封閉場(chǎng)所消防安全問題及安消一體智慧管理平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

作者簡(jiǎn)介：葉利（1970—），男，漢族，重慶人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：安全防范技術(shù)應(yīng)用及管理。

摘要：封閉場(chǎng)所通常是為了某種特定目的而設(shè)計(jì)的活動(dòng)場(chǎng)所。一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)和煙霧很難通過自然通風(fēng)迅速排出，火勢(shì)容易在有限空間內(nèi)迅速擴(kuò)散，加大火勢(shì)控制難度。為了避免這類問題的發(fā)生，本文將對(duì)封閉場(chǎng)所的消防安全問題進(jìn)行探究，并提出安消一體智慧管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)策略，期望通過信息技術(shù)的引入和模塊化的功能設(shè)計(jì)，減少封閉場(chǎng)所的消防安全隱患，降低災(zāi)害事故發(fā)生概率，為博物館類封閉場(chǎng)所的安全運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：消防安全；封閉場(chǎng)所；信息技術(shù)；安消一體智慧管理平臺(tái)

引言

封閉場(chǎng)所由于自身的特性，火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，疏散和救援難度都比較大，很容易造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，需要重視這類場(chǎng)所的消防安全，構(gòu)建良好的消防安全預(yù)防機(jī)制，最大化消除安全隱患。當(dāng)前，各類場(chǎng)所的消防安全管控均引入了信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更智能、更全面的場(chǎng)所監(jiān)控。封閉場(chǎng)所可以借鑒各類場(chǎng)所的信息消防體系構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)自身的消防安全管理難點(diǎn)，設(shè)置對(duì)應(yīng)的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這類場(chǎng)所的有效消防管控。

一、封閉場(chǎng)所的消防安全問題

（一）場(chǎng)所老化程度高，設(shè)施更換難度大

封閉場(chǎng)所如博物館一般因場(chǎng)所老化程度較高，火災(zāi)隱患較大。博物館的老化主要表現(xiàn)在電氣線路陳舊、安全出口不通暢等方面。這些老化問題使得博物館在面臨火災(zāi)時(shí)更容易出現(xiàn)火勢(shì)迅速蔓延、電氣故障以及疏散通道不暢等問題^[1]。因?yàn)椴┪镳^的建成時(shí)間長(zhǎng)，建筑內(nèi)的電氣線路年代久遠(yuǎn)，許多線路都裸露在外。這些陳舊的電氣線路容易發(fā)生短路、過載等電氣故障，從而引發(fā)火災(zāi)。另外，博物館的疏散通道通常設(shè)計(jì)得較為狹窄，由于展品陳列的需要，通道內(nèi)堆滿了各種物品。這使得在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人們難以迅速、有效疏散，從而增加了人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。由于博物館設(shè)施老化嚴(yán)重，更換難度大。博物館作為非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)，存在資金短缺的問題，使博物館在維護(hù)與更新消防設(shè)施方面面臨較大的經(jīng)濟(jì)壓力。同時(shí)，許多博物館的建筑和設(shè)施都具有一定的歷史價(jià)值，在更換消防設(shè)施時(shí)，必須考慮如何保護(hù)這些歷史遺產(chǎn)，這使得更換工作變得更為復(fù)雜和困難。

