消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在消防領(lǐng)域中的應(yīng)用
時間：2020/12/5 10:00:00 關(guān)鍵詞：火災(zāi),消防設(shè)施,消火栓
1、引言 隨著智能城市的引入，作為關(guān)乎民生的消防也將進(jìn)入智能化建設(shè)中。智能消防也由此提上了日程。 智能消防是以物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、地理空間服務(wù)等多種先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)對消防專...
1、引言
隨著智能城市的引入，作為關(guān)乎民生的消防也將進(jìn)入智能化建設(shè)中。智能消防也由此提上了日程。
智能消防是以物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、地理空間服務(wù)等多種先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)對消防專業(yè)數(shù)據(jù)的動態(tài)采集，對消防裝備、應(yīng)急救援設(shè)備等滅火救援力量的實時監(jiān)控與調(diào)度，對重點單位消防設(shè)施的實時檢查，對重點部位圖像和滅火救援預(yù)案的實時查閱。
本文涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用，包括在火災(zāi)報警系統(tǒng)的應(yīng)用、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用、消火栓監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用、消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)中的應(yīng)用、消防監(jiān)督檢查業(yè)務(wù)中應(yīng)用、消防日常管理中的應(yīng)用、消防檢查中應(yīng)用。
2、消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用
消防物聯(lián)網(wǎng)是以射頻識別技術(shù)(RFID)和智能傳感技術(shù)為基礎(chǔ)。將每一個需要監(jiān)測的消防設(shè)施貼上二維碼標(biāo)簽，通過RFID技術(shù)實現(xiàn)對目標(biāo)對象的自動識別并獲取對象信息。
對需要監(jiān)測的消防設(shè)施采用智能傳感技術(shù)實現(xiàn)在線監(jiān)測。該智能傳感技術(shù)運用了傳感技術(shù)、單片機技術(shù)、通信技術(shù)，通過微型傳感器實現(xiàn)對空間環(huán)境和監(jiān)測對象的實時感知與檢測，并接入網(wǎng)絡(luò)以便消防各級人員能實時監(jiān)測設(shè)備的運行。
2.1消防物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)
消防物聯(lián)網(wǎng)可以分成感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層。
感知層為識別物體、采集信息，這一層的設(shè)備包括：二維碼標(biāo)簽、攝像頭、微型傳感器等。常規(guī)傳感器只是一個單向設(shè)備，只能將設(shè)備感知到的變化轉(zhuǎn)為為電信號輸入給控制器。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器不僅具備上述功能，還具有接受命令、完成信號輸送任務(wù)的功能，是一種智能型傳感器，是整個物聯(lián)網(wǎng)體系之中的“電子標(biāo)簽”。
網(wǎng)絡(luò)層屬于信息傳遞及處理中心，能夠進(jìn)行感知層及應(yīng)用層間的信息連接與傳遞。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)用戶的不同應(yīng)用的主要反映，融合了行業(yè)需求與物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”，進(jìn)而使行業(yè)走向智能化。
2.2消防物聯(lián)網(wǎng)在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的應(yīng)用 依據(jù)GB50016-2014建筑設(shè)計防火規(guī)范的8.4.1，8.4.2條規(guī)定的建筑或場所應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。其中設(shè)置機械排煙、防煙系統(tǒng)、雨淋或預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)、固定消防水炮滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等需與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)鎖動作的場所或部位均應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。在GB50016-2013火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中亦規(guī)定了對各個消防子系統(tǒng)的聯(lián)動要求。
早期的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)經(jīng)歷了單一的火災(zāi)探測到復(fù)合探測。然后目前國內(nèi)的復(fù)合探測也最多是兩種探測的組合，并未實現(xiàn)真正意義上的智能探測。
將消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，對各個消防設(shè)施進(jìn)行“電子標(biāo)簽”實時監(jiān)控。采用智能探測器，不僅只是開關(guān)量的傳送，而是將探測到的溫度、煙霧等模擬量實時傳送給控制器，通過控制器進(jìn)行實時判斷，進(jìn)而更早探測火災(zāi)隱患。
