摘要:
隨著城市化進(jìn)程的加速和人口密度的增加,地鐵作為現(xiàn)代城市交通的重要組成部分,承載著日益增長(zhǎng)的客流量。然而,地鐵系統(tǒng)的復(fù)雜性和高密度電氣設(shè)備的使用,使得電氣火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外多地發(fā)生的地鐵電氣火災(zāi)事件不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,還對(duì)公眾的生命安全構(gòu)成了巨大威脅。因此,如何有效評(píng)估和預(yù)防地鐵電氣火災(zāi),成為城市軌道交通安全管理中亟待解決的問(wèn)題。本文旨在通過(guò)系統(tǒng)性的研究,建立一套科學(xué)合理的地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,并提出切實(shí)可行的預(yù)防策略,以期可以為相關(guān)部門(mén)提供有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞:地鐵;電氣火災(zāi);風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;預(yù)防
引言
地鐵電氣火災(zāi)不僅影響公共交通的正常運(yùn)營(yíng),還會(huì)導(dǎo)致乘客恐慌。特別是在地下環(huán)境中,火災(zāi)蔓延速度快、煙霧擴(kuò)散廣、救援難度大,一旦發(fā)生事故,后果不堪設(shè)想。因此,深入研究地鐵電氣火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和預(yù)防策略,對(duì)于保障公共安全、提升城市應(yīng)急管理水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
(一)結(jié)構(gòu)布局與設(shè)備狀態(tài)評(píng)估法
結(jié)構(gòu)布局與設(shè)備狀態(tài)評(píng)估是地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要組成部分,主要關(guān)注地鐵系統(tǒng)的物理配置和內(nèi)部組件的健康狀況。通過(guò)對(duì)地鐵車站、隧道及列車等關(guān)鍵部位的建筑構(gòu)造進(jìn)行詳盡檢查,可以識(shí)別出可能存在的安全隱患。例如,電纜橋架的布置是否合理、通風(fēng)系統(tǒng)能否有效排除熱量以及電器設(shè)備是否存在老化或過(guò)載等問(wèn)題[1]。在評(píng)估過(guò)程中,評(píng)估工作人員可以利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、紅外熱成像儀等先進(jìn)工具來(lái)檢測(cè)潛在故障點(diǎn),并結(jié)合設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和維護(hù)記錄,以預(yù)測(cè)未來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。此外,評(píng)估人員還需要考慮外部環(huán)境因素對(duì)設(shè)備的影響,如濕度、溫度變化等,這些因素可能會(huì)加速設(shè)備的老化過(guò)程,增加電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)定期進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)布局與設(shè)備狀態(tài)評(píng)估,評(píng)估人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)隱患,從而降低電氣火災(zāi)發(fā)生的可能性。
(二)火災(zāi)模擬與概率分析評(píng)估法
火災(zāi)模擬與概率分析評(píng)估法是一種基于計(jì)算機(jī)建模和統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估手段,旨在量化地鐵電氣火災(zāi)發(fā)生的可能性及其后果。首先,為了確?;馂?zāi)模擬與概率分析評(píng)估法的有效性,評(píng)估工作人員必須構(gòu)建一個(gè)詳細(xì)的地鐵設(shè)施三維模型。該模型應(yīng)精確反映所有電氣設(shè)備的具體位置、連接方式及其負(fù)載情況,為后續(xù)的火災(zāi)動(dòng)力學(xué)仿真提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其次,評(píng)估工作人員可以利用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)仿真軟件,模擬不同情景下的火災(zāi)發(fā)展過(guò)程,包括短路引發(fā)的火花如何引燃周圍可燃物、煙霧的擴(kuò)散路徑以及其他關(guān)鍵火災(zāi)動(dòng)態(tài)行為[2]。最后,在此基礎(chǔ)上,評(píng)估工作人員可以結(jié)合歷史火災(zāi)案例的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和蒙特卡羅模擬等數(shù)學(xué)工具,計(jì)算各類火災(zāi)事件的發(fā)生概率。
(三)安全疏散與應(yīng)急響應(yīng)評(píng)估法
安全疏散與應(yīng)急響應(yīng)評(píng)估側(cè)重于考察一旦發(fā)生電氣火災(zāi)時(shí),地鐵系統(tǒng)內(nèi)人員能否迅速、安全地撤離至安全地帶以及相關(guān)部門(mén)能否及時(shí)有效地組織救援行動(dòng)。首先,檢查疏散通道的設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范要求,確保寬度足夠、標(biāo)識(shí)清晰且無(wú)障礙物阻擋。其次,查看站臺(tái)、車廂內(nèi)的緊急照明、廣播系統(tǒng)等功能是否正常運(yùn)作,以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)引導(dǎo)乘客正確行動(dòng)。最后,對(duì)于地鐵工作人員而言,必須接受定期培訓(xùn),掌握必要的滅火技能和急救知識(shí),能夠在第一時(shí)間采取適當(dāng)措施,控制火勢(shì)蔓延。
二、地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略
(一)防患于未然:構(gòu)建全面監(jiān)測(cè)預(yù)警體系