（二）場(chǎng)所結(jié)構(gòu)復(fù)雜，監(jiān)控死角多

博物館類封閉場(chǎng)所的建筑結(jié)構(gòu)獨(dú)特、復(fù)雜，融合了多種設(shè)計(jì)元素，以滿足展示和保護(hù)文物的需求。這種復(fù)雜性不僅體現(xiàn)在建筑外觀的多樣性上，還體現(xiàn)在內(nèi)部空間的布局和構(gòu)造上。博物館的展廳、儲(chǔ)藏室、辦公室、走廊等空間交錯(cuò)，形成復(fù)雜多變的通道和隔斷。例如，豐州故城博物館是用遼代的萬(wàn)部華嚴(yán)經(jīng)塔改建而成，屬于遺址性博物館，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是典型的回廊式設(shè)計(jì)，沒有考慮過火災(zāi)事故和內(nèi)部人員的逃生問題。這種結(jié)構(gòu)使得在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙霧和火勢(shì)的擴(kuò)散路徑難以預(yù)測(cè)，給疏散和救援工作帶來(lái)了極大困難。為了減少火災(zāi)危害，一般的開放式場(chǎng)所會(huì)加強(qiáng)自身的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。然而，由于博物館類封閉場(chǎng)所的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，存在大量的監(jiān)控死角。這使得博物館等封閉場(chǎng)所中的監(jiān)控系統(tǒng)不如開放式場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)有效，火災(zāi)隱患難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而增加了火災(zāi)發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性。

（三）建筑耐火等級(jí)低，易燃物品數(shù)量多

在博物館類封閉場(chǎng)所中，絲、麻、棉、毛等纖維紡織品是常見的展品。這些材料本身具有極高的易燃性，一旦遇到火源，極易引發(fā)火災(zāi)。尤其是當(dāng)這些紡織品經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間保存和展示后，存在纖維老化、干燥問題，增加了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)^[2]。古舊圖書、手稿、字畫等文獻(xiàn)資料也是博物館中的瑰寶。紙質(zhì)文物遇到火源，極易燃燒并產(chǎn)生大量有毒煙霧，對(duì)人員安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。博物館內(nèi)的陳列架、展示柜等設(shè)施同樣是隱性的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)源頭。這些設(shè)施多采用木材、金屬等材質(zhì)制作，雖然本身不易燃燒，但在火災(zāi)中可能成為火勢(shì)蔓延的媒介。一旦火勢(shì)失控，這些設(shè)施將被迅速引燃，加快火勢(shì)的蔓延速度。除了藏品問題，博物館類建筑的耐火等級(jí)也是隱患來(lái)源之一。古建筑多采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)，雖然具有獨(dú)特的藝術(shù)價(jià)值，但在防火性能上存在明顯缺陷。木質(zhì)材料本身易燃，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧和高溫氣體，對(duì)人員安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時(shí)，古建筑中的木材經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用和風(fēng)吹日曬，其耐火性能大大降低。

二、安消一體智慧管理平臺(tái)設(shè)計(jì)策略

（一）以多功能模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)施針對(duì)性監(jiān)管

為了保證對(duì)封閉場(chǎng)所老化設(shè)施的順利翻新，安消一體智慧管理平臺(tái)可以采用分層架構(gòu)，即依靠感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層等不同層級(jí)進(jìn)行分功能監(jiān)管及信息處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)所設(shè)施的針對(duì)性翻修。感知層負(fù)責(zé)收集博物館內(nèi)各項(xiàng)設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等；傳輸層負(fù)責(zé)將感知層收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_(tái)層；平臺(tái)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和分析；應(yīng)用層負(fù)責(zé)向用戶提供監(jiān)控、預(yù)警、疏散引導(dǎo)等服務(wù)。同時(shí)，平臺(tái)要配合不同架構(gòu)層的設(shè)計(jì)，設(shè)置對(duì)應(yīng)模塊，如設(shè)施監(jiān)控模塊、火災(zāi)預(yù)警模塊、疏散引導(dǎo)模塊、維護(hù)管理模塊和數(shù)據(jù)分析模塊等。設(shè)施監(jiān)控模塊通過集成先進(jìn)的傳感器技術(shù)，對(duì)博物館內(nèi)的電氣線路、建筑結(jié)構(gòu)和疏散通道進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)。通過預(yù)設(shè)的閾值和算法，自動(dòng)分析并預(yù)警潛在的安全隱患，如電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或疏散通道堵塞等。

