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物联网技术在建筑消防设施管理上的应用探讨

2021-11-26邢鹏

中国建筑金属结构 2021年3期
关键词:消火栓火情消防设施

邢鹏

随着我国城市化进程的不断加快,各个地区的建筑工程数量、规模持续增加。建筑功能的不断完善,社会各界的关注点开始转移到了建筑使用安全方面,并对建筑物的消防安全等级提出了明确的要求。建筑消防设施管理与互联网技术的融合是时代发展下的必然趋势,在这一背景下加强对物联网技术在建筑消防设施管理上的应用研究,对于进一步提高物联网技术的实用价值无疑有着一定的现实意义。

1.物联网的基本概念

物联网也被称为传感网,其能够实现实质性物体与信息的彼此连接,通过多种信息获取设备来获取物体的各项信息,并通过复杂的运算方式,将物体信息进一步加工,随后依据约定协议与互联网进行连接,实现信息的交换与通讯,最终实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理功能的网络形式。从某种角度来看,物联网技术是对互联网理念和方式的一种延伸,是向物理世界的延伸,且实现两种维度之间的信息交换与通信。从技术角度来看,物联网技术主要包括三大部分,其分别是传感网络、传输网络和应用网络。传感网络指的是通过感知设备来实现对物体的识别,而具有物体识别能力也是物联网与互联网之间的典型性差异,同时也是决定目前物联网技术发展高度的关键所在。传输网络则是通过网络技术来实现数据信息的传输,而应用网络则是对数据信息的加工和处理。物联网与互联网之间存在本质上的差异性,尽管二者在原理上存在一定的相似之处,但物联网是将现实世界与虚拟世界的有效结合,而互联网则完全是虚拟世界的概念。为了实现现实世界与虚拟世界结合的目的,就必须确保物理世界中的物体能够产生数据信号,而感知设备则负责采集数据信号,并依据不同物体数据信号的不同进行类别划分和智能化处理。在这一过程当中,电子标签识别系统占据着主导地位,该系统能够对不同的物体进行标志,即设置电子标签,当物理世界中的不同物体均具有专属的电子标签时,才能够进一步从中获取数据信息,并实现信息的处理和综合利用[1]。

2.物联网技术在消防设施管理中的应用原理

消防设施管理工作主要包括维护与管理两个方面。为保证消防设施管理工作的有效进行,就必须定期检查消防设施,而整个检查过程均需要人力参与其中,这不仅需要耗费大量的人力,且需要耗费一定的时间。物联网技术的应用能够对建筑内部各项消防设施进行联网处理,包括消防卷帘门、感烟感温探头、消防安全门、消防水栓、便携式消防器以及安全疏散标志等。在物联网的连接之下,各项消防设施的状态数据均可以实现自动化采集、实时性采集,信息数据将通过物联网络传输至地区的消防监控中心,进而由消防监控中心对辖区范围内全部建筑的消防设施进行实时性、动态性的监控管理。除了直接对消防设施进行管理之外,物联网技术还可以从源头处控制火灾问题,提前发现火灾隐患,将火灾的发生率降到最低。现代建筑的最大特征在于其整体高度较高,高层建筑占据主导,多层及超高层建筑为次。一般而言,现代建筑中一般会配备有电梯、风机等大型机电设备,并依靠楼宇设备管理系统对大型机电设备的运行状态进行测量。但是,楼宇设备管理系统的最大弊端在于无法准确把握电机内部线圈的温度变化情况,而物联网系统则可以通过植入传感器的形式对特定部位进行感知,一旦发现其温度超过或者接近可控范围,立刻发出警报。整体来看,物联网技术在消防设施管理中具有较高的实用价值,其能够实现消防设施的集中化、统一化管理,降低分散式管理所造成的管理成本,且能在最大限度上保证消防设施的可靠性与完整性[2]。

