消防設(shè)備智能化技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用探究

引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域中，建筑行業(yè)也不例外。消防設(shè)備是確保建筑安全最重要的設(shè)施之一，其智能化發(fā)展對(duì)提升建筑消防安全水平起著關(guān)鍵性作用。同時(shí)，智能化消防設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的火災(zāi)預(yù)警、滅火救援、消防資源管理等功能，從而有效地減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。因此，對(duì)消防設(shè)備智能化在建筑領(lǐng)域中的運(yùn)用進(jìn)行研究有很大的價(jià)值。

一、消防設(shè)備智能化技術(shù)在建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）提高火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性

1.基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)

多傳感器數(shù)據(jù)融合從多個(gè)視角捕獲與火災(zāi)有關(guān)的信息并利用綜合融合算法進(jìn)行分析，以消除可能的干擾和誤判，從而達(dá)到對(duì)火災(zāi)跡象進(jìn)行精確識(shí)別的目的，既提高了火災(zāi)預(yù)警精度，又為火災(zāi)的及時(shí)處理贏得了寶貴時(shí)間[1]。

2.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與智能預(yù)警算法

該算法能夠在紛繁復(fù)雜的信息中敏銳識(shí)別異常模式，有效避免因延誤預(yù)警而導(dǎo)致的火災(zāi)蔓延和損失擴(kuò)大。

（二）提高滅火救援效率

1.智能滅火系統(tǒng)的快速響應(yīng)與精準(zhǔn)定位

采用先進(jìn)的定位技術(shù)將火源位置迅速、精確鎖定，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水方向、水量，以達(dá)到精確打擊火源目的，在保證滅火效果的同時(shí)，有效保護(hù)人員生命安全。

2.消防機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用

消防機(jī)器人在復(fù)雜、危險(xiǎn)的環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異，其具有耐高溫和防爆的特殊特性，可以遙控深入火場(chǎng)。無(wú)論在化工企業(yè)的易燃易爆區(qū)域，還是高層建筑的狹窄通道內(nèi)，消防機(jī)器人可替代消防員完成滅火、偵察等工作，以便減少人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，顯著提升滅火救援效率[2]。

（三）優(yōu)化消防資源管理

1.設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以清楚地了解消防設(shè)備的工作情況。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或者需要檢修時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，檢修人員能夠快速做出反應(yīng)，保證設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，這既延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，也減少了檢修成本。

2.基于數(shù)據(jù)分析的消防資源配置優(yōu)化

以數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，優(yōu)化消防資源配置是實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配的科學(xué)手段。通過(guò)深人分析大數(shù)據(jù)，能夠掌握不同建筑區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及消防設(shè)備的使用頻次等信息，精準(zhǔn)配置消防資源。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)增加火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的裝備數(shù)量并優(yōu)化配置，能夠使消防資源發(fā)揮最大效能。

二、消防設(shè)備智能化技術(shù)在建筑中的具體應(yīng)用場(chǎng)景

（一）商業(yè)建筑

1.大型商場(chǎng)的消防設(shè)備智能化應(yīng)用案例

大型商場(chǎng)人多、貨多，其消防安全非常重要。例如，某大型商場(chǎng)智能化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)使用先進(jìn)的煙感和溫感復(fù)合傳感器并與智能算法相結(jié)合，能夠迅速、準(zhǔn)確地對(duì)火災(zāi)信號(hào)進(jìn)行辨識(shí)。同時(shí)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)安裝有智能?chē)婎^，可以根據(jù)火源位置、火勢(shì)大小來(lái)自動(dòng)調(diào)整噴水角度和流量。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接商場(chǎng)安防監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可及時(shí)將火災(zāi)位置展示在監(jiān)控畫(huà)面中，給救援人員提供直觀、明了的現(xiàn)場(chǎng)信息，極大地提高滅火救援效率及準(zhǔn)確性。

2.高層寫(xiě)字樓的智能化消防系統(tǒng)構(gòu)建與運(yùn)行

高層寫(xiě)字樓層較高，人員疏散困難。以一棟高層寫(xiě)字樓為例，該寫(xiě)字樓智能疏散指示系統(tǒng)采用基于藍(lán)牙定位與人工智能算法相結(jié)合。本系統(tǒng)可對(duì)樓內(nèi)人員的位置及火災(zāi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)最優(yōu)疏散路線進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃的同時(shí)，利用智能燈具閃爍及箭頭標(biāo)志等信息來(lái)指導(dǎo)人員撤離。同時(shí)，消防電梯聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)用智能控制技術(shù)，一旦發(fā)生火災(zāi)，能夠自動(dòng)識(shí)別出火災(zāi)樓層并優(yōu)先選擇消防電梯為消防員提供服務(wù)，以保證電梯運(yùn)行安全、平穩(wěn)，迅速將消防員運(yùn)送到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，從而能贏得寶貴的滅火救援時(shí)間[3]