火災(zāi)預(yù)警模塊進(jìn)一步增強(qiáng)了博物館的火災(zāi)防控能力。通過部署高精度的煙霧傳感器和溫度傳感器，迅速捕捉火災(zāi)初期跡象，如煙霧濃度上升或環(huán)境溫度異常升高。一旦檢測(cè)到火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)將立即啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，通過聲光報(bào)警、手機(jī)APP推送等多種方式，及時(shí)通知博物館管理人員和消防部門，以便迅速采取應(yīng)對(duì)措施。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，疏散引導(dǎo)模塊將利用室內(nèi)定位技術(shù)和路徑規(guī)劃算法，為疏散人員提供最佳的逃生路線。通過電子地圖或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，疏散人員直觀地看到逃生路徑和方向指示，從而更加迅速、有序地撤離危險(xiǎn)區(qū)域。通過維護(hù)管理模塊，制定詳細(xì)的設(shè)施檢查計(jì)劃，并記錄每次維護(hù)的歷史信息。該模塊支持自動(dòng)生成檢查任務(wù)，分配任務(wù)給維護(hù)人員，并跟蹤任務(wù)執(zhí)行情況。同時(shí)，通過對(duì)維護(hù)記錄的統(tǒng)計(jì)分析，管理人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)施維護(hù)中的問題，提高設(shè)施的使用壽命和安全性。數(shù)據(jù)分析模塊負(fù)責(zé)收集、分析和呈現(xiàn)各個(gè)功能模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)分析等高級(jí)算法，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律和異常，為管理人員提供有價(jià)值的決策支持。同時(shí)，該模塊還能自動(dòng)生成消防安全管理報(bào)告，幫助管理人員全面了解博物館的消防安全狀況和運(yùn)維情況，各模塊的設(shè)計(jì)思路見表1。

表1所示的各個(gè)模塊之間需要通過數(shù)據(jù)接口進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作。平臺(tái)可根據(jù)博物館的具體需求進(jìn)行定制開發(fā)，觀察其老化情況，以便針對(duì)性更換，滿足個(gè)性化的消防安全管理需求。在設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中，還要充分利用博物館現(xiàn)有設(shè)施，降低改造成本，根據(jù)博物館的實(shí)際情況，選擇性價(jià)比高的傳感器，減少硬件投入。

（二）通過高清視頻監(jiān)控，減少監(jiān)控死角

高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)是博物館實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控的基石。由于博物館結(jié)構(gòu)復(fù)雜，普通監(jiān)控系統(tǒng)容易在監(jiān)測(cè)時(shí)留下監(jiān)控死角。需要依靠高清視頻監(jiān)控，通過精細(xì)的攝像頭布局和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)，捕捉封閉場(chǎng)所區(qū)域的每一個(gè)角落，確保無(wú)死角監(jiān)控。高清攝像頭能夠提供清晰的圖像質(zhì)量，使得監(jiān)控人員能夠準(zhǔn)確識(shí)別出異常行為或火災(zāi)隱患^[3]。

清晰度是高清監(jiān)控的核心指標(biāo)，一般選擇分辨率在1080P（1920×1080）及以上的攝像頭，對(duì)于要求更高的場(chǎng)景，可選擇2K（2560×1440）或4K（3840×2160）分辨率的攝像頭。同時(shí)，像素也是重要參考。通常200萬(wàn)像素以上的攝像頭即可滿足大部分監(jiān)控需求，對(duì)于需要極高清晰度的場(chǎng)景，可選擇300萬(wàn)或更高像素的攝像頭?？紤]到博物館等封閉場(chǎng)所的采光性，還要評(píng)估攝像頭的色彩還原度、對(duì)比度、亮度調(diào)節(jié)等，確保在不同光照條件下都能呈現(xiàn)清晰的圖像。因此，優(yōu)先選擇具備寬動(dòng)態(tài)范圍（WDR）功能的攝像頭，以應(yīng)對(duì)博物館等封閉場(chǎng)所的復(fù)雜光線環(huán)境。博物館的建筑結(jié)構(gòu)老舊，攝像頭的防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP66或以上，以應(yīng)對(duì)封閉場(chǎng)所中塵埃、潮濕的挑戰(zhàn)。

