物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)在建筑中的設計應用

■ 楊華 江西省中贛投勘察設計有限公司

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化進程逐步由高速度向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，以滿足人民不斷增長的對美好生活的向往。盡管我國消防事業(yè)得到了快速的發(fā)展，但消防力量、管理水平與社會經(jīng)濟發(fā)展進程不匹配的問題仍然十分突出，單位、個人消防意識薄弱問題依然存在。據(jù)相關統(tǒng)計，全國消防救援隊伍接處警情任務創(chuàng)歷史新高，2021年全國消防救援隊伍共接報處置各類警情195.6 萬起，出動消防救援人員2040.8 萬人次、消防車363.6 萬輛次，累計從災害現(xiàn)場營救被困人員19.5 萬人，疏散遇險人員46.7 萬人；共接報火災74.8 萬起，死亡1987 人，受傷2225 人，直接財產(chǎn)損失67.5 億元，與2020年相比，起數(shù)和傷人、損失分別上升9.7%、24.1% 和28.4%，亡人下降4.8%[1]。火災撲救面臨的場所越來越復雜，危險性越來越高，而降低火災起數(shù)，減少財產(chǎn)損失和人員傷亡，提高消防管理水平依然任重道遠。

一、傳統(tǒng)消防設施的設置

以利用世行貸款某農(nóng)產(chǎn)品流通體系建設項目為例，項目包括市場交易店面、農(nóng)產(chǎn)品交易大樓、冷庫、綜合樓、公廁、垃圾站、門衛(wèi)等，規(guī)劃用地面積為38437.33m2，總建筑面積為36913.51m2，主要單體建筑如下表1所示。

表1 主要單體建筑一覽表

本項目是集特色產(chǎn)品加工、儲藏、交易、參觀、物流集散及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)信息等為一體的農(nóng)產(chǎn)品集散平臺。滅火系統(tǒng)選擇的依據(jù)是《建筑設計防火規(guī)范》，《建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定了何種場合何種條件下設置何種滅火系統(tǒng)，根據(jù)本項目特點，設置有室外消防給水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、建筑滅火器、防排煙系統(tǒng)及火災自動報警系統(tǒng)等。

二、傳統(tǒng)消防設施設置存在的問題

（一）產(chǎn)品使用不規(guī)范

依據(jù)《消防產(chǎn)品類強制認證實施規(guī)則》，需強制性認證的消防產(chǎn)品有三類：火災報警類產(chǎn)品、滅火設備類產(chǎn)品、消防裝備類產(chǎn)品。其中火災報警類產(chǎn)品主要與電氣專業(yè)有關，包括如下產(chǎn)品：點型感煙火災探測器、點型感溫火災探測器、獨立式感煙火災探測報警器、手動火災報警按鈕、點型紫外火焰探測器、特種火災探測器、線型光束感煙火災探測器、火災顯示盤、火災聲和/或光警報器、火災報警控制器、家用火災報警產(chǎn)品；滅火設備類產(chǎn)品主要包括手提式滅火器、推車式滅火器、簡易式滅火器；消防裝備類產(chǎn)品主要包括照明和疏散指示、逃生產(chǎn)品、自救呼吸器等。消防工程施工過程中，部分單位往往為追求更大利潤，以次充好，部分采用未經(jīng)認證消防產(chǎn)品，留下消防安全隱患。

（二）施工安裝不規(guī)范

由于施工隊伍人員素質(zhì)參差不齊，尤其是一些非重點的中小項目，對施工單位門檻要求不高，施工人員素質(zhì)相對不高，造成施工過程中消防水管、噴頭、火災探測器等，尤其是消防水泵房、消防控制室內(nèi)設施設備的安裝不規(guī)范。如消防水管連接方式選擇不當、接口不嚴；噴頭被遮擋、與墻體柱體間距不足；火災探測器被遮擋、報警按鈕安裝高度過高或過低；室外消火栓及水泵接合器未滿足規(guī)范要求的15 ～40m 間距、消防車無法到達；消防水泵房、消防控制室設施設備未按設計圖紙要求安裝，管道連接、閥門附件等安裝混亂等；埋下安全隱患。

