消防物聯網技術及其在消防領域中的應用
時間：2020/12/5 10:00:00 關鍵詞：火災,消防設施,消火栓
1、引言 隨著智能城市的引入，作為關乎民生的消防也將進入智能化建設中。智能消防也由此提上了日程。 智能消防是以物聯網、虛擬化、地理空間服務等多種先進技術，實現對消防專...
1、引言
隨著智能城市的引入，作為關乎民生的消防也將進入智能化建設中。智能消防也由此提上了日程。
智能消防是以物聯網、虛擬化、地理空間服務等多種先進技術，實現對消防專業數據的動態采集，對消防裝備、應急救援設備等滅火救援力量的實時監控與調度，對重點單位消防設施的實時檢查，對重點部位圖像和滅火救援預案的實時查閱。
本文涉及物聯網技術在消防領域的應用，包括在火災報警系統的應用、電氣火災監控系統的應用、消火栓監控系統中的應用、消防應急疏散系統中的應用、消防監督檢查業務中應用、消防日常管理中的應用、消防檢查中應用。
2、消防物聯網技術及其應用
消防物聯網是以射頻識別技術(RFID)和智能傳感技術為基礎。將每一個需要監測的消防設施貼上二維碼標簽，通過RFID技術實現對目標對象的自動識別并獲取對象信息。
對需要監測的消防設施采用智能傳感技術實現在線監測。該智能傳感技術運用了傳感技術、單片機技術、通信技術，通過微型傳感器實現對空間環境和監測對象的實時感知與檢測，并接入網絡以便消防各級人員能實時監測設備的運行。
2.1消防物聯網的架構
消防物聯網可以分成感知層、網絡層、應用層三層。
感知層為識別物體、采集信息，這一層的設備包括：二維碼標簽、攝像頭、微型傳感器等。常規傳感器只是一個單向設備，只能將設備感知到的變化轉為為電信號輸入給控制器。物聯網中的傳感器不僅具備上述功能，還具有接受命令、完成信號輸送任務的功能，是一種智能型傳感器，是整個物聯網體系之中的“電子標簽”。
網絡層屬于信息傳遞及處理中心，能夠進行感知層及應用層間的信息連接與傳遞。
應用層是物聯網用戶的不同應用的主要反映，融合了行業需求與物聯網的“社會分工”，進而使行業走向智能化。
2.2消防物聯網在火災自動報警系統的應用 依據GB50016-2014建筑設計防火規范的8.4.1，8.4.2條規定的建筑或場所應設置火災自動報警系統。其中設置機械排煙、防煙系統、雨淋或預作用自動噴水滅火系統、固定消防水炮滅火系統、氣體滅火系統等需與火災自動報警系統聯鎖動作的場所或部位均應設置火災自動報警系統。在GB50016-2013火災自動報警系統設計規范中亦規定了對各個消防子系統的聯動要求。
早期的火災自動報警系統經歷了單一的火災探測到復合探測。然后目前國內的復合探測也最多是兩種探測的組合，并未實現真正意義上的智能探測。
將消防物聯網應用于火災自動報警系統中，對各個消防設施進行“電子標簽”實時監控。采用智能探測器，不僅只是開關量的傳送，而是將探測到的溫度、煙霧等模擬量實時傳送給控制器，通過控制器進行實時判斷，進而更早探測火災隱患。
采用消防物聯網后，火災自動報警系統的聯動控制將更為直觀。各個消防設備在監控中心圖形界面中會實時彈出其狀態信息，推動畫面。讓消防各級管理人員能迅速了解整個火災自動報警系統的動作情況、火災的發展情況。根據智能傳感器提供的實時數據，通過智能消防監控中心分析計算得出最佳的滅火和救援方案，從而指導消防人員救援行動和人員疏散逃生。擁有物聯網技術的火災自動報警系統作為初期火災探測，在滅火救援中得到更為有效的應用。
2.3消防物聯網在電氣火災監控系統的應用 依據GB50016-2014建筑防火設計規范10.2.7條的建筑和場所宜設置電氣火災監控系統。比如一類高層民用建筑、國家級文物保護單位的木結構古建筑等。
電氣火災監控系統根據系統要求可由電氣火災監控器、剩余電流式電氣火災監控探測器、測溫式電氣火災監控探測器組成。
電氣火災監控系統作為火災自動報警系統的預警系統，可以提早發現火災隱患點，將火點消滅于萌芽中。將消防物聯網運用于電氣火災監控系統中，可以根據智能傳感器的實時數據，通過監控中心分析判斷，及早找到火災隱患點。
2.4消防物聯網在消火栓監控系統中的應用 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行了處罰規定。然而亦有不少市民消防意識薄弱沒有維護好消火栓。據某市消防支隊對市區708只市政消火栓進行檢查，結果發現199只消火栓完好可使用，占總數的28.2%;173只消火栓存在故障(尚可使用)，占總數的28.2%;333只消火栓不能使用，占47.2%。一旦發生火災，這些消火栓將無法正常發揮其供水滅火的作用，極大地威脅人民群眾的安全。
消防物聯網應用于消火栓實時監控系統中，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、遮擋情況進行實時監測。通過監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消防物聯網在消防應急疏散系統中的應用
依據GB50016-2014建筑防火設計規范10.3.5條規定的建筑應設置燈光疏散指示標志。