采用消防物聯(lián)網(wǎng)后，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制將更為直觀。各個消防設(shè)備在監(jiān)控中心圖形界面中會實時彈出其狀態(tài)信息，推動畫面。讓消防各級管理人員能迅速了解整個火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的動作情況、火災(zāi)的發(fā)展情況。根據(jù)智能傳感器提供的實時數(shù)據(jù)，通過智能消防監(jiān)控中心分析計算得出最佳的滅火和救援方案，從而指導(dǎo)消防人員救援行動和人員疏散逃生。擁有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)作為初期火災(zāi)探測，在滅火救援中得到更為有效的應(yīng)用。
2.3消防物聯(lián)網(wǎng)在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用 依據(jù)GB50016-2014建筑防火設(shè)計規(guī)范10.2.7條的建筑和場所宜設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。比如一類高層民用建筑、國家級文物保護(hù)單位的木結(jié)構(gòu)古建筑等。
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)要求可由電氣火災(zāi)監(jiān)控器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器組成。
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)，可以提早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患點，將火點消滅于萌芽中。將消防物聯(lián)網(wǎng)運用于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，可以根據(jù)智能傳感器的實時數(shù)據(jù)，通過監(jiān)控中心分析判斷，及早找到火災(zāi)隱患點。
2.4消防物聯(lián)網(wǎng)在消火栓監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 室外消火栓作為滅火救援時的重要水源，確保其完好性的重要程度是顯而易見的。中華人民共和國消防法第六十條也對埋壓、圈占、遮擋消火栓的行為進(jìn)行了處罰規(guī)定。然而亦有不少市民消防意識薄弱沒有維護(hù)好消火栓。據(jù)某市消防支隊對市區(qū)708只市政消火栓進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)199只消火栓完好可使用，占總數(shù)的28.2%;173只消火栓存在故障(尚可使用)，占總數(shù)的28.2%;333只消火栓不能使用，占47.2%。一旦發(fā)生火災(zāi)，這些消火栓將無法正常發(fā)揮其供水滅火的作用，極大地威脅人民群眾的安全。
消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于消火栓實時監(jiān)控系統(tǒng)中，通過在消火栓處安裝智能傳感器，對消火栓的閥門開度、外部碰撞振動、遮擋情況進(jìn)行實時監(jiān)測。通過監(jiān)控中心定時查詢消防栓的完好情況，從而對滅火救援提供良好的支撐
2.5消防物聯(lián)網(wǎng)在消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)中的應(yīng)用
依據(jù)GB50016-2014建筑防火設(shè)計規(guī)范10.3.5條規(guī)定的建筑應(yīng)設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志。
目前國內(nèi)普遍的火災(zāi)逃生依舊停留在以“報警—判斷—逃生指示”結(jié)合應(yīng)急預(yù)案的階段，普遍采用各類探頭探測火災(zāi)發(fā)展，然后智能化判斷或者人員判斷火災(zāi)發(fā)生發(fā)展，最后采用指示系統(tǒng)疏散人群。然而疏散指示路徑趨于靜態(tài)，并未根據(jù)火災(zāi)發(fā)展情況動態(tài)調(diào)整。 采用消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過采用智能傳感器，運用多閥值傳感器實時探測火情，提供給監(jiān)控中心火勢發(fā)展的實時信息，從而通過分析計算得出最佳的疏散逃生路徑，通過疏散指示、語音提醒，使得人民群眾能有效地進(jìn)行逃生。
2.6消防物聯(lián)網(wǎng)在消防監(jiān)督檢查業(yè)務(wù)中應(yīng)用
中華人民共和國消防法第五十三條，規(guī)定了公安機關(guān)消防機構(gòu)應(yīng)對機關(guān)、團(tuán)體、企業(yè)、事業(yè)等單位遵守消防法律、法規(guī)的情況依法進(jìn)行監(jiān)督檢查。
消防監(jiān)督檢查工作既要求檢查人員深入的了解建筑結(jié)構(gòu)以及建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的消防設(shè)施與消防設(shè)計，又要把握各類標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，減少并避免任何偏差而導(dǎo)致檢查對象出現(xiàn)誤判，遺留火災(zāi)隱患，進(jìn)而增加火災(zāi)發(fā)生的可能性。進(jìn)行建筑審核時，消防檢查員必須檢查建筑內(nèi)消防設(shè)計、防排煙設(shè)施、消防供水設(shè)施、固定滅火設(shè)施及自動報警設(shè)施等是否與相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)相符。日常檢查中的各類消防設(shè)施狀況的檢查亦極為重要?，F(xiàn)階段，大部分的檢查項目皆由防火檢查人員進(jìn)行逐一排查，工作量大，且易產(chǎn)生遺漏，從而導(dǎo)致火災(zāi)隱患的遺留。另外消防檢查業(yè)務(wù)與諸多消防設(shè)施有關(guān)，同時許多設(shè)施的狀態(tài)亦會因外界因素的影響而發(fā)生變化。