基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑消防中的應(yīng)用

秦 政，汪迎希，范佳齊，鄭 婷

（武漢建工集團(tuán)股份有限公司，武漢 430023）

0 引言

傳統(tǒng)的城市建筑消防水系統(tǒng)監(jiān)測，多是依賴物業(yè)人員人工巡檢，存在數(shù)據(jù)采集滯后、不準(zhǔn)確、效率低下等問題，往往很難實現(xiàn)水系統(tǒng)全面監(jiān)控[1-2]。而消防給水物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場消防給水設(shè)備、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時采集，通過遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備，將數(shù)據(jù)動態(tài)上傳至消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)對建筑消防設(shè)施日常運(yùn)行狀況的全面、動態(tài)監(jiān)督和管理，提升消防給水系統(tǒng)的安全度，實現(xiàn)消防設(shè)備精細(xì)化管理[3]。

1 消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能

消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)采用先進(jìn)的傳感器和有線、無線通信技術(shù)，利用傳感器采集處理消防設(shè)施的實時信息，通過有線、無線通信網(wǎng)絡(luò)把采集到的實時信息上傳至數(shù)據(jù)平臺，在數(shù)據(jù)平臺上利用一系列的判斷邏輯和人工智能技術(shù)自主判斷各類消防設(shè)施的實時狀態(tài)[4-5]。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)自上而下應(yīng)由感知層、傳輸層、應(yīng)用層、管理層構(gòu)成[6]。感知層負(fù)責(zé)感知并采集系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集來源主要采用傳感器、視頻集終端、物聯(lián)監(jiān)測、物聯(lián)巡查等，按不同的消防設(shè)施系統(tǒng)分別采集，并匯總到相應(yīng)系統(tǒng)的采集裝置。傳輸層負(fù)責(zé)傳輸信息，包括傳輸網(wǎng)絡(luò)、傳輸協(xié)議和傳輸安全。應(yīng)用層采用支撐服務(wù)技術(shù)，通過信息運(yùn)行中心進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用；數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺包括系統(tǒng)運(yùn)行平臺、業(yè)主應(yīng)用平臺、物業(yè)應(yīng)用平臺和維保應(yīng)用平臺等。管理層包括消防數(shù)據(jù)交換應(yīng)用中心和管理中心，并對消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)管，如圖1所示。

3 物聯(lián)網(wǎng)信息采集

消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)包含以下內(nèi)容：建筑項目信息，室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，室內(nèi)消火栓，自動噴水系統(tǒng)，消防水炮系統(tǒng)，氣體滅火系統(tǒng)，機(jī)械防排煙系統(tǒng)，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（探測），消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)，消防專用電話，消防聯(lián)動控制器，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志系統(tǒng)，可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分為常設(shè)數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)兩類[7]。常設(shè)數(shù)據(jù)包括建筑項目信息及系統(tǒng)信息；實時數(shù)據(jù)包括實時信息和實時信號。消防給水系統(tǒng)簡化為水位、流量、壓力、電壓和電流等5種數(shù)據(jù)模型，由系統(tǒng)平臺集中采集。其余信號主要為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的傳統(tǒng)功能：保留原有系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)上傳至系統(tǒng)平臺[8-9]。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)架圖

4 物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)信息平臺

物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)的監(jiān)測平臺具有消防設(shè)施的狀態(tài)監(jiān)測、在線巡檢、CTR地圖實時報警、事件模糊邏輯分析、綜合評估、移動終端APP實時監(jiān)測等功能[10]。

4.1 消防設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測功能

信息平臺可實現(xiàn)對各類消防設(shè)施的關(guān)鍵狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，可接收火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等各類消防系統(tǒng)的實時狀態(tài)信息。對于日常維護(hù)管理難度最高的消防給水系統(tǒng)，實時監(jiān)測可以具體到泵房的溫濕度、消防管網(wǎng)壓力、消防水池和高位消防水箱的水位以及消防水泵控制柜的雙電源、手自動狀態(tài)等。

4.2 在線巡檢功能

通過本信息平臺的在線巡檢功能，可隨時查看消防控制室人員的在崗情況，可單員巡檢，也可多員巡檢。消防控制室值班人員響應(yīng)在線查崗時，刷身份證或其他有效證件的同時，系統(tǒng)會自動抓取現(xiàn)場圖像，通過照片比對分析，確認(rèn)響應(yīng)人員是否為持證上崗的有效值班人員，可有效規(guī)避無人值班和代班現(xiàn)象發(fā)生，加強(qiáng)對消防值班人員的有效管理。

4.3 CRT地圖實時報警功能

當(dāng)發(fā)生火警或故障時，信息平臺可以立即在CRT地圖中鎖定報警點的具體位置，可關(guān)聯(lián)最近的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)查看現(xiàn)場視頻，并可向各相關(guān)單位責(zé)任人發(fā)送報警異常短息，進(jìn)行報警提示。消防管理部門可在利用信息平臺立即鎖定著火點或故障點，并伴有聲光報警，提高火警和故障的處理效率。

4.4 消防設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測功能

信息平臺通過對消防設(shè)施的歷史數(shù)據(jù)和實時狀態(tài)進(jìn)行邏輯分析，智能判斷設(shè)備狀態(tài)異常情況下的事件類型，為平臺的使用人員提供輔助判斷。

4.5 綜合評估功能

信息平臺可對建筑項目的消防設(shè)施進(jìn)行綜合評估，從而確定消防設(shè)施故障率、維保單位抽簽率、火災(zāi)報警控制器和消防聯(lián)動控制器的歷史和實時運(yùn)行情況進(jìn)行綜合評估。

4.6 移動終端APP實時監(jiān)測功能

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于建筑消防設(shè)施監(jiān)測系統(tǒng)具有一定的現(xiàn)實意義。通過物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的分析，構(gòu)建了建筑消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了建筑消防關(guān)鍵要素的實時監(jiān)測，結(jié)合應(yīng)用平臺的分析，對建筑消防設(shè)施的運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合評估，提供了客觀的數(shù)據(jù)。建筑消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為消防物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的建設(shè)建立了基礎(chǔ)，是解決建筑消防設(shè)施監(jiān)測、維護(hù)管理的有效方法之一。也可以實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)建筑消防設(shè)施的風(fēng)險，提高消防系統(tǒng)的滅火效能。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)的監(jiān)測平臺具有消防設(shè)施的狀態(tài)監(jiān)測、在線巡檢、CTR地圖實時報警、事件模糊邏輯分析、綜合評估、移動終端APP實時監(jiān)測等功能。