基于消防物聯(lián)網(wǎng)與層次分析法的建筑消防安全評(píng)估方法研究＊

郭曉明，王晨辰

基于消防物聯(lián)網(wǎng)與層次分析法的建筑消防安全評(píng)估方法研究＊

郭曉明，王晨辰

（中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088；安徽省公共安全應(yīng)急信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230088）

針對目前消防安全評(píng)估工作主要依賴人工走訪評(píng)估的現(xiàn)狀，將消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用到消防安全評(píng)估問題中?；趯哟畏治龇?gòu)建建筑三級(jí)消防安全評(píng)估體系，提出利用新興的消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，自動(dòng)實(shí)時(shí)獲取建筑消防安全評(píng)估三級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)消防安全評(píng)估的信息化和智能化，減輕傳統(tǒng)人工現(xiàn)場走訪評(píng)估的壓力。評(píng)估方法對新技術(shù)環(huán)境下的消防安全評(píng)估具有參考和應(yīng)用價(jià)值。

層次分析法；消防評(píng)估；物聯(lián)網(wǎng)；指標(biāo)體系

1 引言

傳統(tǒng)的建筑消防安全評(píng)估工作，在確定指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)指標(biāo)后，需對各評(píng)價(jià)指標(biāo)逐個(gè)打分，打分結(jié)果依賴于人工現(xiàn)場考察、消防設(shè)施測試、組織問詢、歷史資料查閱[1]，勢必增加了評(píng)估人員工作負(fù)擔(dān)。消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)，匯聚建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、生產(chǎn)控制系統(tǒng)、消防設(shè)施、視頻監(jiān)控、巡檢巡查記錄等信息，通過統(tǒng)一存儲(chǔ)和融合分析，能夠?qū)ㄖM(jìn)行全覆蓋監(jiān)測[2-3]。因此，將消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測功能融入消防安全評(píng)估過程，能減輕人工評(píng)估負(fù)擔(dān)。

2 構(gòu)建建筑消防安全評(píng)估指標(biāo)體系

建筑消防安全主要包括3部分：主動(dòng)安全（建筑防火）、被動(dòng)安全（消防設(shè)施與器材）及消防安全管理[4]。本文構(gòu)建了三級(jí)建筑消防安全評(píng)估指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 建筑消防安全評(píng)估三級(jí)指標(biāo)體系

一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括建筑防火、消防設(shè)施與器材、消防安全管理。圍繞3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，分別對應(yīng)設(shè)置了20個(gè)二級(jí)指標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化設(shè)置了55個(gè)三級(jí)指標(biāo)。通過層次分析法和專家打分法可以量化各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，通過消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以得到三級(jí)指標(biāo)的評(píng)分結(jié)果，二者綜合則可以得到建筑整體的消防安全評(píng)分。

3 確定指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)的確定一般是基于歷史火災(zāi)案例、專家學(xué)者的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)積累，針對指標(biāo)體系中各級(jí)指標(biāo)因子對上層因子影響的重要程度進(jìn)行打分，構(gòu)造出判斷矩陣，然后運(yùn)用層次分析法計(jì)算出各層因子間的相對權(quán)重以及最底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對總目標(biāo)的累積權(quán)重[5]，確定過程如圖2所示，此處不再具體展開。

4 利用消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)對三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分

4.1 消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)功能

系統(tǒng)通過采集火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)實(shí)時(shí)信息，獲取火災(zāi)探測器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、自動(dòng)滅火系統(tǒng)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；對消防水滅火、泡沫滅火等重要系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，獲取消防水池、消防水箱、泵組、管網(wǎng)等運(yùn)行狀態(tài)信息；接入安防監(jiān)控視頻，通過人工智能模型識(shí)別火焰、煙霧等火災(zāi)特征；將消防裝備巡檢納入信息化管理，規(guī)范日常巡查檢查工作。

圖2 指標(biāo)權(quán)重確定過程

4.2 三級(jí)指標(biāo)評(píng)估工具和輸出數(shù)據(jù)類型

參照消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測功能，針對各個(gè)三級(jí)指標(biāo)，逐一列舉了指標(biāo)對應(yīng)的評(píng)估工具和輸出的數(shù)據(jù)類型，如表1所示。

表1 根據(jù)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)得到三級(jí)指標(biāo)評(píng)分

