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浅谈物联网在建筑消防报警管理上的应用

2022-10-02黄延枫

中国建筑金属结构 2022年9期
关键词:消火栓消防设施联网

0 引言

在我国城市化进展下,各种大体量建筑、地下建筑、高层建筑数量不断增加。此类建筑具有财产物资聚集、人员密集的特征,因此一旦发生火灾,将造成严重财产损失或人员伤亡。实际发生火灾时,若仅依赖消防队出警灭火或邻近居民人工灭火,难以在短时间内有效控制火情。基于上述情况,我国大部分建筑物安装了喷淋系统、火灾报警系统及消火栓系统等设备,以提升建筑物防控火灾的能力

。但如何利用物联网技术提升建筑物消防设施智能化,增强其火灾防控能力,仍为消防部门的重点研究课题。本文对物联网技术进行了深入探讨,并分析了此技术在建筑消防设施管理中的实际应用。

1 物联网技术概述

物联网技术能够连接实质性物体及信息,利用多种信息收集设备获取物体信息,利用复杂公式加工物体信息,并依据约定协议连接互联网,实现信息交换、信息通讯,是一种具备智能化定位、识别、监控、管理功能的网络形式。基于物理角度分析,物联网技术是互联网理念的延伸,能够实现不同维度通信;基于技术角度分析,物联网主要包含传输网络、传感网络及应用网络技术。其中传输网络是指利用网络技术传输数据信息;传感网络是指利用感知设备识别物体,且物体识别能力是物联网独有技术,互联网不具备此功能;应用网络是指加工、处理数据信息

。尽管物联网、互联网原理相似,但两种技术间仍存在本质差异,互联网是一个单纯的虚拟世界,而物联网是现实与虚拟的连接。为实现现实世界与虚拟世界连接,要使现实世界物体生成信号,并利用物联网感知设备收集信号,对信号进行智能化分类处理。在此期间,电子识别系统极为重要,此系统可对不同物体生成不同电子标签,当物理世界内所有标签均存在专属电子标签后,即可进一步收集、处理、应用信息。

互联网世界主要依赖信号传播信息,但信号本身难以与真实物理世界产生联系,因此想要实现互联网世界与人们所处真实世界相连,需依赖物联网技术,运用射频识别技术为不同信号装上“身份”,以提升“物联网”智能化水平。物联网相连物体中均存在独一无二标签,且不同标签上均存在特殊编码,即代表着不同物体的身份。通过读取编码即可自动识别物体,操作期间既可获取标签信息,又可对物体进行快速识别。

2 物联网技术用于建筑消防设施中的应用原理

物联网技术用于管理建筑消防设施中具有重要价值,应用原理如下:利用各类型传感器,可传递感温探头、建筑消防栓等信息及安全通道的动态信息,在此期间,消防部门需科学运用数据压缩技术、解析技术、加密技术。但要注意上述技术均需以无线网为基础,以保障监控中心能够及时获取全面信息,进而为消防管理人员开展针对性的工作奠定基础,提升消防设施管理科学性

。基于物联网技术原理分析,消防人员需基于建筑消防设施管理需求出发,进行针对性决策,以缩短决策制定时间、提升决策质量,进而降低建筑火灾风险。

高层建筑中多配备风机、电梯等大型机电设备,利用BAS等楼宇设备管理系统进行管理,可检测上述机电设备故障状态、运行状态与运行参数,但不能实时获取建筑设备除运行参数外其他状态,如设备工作温度、设备老化程度、电机内部线圈是否绝缘等信息,这是传统BAS 管理系统难以实现的。但基于物联网技术环境,即可对建筑中机电设备任意需感知位置植入传感器,可提升大楼设备管理的可靠性、全面性及有效性。如图1 所示,可利用物联网技术将企业、学校、工作等不同单位消防设施各指标与运行情况反馈至消防指挥中心、监控中心、数据处理中心,进而共享消防数据。消防单位采取联网监控措施实现对各单位消防情况的监控,可实现统一管理各单位消防设施情况,进而降低重点单位管理成本,保障自动消防设施完整性。经联合专业消防网络监控公司,可尽早发现、处理运转不正常或维护保养方案错误的消防设施,同时向联网单位提供技术咨询,以提升各重点单位内部管理者技术水平。

3 物联网技术在建筑消防报警设施中的应用优势

物联网技术用于建筑消防设施管理中,既可提升消防单位安全管理水平,又可增强社会防控火灾能力。同时科学运用物联网技术还能规避部分单位随意关闭火灾报警系统问题,通过实时监控督促管理单位定期对消防设备进行维护、保养,以保障各项消防设施预防火灾、控制火灾能力。此外,消防安全领域中引入物联网技术,能够提升政府部门消防服务水平及社会管理水平,进而实现网络化、集中化、自动化管理各社会单位消防设施。

