基于物聯網技術的大空間倉庫建筑消防安全設計

王瀟

摘要：隨著互聯網技術以及云計算技術的不斷發展，物聯網技術也得到了長足的進步。因其廣泛的應用，物聯網技術得到了越來越多的關注。而將其應用于消防安全的設計也成了重要的應用之一。文章以大空間倉庫類建筑作為對象，利用物聯網技術設計一個在火災防控、設備管理等方面均采用物聯網技術的簡單的消防系統。

關鍵詞：物聯網；消防；大空間倉庫；火災防控

0 引言

大空間倉庫建筑，因其空間大、儲存物品種類繁雜等特點導致發生火災時發現不及時，并且易造成比較嚴重的后果。目前采用的消防安全措施基本都是以被動防御為主，因此，研究智能化且易于實現的防控、管理技術顯得越來越重要。而作為“智慧城市”的重要的組成部分之一，基于物聯網技術實現“智能化消防”也是主要的應用之一。物聯網應用于大空間倉庫建筑消防系統之中，對于火災的防控具有重要意義。

本文主要就物聯網應用于大空間倉庫建筑的消防系統的設計與運作流程進行簡單闡述。

1 物聯網技術

物聯網，簡而言之，就是“物物相連的網絡”。具體來說，物聯網就是由具有自我標識、智能且感知的實體通過通信技術相互連接而形成的網絡[1]。這有兩層意思：其一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。

物聯網技術是隨著互聯網技術以及通信技術的發展而逐漸興起并在人類生活中得到應用的。其發展歷程如表1所示。

組成物聯網的主要技術包括以下幾個：

（1）自動感知技術；（2）移動通信技術；（3）嵌入式技術；（4）計算機網絡技術；（5）智能數據處理技術；（6）智能控制技術；（7）位置服務技術；（8）信息安全技術。

而目前消防安全系統設計中，需要進一步提高的主要是預防的主動化以及消防設施管理的智能化。要實現以上的目標，主要是要加快物聯網中的自動感知技術在消防中的應用。

2 大空間倉庫建筑火災特點

由于大型倉庫建筑的空間與使用功能復雜，火力密度較高，使之與其他建筑比較，在火災預防及火災特點方面具有獨特性.

2.1 易發生有毒煙氣且不易控制

受大空間倉庫建筑內部熱氣壓得影響而在上部產生的熱空氣會阻止煙氣的上升而造成自然排演的失效。

2.2 燃燒物種類繁雜，火災負荷大

為了滿足日益增長的物質需求，大空間倉庫作為主要的倉儲場所，所儲存的物質種類繁多且火災荷載較大。

2.3 火突擴散發展成大范圍的火災

大空間倉庫建筑空間大，燃燒條件與室外較為相似，同時氧氣含量高。

2.4 易發生且損失較大

倉庫里存儲的貨物中含有較多可燃、易燃、易爆等物質，一旦符合發生危險的條件，易造成較大的燃燒，危及人員安全，不易撲救。

3 消防系統的設計

3.1 傳感器系統的設計

該消防系統作為一個小型物聯網系統，與物聯網的組成基本相同，主要是由感知層、傳輸層、應用層3部分組成的。本文主要是對感知層的設計進行闡述。

目前，采用的火災傳感器主要是煙霧感應探測器、溫度感應探測器等傳感器型的報警器。由于需要對燃燒產生的煙霧以及高溫進行探測，而這些都需要出現明火甚至火災達到一定規模才能觸發火災報警器報警，因此以上的傳感器基本上都屬于被動防護方式。這類防護方式不僅效率比較低，而且存在可能發生誤報、智能化不足等缺點。為了提升消防安全系統的主動性與智能化，可以從以下幾個方面進行設計與改良。

3.1.1 將環境溫度控制在儲藏物質的著火點下

因此，可以采用非接觸式的熱傳感器，在大空間倉庫內按照一定的方法布置，主要用于探測建筑內環境的溫度。根據儲存物品可以得出環境允許的最高溫度，因此，通過大量布置非接觸式的熱傳感器來測量環境溫度，從而對于整個建筑內不同位置的溫度有一個具體的了解。將測得的溫度數據實時回傳至后臺的信息處理系統，可以使管理人員第一時間發現倉庫內溫度的異常，能夠及時采取相應的措施。

3.1.2 不同的儲存物品，使用不同型號的接觸式熱傳感器

由于倉儲的自身特點，大部分火災都是有陰燃或者自身溫度過高導致的小型明火造成的，因此，對于儲存物品的溫度檢測也具有重要的意義。所以，在儲存物品的容器或者在物品的內部可以使用接觸式熱傳感器進行物品自身溫度的測量，然后使用無線傳感器網絡傳回后臺的信息數據處理系統實時呈現在管理人員的面前，并在必要時采取相應的措施進行降溫。當使用接觸式熱傳感器時，如果是在物品內部使用，要考慮二者接觸是否會產生不安全的因素。

3.1.3 力傳感器的使用

在消防系統中主要使用的力傳感器有壓力傳感器、流量傳感器。首先，壓力傳感器主要用于安裝在消防車輛上，用于檢測消防車輛的滅火材料的使用情況，并通過通信系統回傳至消防指揮系統，對于滅火過程中戰斗力量的分配與部署具有重要意義，可以使得滅火的科學化與合理化。同時，壓力傳感器也可安裝在倉庫周圍的消火栓系統中，主要用于監測整個消防栓系統的壓力是否符合要求，能夠有效對于整個系統的有效性進行監控。

3.2 RFID射頻識別技術的設計

RFID是利用無線射頻信號空間耦合的方式，實現無接

觸的標簽信息自動傳輸與識別的技術。RFID標簽主要是由存儲數據的RFID芯片、天線與電路組成。其基本工作原理是：電子標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號；解讀器讀取信息并解碼后，送至信息系統進行數據處理。利用RFID技術，可以在消防系統的設計的許多方面得到應用。

首先，利用RFID技術可以對大空間倉庫消防系統內所有應用到的消防設施進行全程的監控，對于系統中的設備的出場時間、使用情況進行詳細的記錄，可以做到對于設備的定期保養與維護，使得系統中的設備更好地處于最佳的運行狀態。其次，利用RFID技術可以對系統中的設備運行時的狀態進行監控，以達到對系統更好地管理的目的。

4 結語

將物聯網技術與現代消防技術相結合，進行大空間倉庫建筑的消防系統的設計，不僅有利于該類建筑的管理，也能促進相關消防技術的進步。作為“智慧城市”的重要組成部分之一，基于物聯網技術的“智慧消防”使得現在的消防技術更進一步，不僅實現了消防技術的智能化以及科學性，也同時提高了消防管理的合理性，減少了指揮人員主觀性對于消防管理以及消防指揮中帶來的不利影響。

基于物聯網技術設計的大空間倉庫建筑的消防安全系統，不僅僅有利于該類建筑的消防安全管理，實現消防管理的智能化，降低消防管理的成本。同時，將物聯網技術應用于該類建筑的消防安全系統的設計之中，也更好的促進了同類型其他建筑甚至所有類型建筑消防安全系統設計的智能化，對于“智慧消防”的發展起到了一定得推動的作用。這對于我國消防相關管理以及救援技術的發展具有重要的意義。

[參考文獻]

[1]李黎.傳感器網絡技術及應用課程開設的思考與分析[J].中國電力教育，2006（32）：128-129.

[2]何志軍.基于信息技術的精益生產推進應用研究[D].天津：天津大學，2013.endprint