三級(jí)指標(biāo)指標(biāo)評(píng)估工具輸出數(shù)據(jù)類型 A11選址、A12布局形式、A13防火間距、A21消防車道、A22消防登高場地、A23消防電梯、A31水平防火分區(qū)、A32豎向防火分區(qū)、A41樓層設(shè)置、A42位置設(shè)置、A43面積設(shè)置、A51疏散樓梯間、A52安全出口、A53疏散走道設(shè)計(jì)文件+視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場圖比對結(jié)果 A61防火卷簾、A62防火門、A63防火窗、B11消防水池、B12消防水泵、B13高位消防水箱、B14消火栓系統(tǒng)、B21自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、B22氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)、B23泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)、水池水位、水泵進(jìn)出口壓力、水箱水位、系統(tǒng)最不利點(diǎn)壓力、儲(chǔ)氣瓶壓力、噴頭壓力、泡沫液位、噴頭壓力 B31火災(zāi)報(bào)警控制裝置、B32火災(zāi)報(bào)警觸發(fā)器件、B33火災(zāi)警報(bào)裝置、B34消防控制模塊、B35消防專用電話、B36消防應(yīng)急廣播、B41防煙設(shè)施、B42排煙設(shè)施、B51消防電源、B52電氣線路、B61疏散指示標(biāo)志、B62應(yīng)急照明消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測消防主機(jī)信號(hào) B71滅火器配置位置及數(shù)量設(shè)計(jì)文件+視頻監(jiān)控現(xiàn)場圖片，數(shù)量 B72滅火器性能消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測滅火器報(bào)警信號(hào) C11消防設(shè)計(jì)審查、C12消防驗(yàn)收備案、C13營業(yè)前檢查、C21消防安全制度規(guī)章、C22消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)制度、C31消防安全負(fù)責(zé)人、C32消防安全管理人、C33消防操作技術(shù)人員、C34專職、義務(wù)消防隊(duì)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)上傳檔案文檔：審查、備案、檢查文件，規(guī)章制度，任命文件、人員照片、資格證書 C41預(yù)案編制、C42定期演練、C51防火巡查記錄、C52隱患整改記錄、C61消防宣傳教育、C62消防安全培訓(xùn)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)上傳檔案文檔：各類預(yù)案文件，演練方案、影像資料，定期巡查記錄，歷史整改記錄，宣傳方案、過程性記錄，培訓(xùn)制度、記錄 C71消控室值班情況、C72消控室設(shè)置情況視頻監(jiān)控現(xiàn)場圖：值班時(shí)間，值班人數(shù)，設(shè)備狀態(tài)

利用“設(shè)計(jì)文件+視頻監(jiān)控”自動(dòng)得到設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場圖比對結(jié)果，例如對于消防監(jiān)控室，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別是否有人值班以及值班人數(shù)。

利用“消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測”自動(dòng)得到評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)時(shí)狀態(tài)/數(shù)據(jù)，例如實(shí)時(shí)監(jiān)測防火門窗和防火卷簾的開關(guān)狀態(tài)、水池水箱水位、水泵進(jìn)出口壓力、消防主機(jī)信號(hào)等，實(shí)時(shí)監(jiān)測和上傳指標(biāo)數(shù)據(jù)。

利用“消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)文件上傳”下載查閱備案管理文件，消防管理人員在消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)模塊定期按時(shí)錄入設(shè)計(jì)文件、管理制度、制度執(zhí)行等記錄，在評(píng)估時(shí)直接下載查看。

4.3 根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果確定指標(biāo)評(píng)分

傳統(tǒng)消防安全評(píng)估會(huì)依據(jù)消防規(guī)范明確指標(biāo)關(guān)鍵點(diǎn)和閾值，專家預(yù)設(shè)打分規(guī)則和得分區(qū)間，再根據(jù)實(shí)際指標(biāo)情況打分。結(jié)合本文，可在消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中預(yù)設(shè)各項(xiàng)指標(biāo)的打分規(guī)則（如閾值范圍、得分區(qū)間等），將系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果與打分規(guī)則匹配。例如，對于消防監(jiān)控室，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別值班人數(shù)，自動(dòng)判定評(píng)分；對于消防水池水位，預(yù)設(shè)水位報(bào)警線，系統(tǒng)可監(jiān)測實(shí)時(shí)水位，自動(dòng)判定并評(píng)分；對于消防管理文件，可要求管理人員按照規(guī)范要求按時(shí)定期上傳，評(píng)估人員可在后臺(tái)直接下載查閱評(píng)分。

5 計(jì)算消防評(píng)估綜合得分和消防安全等級(jí)

根據(jù)各級(jí)指標(biāo)權(quán)重值和4.3中三級(jí)指標(biāo)具體評(píng)分結(jié)果，結(jié)合層次分析法的計(jì)算邏輯即可分別計(jì)算出各二級(jí)指標(biāo)、一級(jí)指標(biāo)的得分，將一級(jí)評(píng)估指標(biāo)得分與一級(jí)評(píng)估指標(biāo)所占權(quán)重的乘積再相加，即可得到評(píng)估對象的消防安全評(píng)估得分，也可進(jìn)一步確定消防安全等級(jí)。

6 結(jié)語

本文基于層次分析法構(gòu)建建筑三級(jí)消防安全評(píng)估體系，提出利用新興的消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，自動(dòng)實(shí)時(shí)獲取建筑消防安全評(píng)估三級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)消防安全評(píng)估的信息化和智能化，減輕傳統(tǒng)人工現(xiàn)場走訪評(píng)估的壓力。本文的評(píng)估方法對新技術(shù)環(huán)境下的消防安全評(píng)估具有參考和應(yīng)用價(jià)值。

［1］廖志強(qiáng).建筑消防安全性能的綜合評(píng)估［J］.消防界（電子版），2020，6（11）：68.

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X937

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.026

2095－6835（2021）08－0073－02

安徽省重點(diǎn)研究和開發(fā)計(jì)劃科技強(qiáng)警項(xiàng)目（編號(hào)：1804d08020305）

郭曉明（1993—），女，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安全工程碩士研究生，現(xiàn)就職于中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，研究方向?yàn)槌鞘泄舶踩?、智慧消防等?/p>

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