構(gòu)建全面監(jiān)測(cè)預(yù)警體系是地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略中至關(guān)重要的一環(huán),旨在通過(guò)對(duì)地鐵電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和智能預(yù)警,將萌芽階段的潛在風(fēng)險(xiǎn)加以識(shí)別和處理。這一過(guò)程需要融合先進(jìn)的傳感技術(shù)、高效的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)以及智能化的決策支持系統(tǒng),共同構(gòu)成一個(gè)多層次、多維度的安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò)。
1.部署先進(jìn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。這些傳感器不僅應(yīng)覆蓋地鐵內(nèi)的所有電氣設(shè)備,如變電站、配電柜、電纜溝道等關(guān)鍵區(qū)域,還需要具備高靈敏度和高可靠性,以確保任何異常信號(hào)都能被及時(shí)捕捉。例如,在上海地鐵1號(hào)線的案例中,地鐵部門(mén)通過(guò)安裝溫度傳感器和煙霧探測(cè)器,成功檢測(cè)到了一處電纜接頭因長(zhǎng)期過(guò)載而產(chǎn)生的高溫現(xiàn)象,從而避免了一次可能發(fā)生的火災(zāi)事故[3]。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的智能傳感器可以互聯(lián)互通,形成一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)平臺(tái),為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供了豐富的信息源。
2.數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的建立對(duì)于監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的有效運(yùn)作至關(guān)重要。該平臺(tái)應(yīng)集成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、清洗、分析和可視化等功能,以便對(duì)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理,并從中提取出有價(jià)值的信息。地鐵部門(mén)可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,訓(xùn)練模型來(lái)預(yù)測(cè)電氣設(shè)備的故障模式和趨勢(shì),提前發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致火災(zāi)的安全隱患。例如,北京地鐵曾運(yùn)用人工智能技術(shù)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí),建立了針對(duì)特定型號(hào)變壓器的健康評(píng)估模型,該模型能夠在設(shè)備出現(xiàn)早期老化跡象時(shí)發(fā)出警報(bào),為維修人員提供了寶貴的維護(hù)時(shí)間窗口。這種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)警方式,能夠顯著提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。
3.為了保證監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的長(zhǎng)期有效性,地鐵部門(mén)必須定期對(duì)其進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。這包括對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試,檢查傳感器是否正常工作、數(shù)據(jù)傳輸是否穩(wěn)定以及預(yù)警算法是否準(zhǔn)確。同時(shí),地鐵部門(mén)還需要關(guān)注新的技術(shù)發(fā)展,不斷引入更先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和分析工具,使預(yù)警體系始終保持在行業(yè)領(lǐng)先水平。深圳地鐵每年都會(huì)組織專家團(tuán)隊(duì)對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行全面審查,并根據(jù)最新的科研成果和技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行升級(jí),確保了系統(tǒng)的可靠性和前瞻性[4]。通過(guò)這樣的持續(xù)改進(jìn),可以不斷提升監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的性能,為地鐵電氣火災(zāi)的預(yù)防提供強(qiáng)有力的支撐。
(二)精準(zhǔn)維保:強(qiáng)化設(shè)備維護(hù)與更新機(jī)制
在地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略中,強(qiáng)化設(shè)備維護(hù)與更新機(jī)制是確保系統(tǒng)安全運(yùn)行不可或缺的一環(huán)。精準(zhǔn)維保不僅要求對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的維護(hù)保養(yǎng),還強(qiáng)調(diào)了及時(shí)更新老舊或存在安全隱患的設(shè)施,以減少因設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。因此,地鐵部門(mén)必須建立一套基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)維保體系,這一體系能夠根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況和性能衰退趨勢(shì),制定個(gè)性化的維護(hù)計(jì)劃,從而實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置和效率的最大化。