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在消防監(jiān)督檢查業(yè)務(wù)之中，不僅能提升檢查工作效率，且能減小工作遺漏，從而降低火災(zāi)隱患。將建筑物內(nèi)各種消防設(shè)施采用電子標(biāo)簽，通過智能傳感器技術(shù)實時了解各個消防設(shè)施的工作情況，在消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端查看各類消防設(shè)施的狀態(tài)，對其進(jìn)行定時或不定時檢查。若發(fā)現(xiàn)消防設(shè)施出現(xiàn)異常，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的物理定位系統(tǒng)快速定位到故障部位，從而及時消除火災(zāi)隱患。
在現(xiàn)場檢查過程中，通過消防物聯(lián)網(wǎng)自動定位到檢查的消防設(shè)施，通過檢察人員配置的檢查終端應(yīng)用工具自動彈出檢查內(nèi)容和相應(yīng)的規(guī)范內(nèi)容，語音提示檢查人員檢查事項，避免漏查，誤判。同時通過終端應(yīng)用工具對現(xiàn)場情況進(jìn)行采集和記錄，并直接上傳監(jiān)控中心工作臺帳。
2.7消防物聯(lián)網(wǎng)在消防日常管理中的應(yīng)用
根據(jù)GB25201-2010建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理規(guī)定需要進(jìn)行消防設(shè)施的日常管理，以便提供完好有效的滅火救援設(shè)施。 擁有消防物聯(lián)網(wǎng)的消防系統(tǒng)，將會得到消防日常管理更有有效、簡潔化。通過在消防設(shè)施上的智能傳感器將消防設(shè)施的工作情況實時傳送，消防各級管理人員能隨時調(diào)閱了解消防系統(tǒng)的運行情況，及時排查火災(zāi)隱患。日常巡查中，檢查人員配置RFID射頻設(shè)備終端對巡視點進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，上級管理人員也能通過監(jiān)控終端查看員工是否進(jìn)入巡視點查巡，實時了解員工工作情況。
2.8消防物聯(lián)網(wǎng)在消防檢測中應(yīng)用
根據(jù)GB252010建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理規(guī)定建筑消防設(shè)施應(yīng)每年至少檢測一次。
檢測有消防技術(shù)服務(wù)機構(gòu)承擔(dān)，要求技術(shù)負(fù)責(zé)人掌握消防規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對消防檢查結(jié)果進(jìn)行公正、合法地判斷，避免漏查、誤判。目前檢測工作依然采用人工逐條對比規(guī)范檢查，工作量大，且容易出現(xiàn)漏查。采用消防物聯(lián)網(wǎng)后，消防檢測工作將由檢查人員攜帶檢查終端電子設(shè)備，根據(jù)檢查終端電子設(shè)備提示音找到需檢測的消防設(shè)施，根據(jù)檢查提示、規(guī)范提示進(jìn)行檢測，同時錄入檢測記錄，保存于監(jiān)控中心電子工作臺帳內(nèi)。技術(shù)負(fù)責(zé)人通過調(diào)用電子工作臺帳終端進(jìn)行分析判斷檢測結(jié)果。同時技術(shù)負(fù)責(zé)人可以通過消防物聯(lián)網(wǎng)的檢測終端進(jìn)行檢測任務(wù)的流程編程，下達(dá)檢測任務(wù)給檢查終端電子設(shè)備，從而指導(dǎo)檢查人員進(jìn)行檢查工作。
3、消防物聯(lián)網(wǎng)的實施的必要性
目前國內(nèi)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)均為封閉體系，不能實現(xiàn)系統(tǒng)之間的資源共享。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，只能通過電話方式報警，不能自動向“119”消防指揮中心報警。另外消防設(shè)施的檢查巡查局限于全人工方式，消防設(shè)施能夠有效運行容易受到檢查人員責(zé)任意識的影響。由于系統(tǒng)不能實時監(jiān)測到消防設(shè)施的運行狀態(tài)，消防日常管理不規(guī)范等原因，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時消防設(shè)施無法啟動、無法供水滅火，從而延誤初期救火，嚴(yán)重危害人民的人身財產(chǎn)安全。
建立消防物聯(lián)網(wǎng)能幫助社會單位實時管理火災(zāi)自動報警設(shè)備等消防設(shè)施的運行情況和人員值班情況，確保消防設(shè)施正常運行，值班制度有效執(zhí)行。為各級消防管理部門提供動態(tài)掌握消防安全狀況的平臺，對重點單位重點部位進(jìn)行重點管理。通過消防物聯(lián)網(wǎng)，消防指揮中心能快速、準(zhǔn)確地掌握火情，進(jìn)行精準(zhǔn)指揮火災(zāi)撲救工作，實現(xiàn)初期火災(zāi)的及時有效地?fù)渚取?
4、智能消防發(fā)展的前景
早在2013年底，全國4個副省級以上城市、89%的地級及以上城市，47%的縣級及以上城市，總計311個城市提出或在建智慧城市，涵蓋大中小城市和東中西部區(qū)域。如2013年北京132家重點單位開通物聯(lián)網(wǎng)消防設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。2015年9月18日貴州省啟動我國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)的建設(shè)工作。大數(shù)據(jù)時代的來臨為消防物聯(lián)網(wǎng)奠定了殷實的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算正改變著人類信息時代，消防物聯(lián)網(wǎng)的全面覆蓋也將是必然之勢。
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