（二）住宅建筑

在智能家居環(huán)境中，消防設(shè)備智能化配置給家庭安全提供了強(qiáng)有力的保證。以智能煙霧報(bào)警器為例，其不僅具有高靈敏度的煙霧探測(cè)功能，還可以通過(guò)Wi-Fi連接家庭智能中樞。在探測(cè)到煙霧后，可及時(shí)將報(bào)警信息發(fā)送到手機(jī)上，同時(shí)與智能窗簾的閉合和窗戶(hù)的開(kāi)啟聯(lián)動(dòng)進(jìn)行通風(fēng)排煙。另外，智能燃?xì)鈭?bào)警器還具備實(shí)時(shí)檢測(cè)家庭燃?xì)庑孤┑墓δ?，一旦檢測(cè)到不正常的情況，會(huì)迅速關(guān)閉燃?xì)忾y門(mén)并激活排風(fēng)扇，這大大減少了燃?xì)獗ㄊ鹿曙L(fēng)險(xiǎn)，為家庭提供了一個(gè)安全的居住環(huán)境。

（三）工業(yè)建筑

1.化工企業(yè)的消防設(shè)備智能化解決方案

由于化工企業(yè)在生產(chǎn)中會(huì)涉及很多易燃易爆物質(zhì)，對(duì)于消防設(shè)備智能化有非常高的要求。某化工企業(yè)使用防爆型消防機(jī)器人。這些機(jī)器人擁有高級(jí)熱成像儀、氣體檢測(cè)傳感器等設(shè)備，能精確地檢測(cè)出化工環(huán)境下的火源及有害氣體泄漏源。同時(shí)，該機(jī)器人還具有遠(yuǎn)程操控功能。操作者可以準(zhǔn)確地控制安全區(qū)域內(nèi)的滅火、堵漏操作，以極大地減少人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。另外，基于化工生產(chǎn)工藝及材料的特點(diǎn)，該自動(dòng)化滅火系統(tǒng)采取有針對(duì)性的技術(shù)，如對(duì)于易燃易爆液體火災(zāi)，泡沫滅火系統(tǒng)能夠在著火過(guò)程中快速做出反應(yīng)，從而達(dá)到有效滅火的自的。

2.工廠車(chē)間的智能化消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

對(duì)工廠車(chē)間智能化消防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮生產(chǎn)工藝及設(shè)備布局等。以一個(gè)高溫高壓生產(chǎn)車(chē)間為例，通過(guò)安裝分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及管道進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，在溫度高于設(shè)定安全閥值后系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，噴淋降溫裝置開(kāi)始工作，避免溫度過(guò)高而發(fā)生火災(zāi)。同時(shí)，車(chē)間消防設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備智能聯(lián)動(dòng)，在生產(chǎn)設(shè)備失效或者存在火災(zāi)隱患等情況下，消防系統(tǒng)可及時(shí)、自動(dòng)地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行斷電，同時(shí)激活相應(yīng)的滅火裝置。

三、消防設(shè)備智能化技術(shù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策

（一）技術(shù)層面的挑戰(zhàn)

1.智能化技術(shù)的兼容性與穩(wěn)定性問(wèn)題

目前，消防設(shè)備智能化方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與通信協(xié)議有很多，在互聯(lián)互通過(guò)程中，各廠商產(chǎn)品之間往往會(huì)因上述差異存在兼容性問(wèn)題，如一些智能傳感器和控制系統(tǒng)可能因通信協(xié)議失配而不能精確地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而造成信息損失或者誤讀。同時(shí)，智能化系統(tǒng)要依靠網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行工作，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、軟件本身存在漏洞都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失效，如誤報(bào)警、滅火設(shè)備誤啟動(dòng)等，嚴(yán)重地影響消防設(shè)備的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

2.數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問(wèn)題

在智能化程度越來(lái)越高的今天，消防設(shè)備會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，其中包括對(duì)火災(zāi)的敏感報(bào)警信息、設(shè)備運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)和可能與用戶(hù)隱私相關(guān)的地點(diǎn)信息。這些資料一旦被黑客攻擊或者泄露，其后果不堪設(shè)想。另外，如何合理地分析與使用數(shù)據(jù)，提高消防管理效率與決策的科學(xué)性，保證數(shù)據(jù)安全是一個(gè)亟須解決的問(wèn)題。

（二）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層面的挑戰(zhàn)

1.缺乏統(tǒng)一的智能化消防設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前智能化消防設(shè)備市場(chǎng)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，容易造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。各廠家生產(chǎn)設(shè)備的功能、性能和接口都有很大差別，這對(duì)用戶(hù)進(jìn)行設(shè)備選型、安裝調(diào)試及后期維修都造成了很大困難。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的缺失使監(jiān)管部門(mén)很難有效地規(guī)范與管理市場(chǎng)，從而影響該產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展[4]

2.智能化消防系統(tǒng)與建筑規(guī)范的協(xié)調(diào)問(wèn)題

建筑規(guī)范更新常常落后于智能化消防技術(shù)發(fā)展。在實(shí)踐中，智能化消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝與現(xiàn)行建筑規(guī)范相矛盾，如一些智能化消防設(shè)備在布線要求和安裝地點(diǎn)等方面可能與傳統(tǒng)建筑規(guī)范不符。在建筑設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中，需在遵守傳統(tǒng)規(guī)范與符合智能化系統(tǒng)要求間尋求平衡。