1.精準(zhǔn)維保依賴對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估。通過(guò)引入先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和智能診斷工具,如紅外熱成像、超聲波檢測(cè)、振動(dòng)分析等,可以實(shí)時(shí)獲取設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù),并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。例如,香港地鐵采用了一套集成多種監(jiān)測(cè)技術(shù)的綜合平臺(tái),它能持續(xù)跟蹤列車牽引系統(tǒng)的溫度變化、電機(jī)的震動(dòng)情況以及電力電纜的絕緣電阻值,為后續(xù)的維護(hù)工作提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持。這些非侵入式的檢測(cè)手段能夠在不影響地鐵正常運(yùn)營(yíng)的前提下,精確地識(shí)別出潛在的缺陷或隱患,使維修人員可以有的放矢地采取措施,避免不必要的拆解和檢查,提高了他們的工作效率。
2.為了保證設(shè)備始終處于最佳的工作狀態(tài),地鐵部門(mén)需要建立嚴(yán)格的更新?lián)Q代標(biāo)準(zhǔn)和流程。對(duì)于已經(jīng)到達(dá)設(shè)計(jì)壽命或者頻繁出現(xiàn)故障的設(shè)備,維修人員應(yīng)及時(shí)安排更換。在這個(gè)過(guò)程中,地鐵部門(mén)應(yīng)充分考慮新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì),優(yōu)先選用更加安全可靠、節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品。例如,紐約地鐵近年來(lái)逐步淘汰了傳統(tǒng)的汞燈照明系統(tǒng),取而代之的是LED節(jié)能燈具。這一舉措不僅改善了站內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,減少了能源消耗,還消除了因燈光短路引起的火災(zāi)隱患。
3.為了使精準(zhǔn)維保工作得以順利開(kāi)展,地鐵部門(mén)必須加強(qiáng)對(duì)相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)和技術(shù)交流。一方面,地鐵部門(mén)需要組織技術(shù)人員參加各類培訓(xùn)課程和研討會(huì),不斷提升他們的業(yè)務(wù)水平;另一方面,地鐵部門(mén)需要鼓勵(lì)跨部門(mén)、跨國(guó)界的交流合作,借鑒國(guó)內(nèi)外同行的成功經(jīng)驗(yàn)。例如,新加坡地鐵經(jīng)常邀請(qǐng)國(guó)際知名專家前來(lái)授課,并派遣工程師到國(guó)外考察學(xué)習(xí)。通過(guò)這種方式不僅可以引進(jìn)先進(jìn)的維保理念和技術(shù),還能推動(dòng)本地維保工作的創(chuàng)新發(fā)展。
(三)人員素養(yǎng):提升全員消防安全意識(shí)
在地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略中,提升全員消防安全意識(shí)是構(gòu)建全面安全管理體系的重要組成部分。人員素養(yǎng)的提升不僅對(duì)地鐵日常運(yùn)營(yíng)的安全保障至關(guān)重要,還是在緊急情況下能否有效應(yīng)對(duì)的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),地鐵部門(mén)必須從制度建設(shè)、培訓(xùn)教育、演練實(shí)踐等多個(gè)維度入手,形成一個(gè)系統(tǒng)化、常態(tài)化的消防安全教育機(jī)制,確保每一位員工都能深刻理解并掌握必要的防火知識(shí)和技能。
1.建立健全的消防安全管理制度是提升人員素養(yǎng)的基礎(chǔ)。這包括制定明確的崗位職責(zé)、操作規(guī)程以及獎(jiǎng)懲措施,將消防安全責(zé)任具體落實(shí)到個(gè)人。例如,北京地鐵通過(guò)修訂和完善《消防安全管理規(guī)定》,明確了各級(jí)管理人員和一線員工的具體任務(wù),規(guī)定了定期檢查和維護(hù)消防設(shè)施的任務(wù)分配,并設(shè)立了“一票否決制”,即任何違反消防安全規(guī)定的部門(mén)或個(gè)人,在年度考核中都將受到嚴(yán)厲處罰。這樣的制度設(shè)計(jì)不僅可以強(qiáng)化員工的責(zé)任感,還使他們更加自覺(jué)地遵守各項(xiàng)安全規(guī)定,從根本上減少因人為疏忽導(dǎo)致的火災(zāi)隱患。
2.持續(xù)開(kāi)展針對(duì)性強(qiáng)、形式多樣的消防安全教育培訓(xùn)是提升人員素養(yǎng)的核心手段。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋理論知識(shí)講解、實(shí)際案例分析、模擬演練等方面,旨在全面提升員工的應(yīng)急反應(yīng)能力和自救互救水平。例如,上海地鐵每年都會(huì)組織多次專項(xiàng)培訓(xùn)活動(dòng),邀請(qǐng)專家進(jìn)行授課,詳細(xì)解讀最新的法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),上海地鐵還利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建逼真的火災(zāi)場(chǎng)景,讓員工親身體驗(yàn)逃生過(guò)程,學(xué)習(xí)正確的疏散路線和使用滅火器材的方法。這種沉浸式的培訓(xùn)方式大大增強(qiáng)了員工的學(xué)習(xí)效果,使他們能夠在真實(shí)環(huán)境中迅速做出正確判斷和行動(dòng)。
3.營(yíng)造濃厚的消防安全文化氛圍是提升人員素養(yǎng)的長(zhǎng)期保障。地鐵部門(mén)可以通過(guò)宣傳欄、內(nèi)部刊物、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等多種渠道,廣泛宣傳消防安全知識(shí)和先進(jìn)事跡,樹(shù)立正面典型,激發(fā)員工的積極性和主動(dòng)性。例如,深圳地鐵建立了“消防安全之星”評(píng)選活動(dòng),每月評(píng)選出在消防安全工作中表現(xiàn)突出的個(gè)人或集體,并給予表彰獎(jiǎng)勵(lì)。
(四)規(guī)范施工:嚴(yán)格執(zhí)行電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)流程