目前國內普遍的火災逃生依舊停留在以“報警—判斷—逃生指示”結合應急預案的階段，普遍采用各類探頭探測火災發展，然后智能化判斷或者人員判斷火災發生發展，最后采用指示系統疏散人群。然而疏散指示路徑趨于靜態，并未根據火災發展情況動態調整。 采用消防物聯網技術，通過采用智能傳感器，運用多閥值傳感器實時探測火情，提供給監控中心火勢發展的實時信息，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行逃生。
2.6消防物聯網在消防監督檢查業務中應用
中華人民共和國消防法第五十三條，規定了公安機關消防機構應對機關、團體、企業、事業等單位遵守消防法律、法規的情況依法進行監督檢查。
消防監督檢查工作既要求檢查人員深入的了解建筑結構以及建筑結構內部的消防設施與消防設計，又要把握各類標準及規范，減少并避免任何偏差而導致檢查對象出現誤判，遺留火災隱患，進而增加火災發生的可能性。進行建筑審核時，消防檢查員必須檢查建筑內消防設計、防排煙設施、消防供水設施、固定滅火設施及自動報警設施等是否與相關規定及標準相符。日常檢查中的各類消防設施狀況的檢查亦極為重要。現階段，大部分的檢查項目皆由防火檢查人員進行逐一排查，工作量大，且易產生遺漏，從而導致火災隱患的遺留。另外消防檢查業務與諸多消防設施有關，同時許多設施的狀態亦會因外界因素的影響而發生變化。
將物聯網技術應用在消防監督檢查業務之中，不僅能提升檢查工作效率，且能減小工作遺漏，從而降低火災隱患。將建筑物內各種消防設施采用電子標簽，通過智能傳感器技術實時了解各個消防設施的工作情況，在消防物聯網應用終端查看各類消防設施的狀態，對其進行定時或不定時檢查。若發現消防設施出現異常，根據物聯網的物理定位系統快速定位到故障部位，從而及時消除火災隱患。
在現場檢查過程中，通過消防物聯網自動定位到檢查的消防設施，通過檢察人員配置的檢查終端應用工具自動彈出檢查內容和相應的規范內容，語音提示檢查人員檢查事項，避免漏查，誤判。同時通過終端應用工具對現場情況進行采集和記錄，并直接上傳監控中心工作臺帳。
2.7消防物聯網在消防日常管理中的應用
根據GB25201-2010建筑消防設施的維護管理規定需要進行消防設施的日常管理，以便提供完好有效的滅火救援設施。 擁有消防物聯網的消防系統，將會得到消防日常管理更有有效、簡潔化。通過在消防設施上的智能傳感器將消防設施的工作情況實時傳送，消防各級管理人員能隨時調閱了解消防系統的運行情況，及時排查火災隱患。日常巡查中，檢查人員配置RFID射頻設備終端對巡視點進行數據采集，上級管理人員也能通過監控終端查看員工是否進入巡視點查巡，實時了解員工工作情況。
2.8消防物聯網在消防檢測中應用
根據GB252010建筑消防設施的維護管理規定建筑消防設施應每年至少檢測一次。
檢測有消防技術服務機構承擔，要求技術負責人掌握消防規范和標準對消防檢查結果進行公正、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范檢查，工作量大，且容易出現漏查。采用消防物聯網后，消防檢測工作將由檢查人員攜帶檢查終端電子設備，根據檢查終端電子設備提示音找到需檢測的消防設施，根據檢查提示、規范提示進行檢測，同時錄入檢測記錄，保存于監控中心電子工作臺帳內。技術負責人通過調用電子工作臺帳終端進行分析判斷檢測結果。同時技術負責人可以通過消防物聯網的檢測終端進行檢測任務的流程編程，下達檢測任務給檢查終端電子設備，從而指導檢查人員進行檢查工作。
3、消防物聯網的實施的必要性
目前國內的火災自動報警系統均為封閉體系，不能實現系統之間的資源共享。當發生火災時，只能通過電話方式報警，不能自動向“119”消防指揮中心報警。另外消防設施的檢查巡查局限于全人工方式，消防設施能夠有效運行容易受到檢查人員責任意識的影響。由于系統不能實時監測到消防設施的運行狀態，消防日常管理不規范等原因，導致發生火災時消防設施無法啟動、無法供水滅火，從而延誤初期救火，嚴重危害人民的人身財產安全。
建立消防物聯網能幫助社會單位實時管理火災自動報警設備等消防設施的運行情況和人員值班情況，確保消防設施正常運行，值班制度有效執行。為各級消防管理部門提供動態掌握消防安全狀況的平臺，對重點單位重點部位進行重點管理。通過消防物聯網，消防指揮中心能快速、準確地掌握火情，進行精準指揮火災撲救工作，實現初期火災的及時有效地撲救。
4、智能消防發展的前景
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域。如2013年北京132家重點單位開通物聯網消防設施遠程監控。2015年9月18日貴州省啟動我國首個大數據綜合試驗區的建設工作。大數據時代的來臨為消防物聯網奠定了殷實的基礎。物聯網、大數據、云計算正改變著人類信息時代，消防物聯網的全面覆蓋也將是必然之勢。
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