某城區(qū)市政消火栓智能化改造及施工探究

摘要：市政消火栓作為城市消防滅火的重要設備設施，對于保障城市消防安全具有至關(guān)重要的作用。在實際使用中，市政消火栓存在損壞、人為私自使用、維護保養(yǎng)不到位、壓力無法監(jiān)測等問題，通過對市政消火栓進行智能化改造及施工，可有效解決相關(guān)問題，提升市政消火栓的可靠性，保障城市安全。現(xiàn)針對市政消火栓智能化改造施工進行探討，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新與管理優(yōu)化，全面提升其服務效能與應急響應能力。

關(guān)鍵詞：市政消火栓；智能消火栓；市政消火栓監(jiān)控管理

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）07-0030-03

1 市政消火栓存在的問題

市政消火栓在日常發(fā)揮其應有功能和作用的同時，也會因建設年限的累積、復雜多變的使用環(huán)境、日常維護保養(yǎng)的不足，以及后期規(guī)劃建設的挑戰(zhàn)等多重因素導致存在不少問題[1]，主要如下：

1.1" 規(guī)劃缺失及保護間距不足

由于城市市政道路的規(guī)劃與設計存在不足，部分道路在經(jīng)歷規(guī)劃調(diào)整或改造升級時，出現(xiàn)了市政消火栓安裝缺失的情況，或因特定原因造成現(xiàn)有市政消火栓保護間距超出規(guī)范要求，消防覆蓋存在盲區(qū)。

1.2" 安裝位置不合理

市政消火栓的安裝位置存在不合理現(xiàn)象，比如設置在人行道中間或者市政支路邊，這樣的布局不僅給過往行人帶來了潛在的安全隱患，還增加了被過往車輛意外撞擊的風險，從而引發(fā)消火栓的損壞問題。

1.3" 栓口高度不合規(guī)

根據(jù)規(guī)范要求，市政消火栓栓口一般距離地面高度為450mm，部分市政消火栓由于后期道路改造或綠化施工填埋等原因，消火栓栓體被覆土或填埋，導致栓口離地面高度不符合規(guī)范要求，這不僅為消火栓的正常使用帶來了不便，還增加了維護與檢修時的安全隱患。

1.4" 老化

部分市政消火栓使用年限較長，日常有效維護保養(yǎng)只能延長使用壽命，但無法消除消火栓栓體、閥門、接頭等設備材料存在的不同程度老化情況。同時，市政消火栓及管道在長期承受市政給水壓力工況的情況下，可能出現(xiàn)破損、裂縫漏水現(xiàn)象。

1.5" 配套控制閥門不健全

市政消火栓管網(wǎng)及設備在原建設過程中可能存在控制閥門及閥門井配套設置不完善的問題。在日常維護或搶修過程中，若消火栓突發(fā)漏水、跑水等緊急情況，由于缺乏直接控制該消火栓的閥門，無法迅速實施關(guān)閥操作，必須依賴管網(wǎng)中的其他控制閥門進行調(diào)控，容易導致局部市政供水管道臨時停水，甚至影響市民日常用水，造成投訴等情況出現(xiàn)。

1.6" 實時監(jiān)測程度不夠

市政消火栓出現(xiàn)非正常放水情況時，缺乏實時有效的監(jiān)測與反饋機制來精確定位放水點位，加之其管網(wǎng)覆蓋面積大，一旦出現(xiàn)私自取水或意外跑水等事件，維搶修人員往往難以及時掌握具體發(fā)生地點，只能依賴于日常巡視或市民反饋后才能有效采取相關(guān)措施，容易造成水資源浪費或其他不利情況出現(xiàn)。

2 市政消火栓智能化改造及施工

廣東省深圳市某區(qū)道路配建的市政消火栓智能化改造及施工，主要針對現(xiàn)有完好市政消火栓進行智能化傳感模塊加裝，針對缺失、保護間距不足、栓體損壞或銹蝕、栓口高度不符合要求、設置位置不合理、配套控制閥門不健全等問題進行施工改造，并進行智能化平臺建設，以在平臺實現(xiàn)全區(qū)市政消火栓信息實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、信息傳送融合、發(fā)布報警等功能，達成智能一體化管理。

2.1" 市政消火栓智能化改造方案

本市政消火栓智能化改造工程涉及數(shù)千套現(xiàn)有市政消火栓，改造規(guī)模較大?；诂F(xiàn)場查勘及調(diào)查情況，針對占比約九成的狀態(tài)完好市政消火栓，從節(jié)約投資成本及施工便利角度考慮，對此類消火栓進行栓體改造，在栓體附屬加裝智能化傳感模塊，使改造后的市政消火栓具備異常（出/用水、低壓、傾倒）監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)測、壓力采集、定位、OTA遠程交互、現(xiàn)場維護等功能，可將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至市政消火栓智能化平臺。此類改造方式現(xiàn)場影響小，無需進行道路占挖及管道施工改造，施工便捷的同時可節(jié)約投資。