在地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略中,嚴(yán)格執(zhí)行電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)流程是確保施工質(zhì)量和長(zhǎng)期運(yùn)行安全的重要保障。規(guī)范施工不僅可以減少施工期間的潛在危險(xiǎn),還能為后續(xù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),地鐵部門(mén)必須從設(shè)計(jì)審查、材料選擇、施工過(guò)程控制到竣工驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)入手,構(gòu)建一個(gè)全面而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化管理體系,確保每一項(xiàng)電氣安裝工作都符合國(guó)家和行業(yè)相關(guān)的法規(guī)和技術(shù)要求。
1.設(shè)計(jì)階段是電氣安裝質(zhì)量控制的第一道防線。在此階段,地鐵部門(mén)應(yīng)組織多學(xué)科專家團(tuán)隊(duì)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)審,重點(diǎn)檢查電氣系統(tǒng)布局是否合理、負(fù)荷計(jì)算是否準(zhǔn)確、保護(hù)措施是否完備等方面。例如,南京地鐵在新線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中,邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)外知名的電氣工程師參與評(píng)審,針對(duì)變電站選址、電纜路徑規(guī)劃等問(wèn)題提出了多項(xiàng)改進(jìn)建議,有效避免了后期可能出現(xiàn)的安全隱患。
2.在材料采購(gòu)環(huán)節(jié),地鐵部門(mén)需要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求選用優(yōu)質(zhì)的電氣設(shè)備和材料。這不僅涉及產(chǎn)品的品牌、型號(hào)、規(guī)格等基本信息,還包括對(duì)其生產(chǎn)工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等方面的審查。例如,成都地鐵在建設(shè)過(guò)程中,對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)的電線電纜進(jìn)行了嚴(yán)格抽檢,通過(guò)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的合格證書(shū)來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量。此外,對(duì)于一些關(guān)鍵部件,如斷路器、接觸器等,更是采用了國(guó)際知名品牌的產(chǎn)品,以確保其在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行條件下的穩(wěn)定性和可靠性。這樣的做法雖然增加了初期投資成本,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,大大減少了因材料質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
3.竣工驗(yàn)收是檢驗(yàn)電氣安裝工程質(zhì)量的最后一道關(guān)卡。驗(yàn)收工作應(yīng)由建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位和施工單位共同參與,依據(jù)國(guó)家和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面細(xì)致的檢查。例如,廣州地鐵在每條新線開(kāi)通前,都會(huì)組織一次大規(guī)模的聯(lián)合驗(yàn)收活動(dòng),除了對(duì)電氣設(shè)備的功能測(cè)試外,還特別強(qiáng)調(diào)了防火封堵、防雷接地等與消防安全密切相關(guān)的項(xiàng)目。任何不符合標(biāo)準(zhǔn)的地方都要限期整改,直至完全達(dá)標(biāo)為止。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文通過(guò)對(duì)地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和預(yù)防策略的研究,提出了涵蓋結(jié)構(gòu)布局與設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、火災(zāi)模擬與概率分析、安全疏散與應(yīng)急響應(yīng)、消防設(shè)施與管理制度評(píng)估在內(nèi)的系統(tǒng)性評(píng)估框架,并針對(duì)防患于未然、精準(zhǔn)維保、人員素養(yǎng)提升以及規(guī)范施工等四個(gè)方面制定了詳細(xì)的預(yù)防策略。由于地鐵電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)防是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的領(lǐng)域,因此應(yīng)鼓勵(lì)更多的研究者加入這一領(lǐng)域,開(kāi)展進(jìn)一步的研究工作,以期促進(jìn)地鐵系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,保障廣大乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
[1]唐飛龍,賴森華,于青松.系列化中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車電氣系統(tǒng)[J].機(jī)車電傳動(dòng),2022(02):1-8.
[2]邢國(guó)新,趙海龍,吳志強(qiáng).熱解粒子式電氣火災(zāi)探測(cè)器在地鐵中的應(yīng)用[J].消防科學(xué)與技術(shù),2021,40(11):1695-1698.
[3]喻奇.地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控與能源管理系統(tǒng)融合設(shè)計(jì)研究[J].城市軌道交通研究,2021,24(05):73-76+81.
[4]余高翔,郭平,唐貴,等.DGMC-16s型雙動(dòng)力地鐵打磨車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)車電傳動(dòng),2020(02):95-99.