地铁区间应急疏散关键系统设计与测试研究
卓森
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卓森,. 地铁区间应急疏散关键系统设计与测试研究[J]. 中国科学研究,2023.12. DOI:10.12721/ccn.2023.157217.
摘要:
为解决地铁区间发生异常,造成人员伤亡以及资源损失等问题,本文将以地铁应急疏散关键系统设计为对象开展研究,提出一种合理、完善的关键系统设计形式。在分析中,针对硬件、软件以及后期测试进行系统研究,希望以最小时间成本,提升应急救援质量。结合系统设计测试而言,该系统可以在60s内形成具备稳定性与科学性的救援方案,为地铁行业可持续建设奠定基础。
关键词: 地铁区间;应急疏散管理;关键系统设计;系统测试
DOI:10.12721/ccn.2023.157217
基金资助:

引言:随着经济的发展,城市交通经常呈现拥堵情况,为缓解此现象,需通过地铁设计,运用地下空间,解决城市交通问题。但由于地铁属于地下设计,因此运行中容易受到外在因素的影响,易产生事故。由此可见,围绕地铁区间应急疏散关键系统设计与测试开展分析,具有重要意义。

一、地铁区间应急疏散关键系统设计分析

(一)逻辑框架规划

为满足城市交通需要,各城区均开始陆续开通地铁。地铁的运行可有效缓解城市当前交通拥堵的问题。地铁由于空间局限,一旦产生火灾等问题,易造成人员伤亡。为此,需要通过系统设计的方式实现应急疏散,保障现场救援时效。结合当前来看,我国在针对地铁区间应急疏散系统开展规划过程中,其主要涵盖以下四层主体架构,分别是展示、应用、模拟以及数据管控。其中,展示是指多维展现系统仿真最终的成果。在设计过程中,为确保展示层全方位展现地铁内部情况,技术人员增设PC以及VR两个端口,工作人员可结合实际所需,运用展示层,实现场景多元化展现。此功能可保障地铁在出现异常情况时,第一时间完成乘客疏散。应用层则是指通过VR技术的使用观察现场状况,并针对性形成应急预案,实现安全行为分析,为后续疏散奠定基础。模型层则是系统的核心区域,可以为系统运行提供大量数据内容。数据层则是系统基础,属于系统建立的关键。

(二)功能框架设计

为确保应急疏散系统的设计能够满足现实所需,技术人员根据地铁区域应急情况确认了系统的主要功能,其具体架构设计如图1所示图片10.png图 1 系统功能设计

第一,突发事件仿真:是指对于地铁运行所有的突发事件完成场景确认,并借助数据读取等方式完成突发事件的仿真以及场景重现。在系统运行的过程中能够有效根据乘客情况完成属性调整。第二,应急疏散演练:此功能使用场景更加普遍,可结合现场需要完成场景仿真,此过程中用户可以根据实际诉求完成场景仿真以及疏散演练的设计。第三,仿真数据统计分析:在演练结束之后可通过数据统计等功能分析其质量。与此同时此功能还会全程记录数据情况,可最大限度满足地铁企业运行要求。第四,可视化:主要是为了确保用户能够全方位掌握仿真演练全过程,掌握数据变动情况。在具体工作中可借助U1界面完成系统设定,并借助PC模式的设计将仿真数据以多种形式加以展现。

(三)硬件整体设计

1.火灾探测硬件架构

在针对地铁应急疏散开展系统规划的过程中,其主要设计火灾预警、应急照明以及配电等内容。其中地铁运行火灾探测设计的主要核心是借助监控系统的规划全面掌握列车内的监控影像,之后结合信息情况判断现场意外事件情况以及扩散的可能性。在设计的过程中,技术人员将IPC设定为工控设备,其可为系统运行提供条件,使其能与其他设备进行连接,及时响应火警信息完成后期处理。此外为保障系统能在地铁环境下发挥作用,还设计了数字电台,可有效保障系统单元运行的可靠性。