針對小部分存在各類問題的市政消火栓，可考慮新建或更換安裝符合GB4452—2011《室外消火栓》標準的SS100/65-1.6規(guī)格一體化智能市政消火栓。這些智能市政消火栓具備智能化傳感模塊相同的功能。

2.2" 市政消火栓改造施工技術(shù)措施

本工程涉及市政消火栓主要存在缺失、保護間距不足、栓體損壞或銹蝕、栓口高度不符合要求、設置位置不合理、配套控制閥門不健全等問題，可采用下列對應施工技術(shù)措施進行改造施工：

2.2.1" 新建安裝一體化智能市政消火栓

針對個別市政道路市政消火栓未安裝缺失或市政消火栓保護間距超出120m距離要求等問題，根據(jù)工程勘測資料及現(xiàn)狀情況，在對應市政道路開挖增設DN100市政消火栓給水支管連接市政供水管道，并新建安裝一體化智能市政消火栓及控制閥門、閥門井等設施，確保改造后全區(qū)市政消火栓無保護盲區(qū)。

2.2.2" 更換一體化智能市政消火栓

現(xiàn)有市政消火栓運行年限不一、栓體品牌混雜，部分市政消火栓因后期道路改造或綠化施工導致栓體被覆土或填埋，栓口離地面高度不符合規(guī)范要求。對此，針對全區(qū)范圍內(nèi)的市政消火栓進行全面梳理，重點排查栓口離地高度不符合規(guī)范的點位，隨后采用人工開挖方式挖除栓體周圍0.6m范圍以內(nèi)的埋占部分，拆除舊栓體后，在原管道法蘭上增加合適長度的DN100球墨鑄鐵法蘭短管進行提升，同步更換安裝一體化智能市政消火栓。這一改造措施可解決現(xiàn)有消火栓栓體老化、銹蝕等問題導致的栓體漏水、滲水跑水等隱患問題，同時整體提升市容市貌。

2.2.3" 新建閥門及閥門井

對無對應控制閥門的市政消火栓進行改造，在其與供水主管道形成拓撲連接的DN100市政消火栓支管上合適位置增加安裝控制閥門，并按設計要求砌筑閥門井等設施。通過新建閥門及閥門井改造，可達成全區(qū)一體化智能市政消火栓均配套安裝控制閥門，任一處市政消火栓出現(xiàn)漏水、滲水或維修情況，均可快速操作對應控制閥門進行關(guān)閥停水，將消火栓維搶修處理導致的片區(qū)停水影響縮減至單點市政消火栓支管停水，對于居民用水供水不造成任何影響[2]。

2.3" 不停水帶壓開孔技術(shù)應用

本工程大部分消火栓系統(tǒng)配套管網(wǎng)與生活給水管網(wǎng)系統(tǒng)共用，市政供水管網(wǎng)正常供水工作壓力為0.3～0.4MPa，新建一體化智能市政消火栓DN100球墨鑄鐵支管管道均需從市政給水主管管道上接駁，相關(guān)給水主管材質(zhì)為球墨鑄鐵或PE，規(guī)格尺寸為DN300至DN600，在新建消火栓管道接駁時如按常規(guī)方式采用停水接駁，停水影響范圍大，覆蓋面積廣，會對周邊用戶給水造成極大影響。為保障改造工程的順利進行，支管管道與給水主管接駁碰口可采用不停水帶壓開孔技術(shù)施工。

采用不停水帶壓開孔技術(shù)施工時，首先，根據(jù)現(xiàn)場情況確認接駁位置，完成土方開挖后，確定帶壓開孔接駁主管道材質(zhì)及規(guī)格尺寸，測量確定管道擬開孔接駁位置。其次，開孔前先清理主給水管道作業(yè)表面，同時選擇與主管道匹配的鉆孔機及專用法蘭分水三通，檢查三通密封圈有無破損。并將三通的兩端和大管用螺栓夾緊，正確安裝法蘭分水三通后開孔端安裝閘閥。最后，完全開啟分水三通上的閘閥，在閘閥上安裝并插入專用長柄鉆孔機（鉆孔機鉆頭尺寸選擇Φ100規(guī)格），并操作鉆孔機扳手進行主管道開孔操作。待扳手無明顯阻力時，代表主管道鉆孔已完成開通，隨后將開孔鉆頭拉至末端，并迅速關(guān)上閘閥，拆解鉆孔機，繼續(xù)閥門后端DN100支管安裝[3]。