4 物联网技术在管理建筑消防设施中应用途径

对照传统消防设施管理流程,在建筑消防报警中引入物联网技术优势如下:引入物联网技术后,可利用电脑设备记录所有消防设备数据,无需亲临现场即可完成所有消防设施统计工作。同时部分消防设施日常检修、维护工作不到位,导致使用期间出现一系列问题。因此若手工记录或书面记录每个消防设施维护管理情况,增加工作者日常工作力量,由于记录不完整影响消防设施后期应用。引入物联网技术后,可利用计算机设备与数据统计软件记录消防设施故障情况及运行情况。消防工作者可结合计算机记录的维护、维修数据,打印计算机软件相关数据,依据相关数据对相关消防设施进行维修,进而提升消防设施管理效率。此外,物联网技术不仅能够提升维修管理效率,还可增强维修管理准确性。传统消防设施管理期间,若不运用信息设备,可致人员分工不明,且实际管理期间若未进行频繁监督、没有详细记录信息统计数据或消防设施维护、管理数据,导致消防管理期间出现疏漏,甚至在发生火灾或其他事故时,无法正常应用消防设备。通过物联网技术记录消防设施管理信息,并利用定位软件与人员分配软件科学分工,可保障每个消防设施均有专人负责。近年来,我国建筑工程中应用消防设施水平逐渐升高,消防设施指导期间应用高科技技术随之增加。若消防设施管理者不学习相关技术,导致实际管理期间无法发现设施现存问题,进而难以采取相应解决方案。应用物联网技术后,可将消防设施使用情况记录在计算机设备中,为日后消防设施检测、维护提供技术支持。与此同时,消防单位可基于物联网技术,将消防设施管理系统及Ajax 技术有机融合,进而创造web 开发技术,以保障消防设备维护管理措施可在后台服务数据交换期间同步更新,既可规避人工操作延迟问题,又可减少人工操作次数,进而缩减人工成本。最后,利用物联网技术还可实现多元化管理,消防设施多元化管理主要体现在物联网技术能够实时定位消防设施位置,进而提升定位效率,方便日常维护管理。若发现某个消防设施出现使用故障或运行故障需及时记录,并利用相应软件传输至数据库内,利用计算机设备内数据记录软件留存相应数据,以提升后期维护、维修效率。

4.1 消火栓管理

物联网中传输网络主要作用为计算、传输数据,网络形式主要为WSN 等无线传感网络,监测区域内分布着大量微型传感器节点,构成了无线传感网络。运用无线通信方案创建多条网络系统,可使网络系统相互协作,进而感知网络覆盖区域内被感知对象数据信息,共同完成采集数据、处理数据等任务。完成数学信息处理后,将信息传递给观察对象,利用无线传感网络可量化采集、融合处理数据。但受电源、成本与体积等各方面条件限制,无线传感网络计算、存储与通信能力较低,因此WSN 对数据处理相关嵌入式系统、微控制器(MCU)与无线通信协议等均存在特殊要求

木星是我们可以清晰观测到的行星之一,随着天空渐暗,Alyn拍摄了几张木星的照片。在构图时,他让木星在湿润沙滩上的反光进入画面。

4.2 消防供水管理

物联网技术用于火灾识别系统中,可综合运用感烟探头、感温探头等火灾识别设备为人们提供可靠火灾预警信息,为建筑使用者争取出逃时间,进而充分发挥火灾预警系统功能

。物联网技术用于火灾识别系统中流程如下:感烟探头、感温探头等通信设备放置在识别装置周围。一旦发现火情,建筑物内温度及烟雾浓度出现变化,此时感烟探头、感温探头发出警报,此时预警信息会上传至互联网建筑消防管理中心内,因此为精准定位可燃物位置、指导消防员工作提供了较大的帮助

随着我国城镇人口持续增加,我国建筑工程数量增加。在此基础下,一旦建筑物内发生火灾,会威胁人们生命财产安全。为降低建筑火灾危害,消防部门需结合建筑物实际布局情况构建消防安全通道。目前积极构建消防设施管理期间,利用物联网技术可获取精准建筑消防参数信息,同时可通过预设通信传感器方式保障建筑消防管理者随时掌控建筑内部的消防安全通道信息,及时发现消防通道问题

。出现建筑火灾后,建筑消防管理者可通过物联网技术及时获取消防通道信息,同时能够实时监测安全通道情况

。此外,消防部门还可结合建筑物结构特征,科学运用视频监控技术,在发生火灾后制定安全高效的疏散计划,保障建筑使用者在短时间内安全撤离

。利用物联网视频通信设备,可将火灾程度、人员疏散情况清晰、直观地展示给消防管理者,有利于疏散人群、控制火情。

利用数值模拟形成的工艺参数,在生产实际中进行试验,图7为最终锻造成形的TA2板坯,试验过程中在厚度约为265mm时,展宽最宽点达到2150mm,与优化后仿真结果非常接近。且两端头舌头长度仅约50mm,低于常规钛板成形的舌头长度150~250mm。最终通过加工后材料利用率达到91.6%,高于常规的钛板成形利用率约2%,符合最终成形的质量要求。