2.应急照明管控硬件

此单元设计的核心是为了能做好应急疏散保障,提供指示标志照明,为现场疏散路线提供指引。系统设计的过程中主要是以RS485作为主要的照明控制设备。在开展应急控制单元设计的过程中,其主机电源为DC12V,设备功耗约为10W。为呈现最佳的现场显示效果,技术人员还运用了17英寸的显示器,可保障现场照明质量。

3.配电与应急灯具硬件设计

配电的核心是要完成照明灯具的管控,并实时掌握设备的运行状态。为保障配电设备能满足运行需求,工作人员将总线模块设定为核心系统,其能直接将应急装备的故障信息传递给其他模块。结合目前来看茨木快主要涵盖微型控制装置以及电路等内容。

一般而言,应急等级涵盖普通照明设备以及标志灯具两项内容,因此在设计的过程中要科学选择,本设计认为应急标志灯可选择HY-BLJC,而照明设备则选择HY-ZFJC型号。与此同时为保障系统运行的安全与稳定,技术人员还将设备的运行电压设定为DC24,可最大程度确保灯具启、灭、巡检等功能。

(四)系统软件设计

为提升应急疏散系统运行效果,在按键设计过程中使用LabVIEW技术,可配合监控系统,实现图像处理,确保火灾报警系统可达到预期需求。在具体运行的过程中软件系统会自动将信息划分为图像收集、处理等不同内容并将其传递至不同模块,以此保障系统运行。照明系统方面,运用C/S设计,运行中能完成状态监测、配电设备管控、电源管理等内容。分配电装置软件设计主要涵盖总线模块以及装置检测等内容,其中前者是借助C语言完成编程,以此实现系统通信。在具体工作中运用RS-485材料完成控制器的关联,而等级则是运用线路串联的方式构建通讯结构。在出现应急危险情况时,总线模块会传递设备的状态信息至控制器,而控制器则会下达控制命令,此时配电装置会检测系统并自动完成调试。

二、地铁区间应急疏散系统仿真测试研究

(一)系统设备基本功能测试

在功能测试的过程中,最为关键的便是配电设备的运行分析,在测试的过程中主要涵盖通信、运行状态测试以及联动分析等内容。在测试的过程中首先需要接入电源与通信线路,之后检查是否有误,无误则可以通入电流,之后开启计算机上的装置控制软件,并完成参数调控,其主要涵盖串口设计、通信地址以及编号等。在参数设定结束后便可运用界面连接按钮检查通信功能,通常情况下当其处于通信状态时,指示灯状态应该呈现绿色。

(二)仿真模拟测试

为保障系统运行的稳定,本文还需要对系统开展仿真测试,其主要是针对火灾预警功能开展调试。在测试之前需确保系统所有设备都处于运行状态,之后在车头、车身、车尾设定不同的着火点,并运用设备完成检测,检查其是否能否将信息传递给控制器并自动生成疏散方案。结合仿真测试的最终结果来看,其能够在60s时间内形成预案,以此满足地铁区间的应急处理需要。总而言之,地铁应急疏散关键系统设计尤为关键,在设计中要确保系统响应的及时性,确保系统能在任何环境下正常运行。此外设计后要科学开展测试,分析系统功能能否达到预期,以此为后续系统的正常使用奠定基础。在后续技术人员应继续加大对此内容的重视,科学优化系统功能,提升系统预警时效性,为相关行业发展提供保障。

结论:综上所述,通过以上分析来看,系统的运用可确保地铁在出现异常情况时能够顺利完成人员疏散,减少人员伤亡以及资源损失。为此在具体工作中要求技术人员应该科学设计系统架构,针对火灾探测、应急灯具、配电系统等内容开展硬件以及软件设计,以此强化系统使用水平,确保在出现应急情况时能够在60s之内形成预案,为后续地铁运营优化创造良好的条件。

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