（三）人員素質(zhì)層面的挑戰(zhàn)

1.專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員短缺

一方面，部分院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)體系沒(méi)有完全緊跟市場(chǎng)需求變化，造成專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員有限；另一方面，目前部分消防從業(yè)人員對(duì)于智能化技術(shù)缺乏認(rèn)識(shí)，很難滿足智能化消防設(shè)備在安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)方面的需要。

2.人員培訓(xùn)與教育體系不完善

對(duì)現(xiàn)有消防從業(yè)人員缺乏智能化消防設(shè)備的操作培訓(xùn)，傳統(tǒng)培訓(xùn)課程多集中在傳統(tǒng)消防設(shè)備使用與維修方面，對(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)在消防裝備上的運(yùn)用涉及不多。培訓(xùn)方式比較單一、缺少實(shí)踐操作環(huán)節(jié)等問(wèn)題，使從業(yè)者在實(shí)踐中不能對(duì)其進(jìn)行有效的故障診斷與維護(hù)。另外，業(yè)內(nèi)缺乏持續(xù)教育機(jī)制，難以使從業(yè)者及時(shí)地與智能化技術(shù)同步。

（四）應(yīng)對(duì)策略與建議

1.加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新

鼓勵(lì)企業(yè)增加研發(fā)投入，組建專(zhuān)門(mén)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，對(duì)智能化技術(shù)兼容性、穩(wěn)定性進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，如研究和開(kāi)發(fā)通用通信協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備的無(wú)縫連接。同時(shí)，加強(qiáng)智能化系統(tǒng)可靠性測(cè)試、模擬多種復(fù)雜環(huán)境及干擾因素，優(yōu)化系統(tǒng)軟件及硬件設(shè)計(jì)，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力及穩(wěn)定性。另外，要積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，推進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，以加速新技術(shù)、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與推廣。

2.完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

有關(guān)部門(mén)要組織行業(yè)專(zhuān)家、企業(yè)代表等來(lái)聯(lián)合制定智能化消防設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，明確設(shè)備技術(shù)要求、性能指標(biāo)、測(cè)試方法和通信協(xié)議，保證市場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量和兼容性。同時(shí)，建立標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，對(duì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行及時(shí)追蹤并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展。就建筑規(guī)范而言，要強(qiáng)化與智能化消防技術(shù)之間的聯(lián)系并結(jié)合實(shí)際需要修改、補(bǔ)充建筑規(guī)范，從而為智能化消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝提供清晰的依據(jù)[5]

3.強(qiáng)化人才培養(yǎng)與隊(duì)伍建設(shè)

各院校要對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，加大對(duì)智能化技術(shù)消防應(yīng)用類(lèi)課程的開(kāi)設(shè)力度，如物聯(lián)網(wǎng)消防技術(shù)、人工智能火災(zāi)預(yù)警等。聯(lián)合企業(yè)共建實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供參與實(shí)際項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，以便能夠增強(qiáng)實(shí)踐操作能力。同時(shí)，對(duì)在職消防從業(yè)人員定期進(jìn)行培訓(xùn)，采取專(zhuān)題講座、技術(shù)培訓(xùn)和案例分析等方式提高其智能化技術(shù)水平。在此基礎(chǔ)上，建立健全人才評(píng)價(jià)與激勵(lì)機(jī)制，以吸引并留住優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。

4.加強(qiáng)政策支持與引導(dǎo)

要出臺(tái)相應(yīng)扶持政策，為使用智能化消防設(shè)備的建筑企業(yè)提供稅收優(yōu)惠和財(cái)政補(bǔ)貼，以激勵(lì)其積極利用新技術(shù)。同時(shí)，建立專(zhuān)項(xiàng)科研基金，資助智能化消防設(shè)備研發(fā)與創(chuàng)新工程，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在強(qiáng)化智能化消防設(shè)備市場(chǎng)監(jiān)管、打擊假冒偽劣產(chǎn)品、維護(hù)市場(chǎng)秩序等方面，要建立健全智能化消防技術(shù)推廣機(jī)制，以技術(shù)研討會(huì)和產(chǎn)品展示會(huì)為載體，提高智能化消防技術(shù)在公眾中的認(rèn)知度與接受度。

結(jié)語(yǔ)

將消防設(shè)備智能化技術(shù)應(yīng)用在建筑領(lǐng)域中，其發(fā)展前景廣闊且意義重大。通過(guò)提升火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性，提高滅火救援效率，優(yōu)化消防資源管理，可以有效地確保建筑消防安全。然而，在使用過(guò)程中，遇到了技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及人員素質(zhì)方面的挑戰(zhàn)。因此，必須通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新、健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、加強(qiáng)人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)、強(qiáng)化政策支持和指導(dǎo)等措施，以促進(jìn)消防設(shè)備智能化技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，從而為人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全提供強(qiáng)有力的保障。

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