3.物联网技术在消防设施管理中的具体应用

3.1 消火栓

在建筑消防设施当中,消火栓的重要性不言而喻。传统的消火栓管理以定期质检为主,一般根据建筑防火等级要求采取分级质检标准,常规检查时间期限为1~2 年不等,以确保消火栓的质量保持稳定。在传统的消火栓管理体系中,其主要问题是管理效率长期无法提升,且实际管理过程中需要投入大量的人力资源。此外,消火栓管理对于管理人员的专业技术水平有着较高的要求,这也决定了消火栓管理的门槛相对较高。而在物联网技术的干预之下,传统的消火栓管理体系发生了根本上的变化,消火栓可以直接与物联网系统进行连接,实时反馈自身的运行状态和质量稳定性,确保在出现建筑火灾之后能够保持最佳的运行状态。在物联网技术的基础上,可以直接在消火栓中设置动态传感设备、智能芯片、RFID 技术等。其中智能芯片以云计算技术为基础,其主要负责采集传感设备所获取的消火栓动态信息,并将动态信息整理为标准格式后上传至地方消防系统,确保地方消防部门可以准确掌握消火栓的运行状态。智能芯片还具有预警的功能和作用,一旦消火栓出现异常状况时,智能芯片可以及时识别,并对问题进行初步判断,给予分级处理后向消防管理人员发出预警,督促消防管理人员尽快解决消火栓所存在的问题。

3.2 消防供水系统

从某种角度来看,建筑火灾的控制效果和扑灭效率在很大程度上取决于水资源供给水平,消防供水系统的控制难度相对较高,单纯由人为操控的难度较大,故应用物联网技术就成为了一大关键所在。物联网技术在消防供水系统中的应用,能够实现对供水状态的实时监控,充分了解火灾现场的供水情况,包括流量、供水压力等。在这一基础上,消防指挥中心可以进一步对现场火情进行分析,判断破灭火灾所需的资源总量,必要时可以依据火灾的动态变化决定是否从周围区域抽调水资源,从而在最大限度上保障水资源供给的稳定性与可靠性,进而提高火灾救援效率,降低火灾对于人民群众所造成的威胁和影响。消防供水系统中需要布置消防水源传感器,其需要与建筑物之间保持一定距离,一般为1km 左右。在消防水源传感器的干预之下,水量信息、水源位置信息等关键信息能够及时传输至地方消防管理中心,由消防管理人员依据实际的火灾需求决定采取何种水资源供给方案,以保证灭火任务能够顺利完成[3]。

3.3 火灾识别预警系统

物联网技术可以应用于多种不同类型的火灾识别预警设备当中,包括感温探头、感烟探头等。物联网技术在火灾识别预警系统中的作用主要包括两个方面,一方面是与建筑智能楼宇系统进行连接,当火灾识别预警设备发现建筑内部存在火情时,会将火情预警信息通过物联网传输至建筑智能楼宇系统,再由建筑智能楼宇系统向建筑内部的居民发出预警,确保居民可以有序撤离。另一方面是与地区消防中心进行连接,从而在第一时间向消防队伍发出预警,确保消防队伍可以在短时间内抵达火灾现场,组织开展灭火救援工作。此外,物联网技术的应用还能够帮助消防队伍采集一手、实时的火情信息,帮助消防队伍了解起火的具体区域、可燃物位置等关键信息,从而达到辅助灭火救援工作开展的作用。

3.4 消防安全通道

高层建筑和超高层建筑已逐渐成为建筑行业的主流形式,考虑到此类建筑的特殊性,为确保在发生火灾后能够顺利疏散建筑内部人员,现代建筑普遍会设置消防安全通道。通过对建筑消防设施管理经验的总结发现,物联网技术在消防安全通道中的应用价值较高,其能够准确获取建筑消防通道的参数信息,通过预设通信传感器的方式,帮助建筑管理人员实时掌握各个消防安全通道的实际情况。此外,物联网技术还可以直接与建筑内部的监控系统进行连接,从而依据传感设备、监控设备所获取的综合数据给出客观的火情分析。而在实际发生火灾时,建筑消防管理中心可以通过物联网所获取的信息内容,依据建筑结构特征和居民分布情况,制定用时短、安全性高的疏散计划,确保建筑内部人员在安全时间范围内迅速撤离建筑。

4.结语

综合来看,随着现代建筑的功能种类逐渐完善化、结构复杂化,建筑消防工作势必面临全新的挑战。依靠物联网技术不断提升建筑消防设施管理水平是时代发展所提出的基本要求。因此,相关单位、部门需要注重对于物联网技术的普及和推广,全面优化建筑消防设施管理体系,切实提高建筑消防能力。

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