4.3 火灾识别系统管理

一旦发生建筑火灾,消防人员需在最短时间内快速准备充足水资源抵达火灾现场,以控制火势蔓延。但实际开展消防供水工作时难度较高,想要从源头上增强消防供水控制水平,需科学地运用物联网技术。此外,消防供水系统中运用物联网技术,还可实时动态监测火灾现场消防水源情况,若火势过大,消防人员可结合火势情况调取建筑物周围水资源,进而提升火灾救援效率,减少火灾导致的生命财产伤害。如消防部门可将消防供水水源传感器安装在建筑物邻近1km 范围中,通过水源传感器采集水量信息、将水源信息上传至建筑消防中心。此外,消防设施管理者还可结合物联网技术传输数据,高效、精准调取水资源,以保障消防人员高效完成救火工作

4.4 安全通道管理

制造业发展可持续能力主要从能源消耗总量、研发与试验人员占比和研发人员全时当量等方面衡量。当前,传统制造业低效益、高消耗、高污染的粗放型生产造成全国范围内资源严重匮乏、生态急剧恶化。资源是制造业生产活动的物质基础,但是很多资源具有不可再生性,不合理的资源利用会造成资源浪费和环境恶化。合理利用资源,提高资源利用效率对经济社会的可持续发展越来越重要。此外,环境和生态保护是实现经济社会可持续发展的前提,通过转型升级从而协调经济活动与环境的关系,才能保障经济社会的可持续发展。依靠技术进步保护环境,将会在制造业可持续发展过程中产生越来越显著的影响。

5 物联网技术用于建筑消防报警中需解决问题

5.1 关于无线传感网络相关问题

消火栓是建筑消防设施中的主要设备,传统消火栓管理期间,消防工作人员仅定期检查消火栓质量,一般仅每年进行一次全面的检测,以保障消火栓能够正常使用。传统的消火栓管理方案具有成本高、检验时间长等弊端,消防人员需浪费大量时间、精力逐个排除消火栓性能、质量是否符合要求,进而导致人力资源的浪费。应用物联网技术后,可解决传统消火栓的管理问题。物联网技术用于消防设施管理、消火栓管理的工作中,可提升消火栓检修效率,保障消火栓性能完好,因此一旦建筑物内发生火灾,消火栓能够有效控制可燃物及火源。如利用物联网技术管理消火栓期间,将智能芯片置入消火栓内,利用云计算技术、无线通讯技术随时监察消火栓动态信息,随后将获取信息整理成报告形式,方便管理人员查阅,进而为管理人员完成监察工作奠定基础

。此外,扫描消火栓表面芯片时,可应用芯片的智能终端针对性地获取消火栓状态报告,且智能芯片具有预警功能,一旦芯片识别消火栓状态异常,消防部门管理者就会收到短信通知,可缩短管理者处理消火栓异常时间

审计监督是党和国家监督体系中的重要组成部分。作为权力监督和权力制约的一项制度安排和制度设计,审计监督有其独特的政治逻辑和治理功能。简单来说,所谓审计(国家审计),就是对一个国家各类组织的重大经济活动,进行事前和事后的审查监督,对经济安全运行与健康发展具有重要的监督控制职能和宏观调控作用。从这个意义上看,实施审计监督的国家审计机关是衡量一个国家的经济运行是否健康、财政收支活动是否符合规范的“总医师”。从其所发挥的实际功能来看,可以把审计监督工作比喻为国家治理和政府运行过程中的“啄木鸟”,能够发现隐藏在国家机体深处的害虫,确保国家各个机构得以健康发展。

此外,物联网通信中无线信道具有高度开放性特征,导致微型传感器节点在无安全保障基础下变得脆弱,且各设备进行无线信号传输期间也容易受到外界干扰。因此想要充分发挥物联网技术在建筑消防报警中的应用价值,需解决无线传感网络由传感器失效引发的系统不稳定问题。

5.2 容错性问题

物联网用于建筑消防系统报警管理中,需重点考虑容错性问题。容错性是指系统出现局部故障后并未停止工作,同时可实现自动恢复故障功能,即局部系统失效时,整体功能并未失效。但实际操作期间,物联网内传感器节点工作环境恶劣,且在计算能力、存储空间、网络宽带等方面均存在局限性,因此传感器节点失效问题时有发生。基于安全角度分析,传感器节点失效可威胁人民财产安全

6 结论

综上所述,随着我国城市化持续推进,现代建筑数量明显增加。现代建筑具有结构复杂、功能完善等特征,给建筑消防工作带来了新的挑战。建筑消防管理者尝试联合物联网技术管理建筑消防设施,是时代发展的必然产物。因此消防部门需重视物联网技术的推广应用,并在实践中优化消防设施管理制度,尽可能提升火灾防控能力。近年来,我国物联网技术不断成熟,带动了建筑消防领域管理工作的改革,同时提升了建筑消防设施远程管理质量,实现了实时火灾监管、防控目标。

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