對比常規(guī)停水接駁管道施工，本改造項目應用不停水帶壓開孔技術(shù)存在較大優(yōu)勢：第一，可不停止管道的給水輸送作業(yè)，施工改造過程中無需停水操作，可有效避免施工停水對居民用水造成的影響問題。第二，施工過程處于全密封、無滲漏狀態(tài)，對于給水供水水質(zhì)無影響。第三，帶壓開孔施工操作簡單、使用方便，可適用球墨鑄鐵管、鋼管、PE塑料管、玻璃鋼管等不同材質(zhì)管道和DN600以內(nèi)管徑尺寸，技術(shù)適用范圍廣。

3 市政消火栓智能化監(jiān)控管理平臺建設

消防設施是保障城市消防安全的關(guān)鍵因素，其效能的強化與管理體系的完善已成為城市發(fā)展的必然趨勢。深圳市于2021年啟動市政智能消火栓建設、改造，通過綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)手段，將消防設施、社會化消防監(jiān)督管理、滅火救援等關(guān)鍵環(huán)節(jié)無縫連接，旨在實現(xiàn)實時、動態(tài)的消防信息采集、傳遞和處理，提高消防監(jiān)督與管理水平，增強滅火救援的指揮、調(diào)度、決策和處置能力，提升消防管理的智能化、社會化水平[4]。

市政消火栓智能監(jiān)控管理平臺從總體建設架構(gòu)上可分為監(jiān)控基礎(chǔ)設施、信息化框架平臺、應用系統(tǒng)層、網(wǎng)絡IT架構(gòu)四個層次。

3.1" 基礎(chǔ)設施

物聯(lián)網(wǎng)感知層通過各種水壓傳感器、光傳感器、其他電子標簽等傳感設備，感知城市消防設施狀態(tài)的變化，并通過政務網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)將感知數(shù)據(jù)傳遞給上層監(jiān)控設備。

3.2" 信息化框架平臺

信息化框架平臺層由數(shù)據(jù)交換平臺、應用集成平臺、統(tǒng)一身份認證平臺和平臺門戶四部分組成。數(shù)據(jù)交換平臺是消防各類數(shù)據(jù)貫通的有效渠道，橫向連接各職能部門的信息化系統(tǒng)，縱向連接市級大數(shù)據(jù)服務中心，打通整個消防的數(shù)據(jù)通道，形成一個有機的整體。應用集成平臺橫向集成各應用系統(tǒng)的服務資源，提供統(tǒng)一的訪問入口，使各系統(tǒng)之間的服務資源有效共享和統(tǒng)一管理。

3.3" 應用系統(tǒng)層

建設在信息化框架平臺之上，利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，面向深圳市某區(qū)各類消防業(yè)務專題的智慧應用生態(tài)系統(tǒng)以及深圳市消防系統(tǒng)。依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對市政消火栓的水壓、用水等進行實時監(jiān)控，采用微功耗數(shù)據(jù)通信技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的實時傳輸，可在監(jiān)控管理平臺實現(xiàn)消火栓狀態(tài)實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、信息反饋、維護保養(yǎng)記錄、地理位置信息記錄、發(fā)布報警等功能，實現(xiàn)智能一體化管理。

3.4" 網(wǎng)絡IT架構(gòu)

智能市政消火栓監(jiān)控管理平臺的網(wǎng)絡IT結(jié)構(gòu)分為兩層，即現(xiàn)場消火栓監(jiān)測終端層和完成全網(wǎng)消火栓信息統(tǒng)計和分析處理的監(jiān)測管理分析層。前端消火栓的監(jiān)測信息通過無線通信網(wǎng)絡傳輸至區(qū)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)平臺，所有數(shù)據(jù)在政務云數(shù)據(jù)中心存儲、處理，區(qū)各部門通過專線對接監(jiān)測數(shù)據(jù)[5]。

4 結(jié)束語

本文所列舉的市政消火栓智能化改造工程涉及全區(qū)市政消火栓，點位極其分散，作業(yè)覆蓋面積大，作業(yè)條件及環(huán)境多變，受影響群眾復雜，不可控因素較多。在確保技術(shù)應用和工序?qū)嵤┑耐瑫r，安全文明施工、保障質(zhì)量、減少對群眾影響以及做好各部門主管單位溝通及手續(xù)辦理、方案落實是本工程的重點。市政消火栓智能監(jiān)控管理平臺建成后可以顯著提升市政消火栓系統(tǒng)的實時監(jiān)控效能、簡化維護與管理流程、增強系統(tǒng)的整體安全性。因此，市政消火栓智能化改造是一項造福民生、順應時代發(fā)展趨勢的民生工程。

參考文獻

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