电气火灾系统，才能够实现早期预防、及时消除各类火灾隐患，全面提升城市轨道车辆的运行质量。
参考文献
[1] 林楚斌.电气火灾监测系统在城市轨道交通中的应用[J].城市轨道交通研究，2015，18（03）：121-124.
[2] 郑晓庆.电气火灾监控在城市轨道交通配电系统中的应用[J].机电产品开发与创新，2017，30（02）：1192-1193.
[3] 王德发.城市轨道交通电气火灾监控系统应用方案[J].都市快轨交通，2016，29（03）：106-109.
[4] 肖楚阳，宋守信.地铁电气火灾中机械方面影响因子系统动力学仿真分析[J].中国安全生产科学技术，2016，12（08）：281-286.
[5] 刘丽萍.电气火灾监测系统在地铁车站应用的研究[J].城市轨道交通研究，2010，13（08）：159-163.