（三）試壓驗收不完善

依據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》GB 50974-2014，消防給水管網(wǎng)安裝完畢后，應對其進行強度試驗、沖洗和嚴密性試驗。水壓強度試驗的測試點應設在系統(tǒng)管網(wǎng)的最低點，在試驗壓力下進行；水壓嚴密性試驗應在水壓強度試驗和管網(wǎng)沖洗合格后進行，在系統(tǒng)工作壓力下進行。而有些施工單位為了施工簡單省事，只進行了嚴密性試驗，未進行強度試驗或未按規(guī)范要求試驗壓力進行，其他如消防水泵、穩(wěn)壓泵、報警閥、消防聯(lián)動等試驗不完善，不符合設計和規(guī)范要求，帶來消防安全隱患。

（四）維護管理不到位

因建筑消防設施維護管理不到位，造成消防系統(tǒng)不能正常使用甚至癱瘓，從而導致重大火災事故發(fā)生的案例時有發(fā)生。消防系統(tǒng)維護管理單位存在維保隊伍技術水平和安全責任意識不強的情況，維保隊伍人員不穩(wěn)定，有的維保人員還是臨時工，未經(jīng)任何培訓，對本單位消防系統(tǒng)缺乏足夠的了解掌握，更不用談正常的維護管理。有的維護管理單位未有健全的規(guī)章制度和維保職責，對消防系統(tǒng)每日、每月、每季、每年需進行的維護檢查內(nèi)容未有嚴格規(guī)定，正常的維護管理無法進行。

（五）監(jiān)督檢查難落實

消防單位數(shù)量龐大、類型復雜，而監(jiān)督檢查人力資源有限，不可能對所有消防單位進行全面檢查，只能加強對部分重點消防單位的監(jiān)督抽查，在保證監(jiān)督檢查工作開展質(zhì)量的同時，由于工程量大、消防設施多，監(jiān)督檢查很難全面、深入。

三、物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)方案

物聯(lián)網(wǎng)消防是指以網(wǎng)絡為基本依托條件下的消防實現(xiàn)模式，包括基于網(wǎng)絡的消防產(chǎn)品、消防施工、消防檢測與驗收、消防設施維保、消防日常監(jiān)督與消防救援支持等。鑒于傳統(tǒng)消防設施設置存在的相關問題，結合物聯(lián)網(wǎng)技術的運用，本項目采用物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)方案。消防水泵系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)消防供水機組，系統(tǒng)圖如圖1所示，由消防水泵（包括消防主泵與消防備用泵）、消防電氣控制柜及控制儀表組成。消防水泵一用一備，同時包括消防水泵性能現(xiàn)場測試管路（含流量計及壓力測試裝置）、DN65 試水消火栓、每臺消防水泵進口含明桿消防閘閥、軟接頭、偏心變徑管、壓力表（真空表）等，出口含同心變徑管、壓力表、限位軟接頭、止回閥、明桿消防閘閥，匯流總管、檢修明桿閘閥及壓力檢測元件，機組匯流總管上設置有安全閥，防止管路系統(tǒng)超壓及消防水泵空轉(zhuǎn)過熱，如圖2所示。

噴淋系統(tǒng)采用智能末端試水，用于監(jiān)控噴淋系統(tǒng)末端實時壓力并定期做自動末端試驗。該系統(tǒng)不僅解決了傳統(tǒng)手動試驗模式普遍存在的費時、費工、不準確等弊病，也降低了管理成本、時間成本，提高了管理效能和消防給水系統(tǒng)的滅火效能。

消防電氣控制柜為多功能組合控制柜，主要功能包括消防水泵控制、自動工頻巡檢、自動低頻巡檢、機械應急啟動裝置、一次元器件巡檢、水泵性能現(xiàn)場測試、數(shù)據(jù)儲存、歷史數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)導出、實時數(shù)據(jù)顯示、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)RS485 或以太網(wǎng)接口等。防護等級為IP55，可以有效起到防塵防水作用。