博物館的場(chǎng)景結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此采用多個(gè)攝像頭組合的方式，實(shí)現(xiàn)全方位、多角度監(jiān)控。在文物展廳、庫(kù)房、出入口等關(guān)鍵區(qū)域，要增加攝像頭密度，實(shí)現(xiàn)高清、細(xì)致監(jiān)控。對(duì)于人員流動(dòng)頻繁或易發(fā)生安全事件的區(qū)域，可將固定攝像頭與云臺(tái)攝像頭相結(jié)合，以便靈活調(diào)整監(jiān)控角度和范圍。攝像頭的安裝位置應(yīng)盡量隱蔽，避免引起不必要的注意或破壞。同時(shí)，要考慮攝像頭的外觀與博物館整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性，確保不影響美觀性。高清攝像頭捕捉到異常行為或火災(zāi)隱患時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可以立即啟動(dòng)消防設(shè)備監(jiān)控功能，檢查相關(guān)消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如果消防設(shè)備出現(xiàn)故障或異常，監(jiān)控系統(tǒng)將立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。這種無(wú)縫銜接的監(jiān)控方式可以確保博物館的消防安全得到全面保障。

（三）建筑材料升級(jí)與防火分隔

在安消一體智慧管理平臺(tái)中，可以建立專門的建筑材料數(shù)據(jù)庫(kù)，詳細(xì)記錄每種材料的耐火等級(jí)、使用場(chǎng)景、防火性能等信息。當(dāng)博物館進(jìn)行新建或改造時(shí)，平臺(tái)可以根據(jù)這些信息，為管理者提供建筑材料選擇的建議，并實(shí)時(shí)監(jiān)控材料的使用情況，確保符合消防安全要求。同時(shí)，要建立防火涂料和防火板材的應(yīng)用管理系統(tǒng)，記錄其使用位置、使用量、施工時(shí)間等信息，通過智能監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些材料的防火性能，一旦發(fā)現(xiàn)性能下降，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，并通知相關(guān)人員進(jìn)行維修或更換。

平臺(tái)要根據(jù)博物館的實(shí)際情況，對(duì)建筑材料的耐火性能進(jìn)行定期評(píng)估。通過數(shù)據(jù)分析，為管理者提供改進(jìn)建議，如更換高級(jí)別的防火材料、優(yōu)化材料布局等，以進(jìn)一步提升博物館的消防安全水平，配合評(píng)估工作的開展。在平臺(tái)中建立防火分隔的智能管理系統(tǒng)，對(duì)古建筑群的防火墻、防火門等防火設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控^[4]。一旦檢測(cè)到設(shè)施損壞或未正確關(guān)閉，平臺(tái)將立即發(fā)出預(yù)警，并通知相關(guān)人員進(jìn)行維修或關(guān)閉。此外，還要根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，智能調(diào)整防火分隔設(shè)置，以更好應(yīng)對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并利用高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)古建筑群的防火間距。在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，平臺(tái)將立即發(fā)出預(yù)警，并通知相關(guān)人員進(jìn)行清理或調(diào)整。同時(shí)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)防火間距的合理性進(jìn)行評(píng)估，為管理者提供優(yōu)化建議。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過對(duì)博物館類具有歷史價(jià)值的封閉場(chǎng)所消防安全問題進(jìn)行了深入探討，提出了一套基于信息技術(shù)的安消一體智慧管理平臺(tái)設(shè)計(jì)策略，以多功能模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)施的針對(duì)性監(jiān)管；充分利用高清視頻監(jiān)控，減少監(jiān)控死角，提高監(jiān)控的全面性。通過這些策略，能夠提高博物館等封閉場(chǎng)所的消防安全管理水平，同時(shí)也能夠?yàn)槠渌愋偷慕ㄖ腊踩芾硖峁┙梃b和參考。

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