消防物聯(lián)網(wǎng)的應用，將徹底改變、改善消防施工、檢測、驗收與維保水平。有了消防物聯(lián)網(wǎng)，就可以要求施工單位在施工伊始就把關鍵步驟數(shù)據(jù)、圖片等傳輸給平臺，并在平臺上進行調(diào)試，待要求的所有信息在平臺上都已經(jīng)具備及達標后，平臺自動給出施工合格報告。檢測、驗收與維保，也均要求在平臺上進行，只有在所有規(guī)定的項目都完成，而且信息準確達標時，平臺才給出合格報告。這樣將徹底解決調(diào)試、檢測、驗收、維保過程中實際操作數(shù)量遠遠小于計劃方案要求操作數(shù)量的抽條問題，保證了施工、調(diào)試、檢測、驗收、維保質(zhì)量，進而促進了整個消防系統(tǒng)質(zhì)量，提高了社會火災風險防范能力，也使用戶安全有了保障[2]。

建筑物中的消防設施，涵蓋防排煙設施、消防噴淋設施、溫感以及防火門等消防設施，上述設施均會對火情的撲滅產(chǎn)生很大的影響，而利用物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠?qū)ο涝O備實施智能化的監(jiān)管，也能夠借助物聯(lián)網(wǎng)技術對建筑中的相關消防設施，甚至是建筑物自身實施智能化的監(jiān)督和管理[3]。

消防設施物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)通過采集火災自動報警主機的實時信息，獲取火災探測器、手動報警按鈕、自動滅火系統(tǒng)等設備的運行狀態(tài)；對消防水滅火、泡沫滅火等重要系統(tǒng)中的關鍵設備和節(jié)點狀態(tài)進行監(jiān)測，獲取消防水池、消防水箱、泵組、管網(wǎng)等運行狀態(tài)信息；接入安防監(jiān)控視頻，通過人工智能模型識別火焰、煙霧等火災特征；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[4]。

物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)平臺，如圖3所示，具有突出的幾個優(yōu)勢：

第一，快速定位火情。快速定位火情發(fā)生的建筑，并可以和消防調(diào)度平臺對接，快速派單和處置。在火災現(xiàn)場，消防終端產(chǎn)品借助物聯(lián)網(wǎng)技術讀取火災信息，消防人員能夠及時獲取轄區(qū)內(nèi)的火災實際情況，在報警人員和居民不熟悉報警裝置的情況下，消防工作人員可以通過身份識別系統(tǒng)確定火災發(fā)生地點，進而在第一時間內(nèi)撲滅大火[5]。

第二，信息共享。可和政府、消防部門等消防平臺對接，將系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)共享。政府、消防部門可依據(jù)動態(tài)、有效的信息數(shù)據(jù)進行綜合研判，精準施策，有針對性地指導地區(qū)消防安全綜合管理。

第三，平臺開放?？梢猿醪酱罱?，逐步完善，根據(jù)管理過程中發(fā)現(xiàn)的突出問題，重點完善，實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)管理，并可減少初期一次性投資。

第四，自動巡檢。可實現(xiàn)遠程自動巡檢，也可以記錄手動巡檢的每一步，保障巡檢步驟及過程的規(guī)范、可追溯。

第五，智能處置故障。設備故障及時報警，根據(jù)故障類型，進行工單下發(fā)、工單跟進、工單回復，回復內(nèi)容支撐圖片、視頻的上傳，可隨時跟進和追蹤工單執(zhí)行情況。

四、結語

物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)的應用，能夠做到從消防產(chǎn)品的使用、消防施工、檢測、驗收到后續(xù)的維保、監(jiān)督等全過程的標準化、智能化管理。各地已開始智慧城市等建設，部分地區(qū)也已出臺相關規(guī)定，按照國家工程建設消防技術標準配置火災自動報警系統(tǒng)、固定滅火系統(tǒng)和防煙排煙系統(tǒng)等消防設施的單位，應當按照有關規(guī)定配置消防設施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并將監(jiān)控信息實時傳輸至消防大數(shù)據(jù)應用平臺，確保數(shù)據(jù)的真實性和完整性。各單位物聯(lián)網(wǎng)消防系統(tǒng)的應用也是城市消防物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用平臺建立的基礎，是政府進行綜合決策的技術基礎，與傳統(tǒng)消防設施設置、管理模式相比具有突出優(yōu)勢。