基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大空間倉庫建筑消防安全設(shè)計

王瀟

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云計算技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了長足的進步。因其廣泛的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注。而將其應(yīng)用于消防安全的設(shè)計也成了重要的應(yīng)用之一。文章以大空間倉庫類建筑作為對象，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計一個在火災(zāi)防控、設(shè)備管理等方面均采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡單的消防系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；消防；大空間倉庫；火災(zāi)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(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時發(fā)現(xiàn)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(xiàn)的防控、管理技術(shù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)“智能化消防”也是主要的應(yīng)用之一。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于大空間倉庫建筑消防系統(tǒng)之中，對于火災(zāi)的防控具有重要意義。

本文主要就物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于大空間倉庫建筑的消防系統(tǒng)的設(shè)計與運作流程進行簡單闡述。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)，簡而言之，就是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”。具體來說，物聯(lián)網(wǎng)就是由具有自我標(biāo)識、智能且感知的實體通過通信技術(shù)相互連接而形成的網(wǎng)絡(luò)[1]。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；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(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展而逐漸興起并在人類生活中得到應(yīng)用的。其發(fā)展歷程如表1所示。

組成物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)包括以下幾個：

（1）自動感知技術(shù)；（2）移動通信技術(shù)；（3）嵌入式技術(shù)；（4）計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；（5）智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)；（6）智能控制技術(shù)；（7）位置服務(wù)技術(shù)；（8）信息安全技術(shù)。

而目前消防安全系統(tǒng)設(shè)計中，需要進一步提高的主要是預(yù)防的主動化以及消防設(shè)施管理的智能化。要實現(xiàn)以上的目標(biāo)，主要是要加快物聯(lián)網(wǎng)中的自動感知技術(shù)在消防中的應(yīng)用。

2 大空間倉庫建筑火災(zāi)特點

由于大型倉庫建筑的空間與使用功能復(fù)雜，火力密度較高，使之與其他建筑比較，在火災(zāi)預(yù)防及火災(zāi)特點方面具有獨特性.

2.1 易發(fā)生有毒煙氣且不易控制

受大空間倉庫建筑內(nèi)部熱氣壓得影響而在上部產(chǎn)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(zāi)負荷大

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

2.3 火突擴散發(fā)展成大范圍的火災(zāi)

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(fā)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(zhì)，一旦符合發(fā)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(tǒng)的設(shè)計

3.1 傳感器系統(tǒng)的設(shè)計

該消防系統(tǒng)作為一個小型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，與物聯(lián)網(wǎng)的組成基本相同，主要是由感知層、傳輸層、應(yīng)用層3部分組成的。本文主要是對感知層的設(shè)計進行闡述。

目前，采用的火災(zāi)傳感器主要是煙霧感應(yīng)探測器、溫度感應(yīng)探測器等傳感器型的報警器。由于需要對燃燒產(chǎn)生的煙霧以及高溫進行探測，而這些都需要出現(xiàn)明火甚至火災(zāi)達到一定規(guī)模才能觸發(fā)火災(zāi)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(fā)生誤報、智能化不足等缺點。為了提升消防安全系統(tǒng)的主動性與智能化，可以從以下幾個方面進行設(shè)計與改良。

3.1.1 將環(huán)境溫度控制在儲藏物質(zhì)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(nèi)按照一定的方法布置，主要用于探測建筑內(nèi)環(huán)境的溫度。根據(jù)儲存物品可以得出環(huán)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(huán)境溫度，從而對于整個建筑內(nèi)不同位置的溫度有一個具體的了解。將測得的溫度數(shù)據(jù)實時回傳至后臺的信息處理系統(tǒng)，可以使管理人員第一時間發(fā)現(xiàn)倉庫內(nèi)溫度的異常，能夠及時采取相應(yīng)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(zāi)都是有陰燃或者自身溫度過高導(dǎo)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(nèi)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(wǎng)絡(luò)傳回后臺的信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實時呈現(xiàn)在管理人員的面前，并在必要時采取相應(yīng)的措施進行降溫。當(dāng)使用接觸式熱傳感器時，如果是在物品內(nèi)部使用，要考慮二者接觸是否會產(chǎn)生不安全的因素。

3.1.3 力傳感器的使用

在消防系統(tǒng)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(tǒng)回傳至消防指揮系統(tǒng)，對于滅火過程中戰(zhàn)斗力量的分配與部署具有重要意義，可以使得滅火的科學(xué)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(tǒng)中，主要用于監(jiān)測整個消防栓系統(tǒng)的壓力是否符合要求，能夠有效對于整個系統(tǒng)的有效性進行監(jiān)控。

3.2 RFID射頻識別技術(shù)的設(shè)計

RFID是利用無線射頻信號空間耦合的方式，實現(xiàn)無接

觸的標(biāo)簽信息自動傳輸與識別的技術(shù)。RFID標(biāo)簽主要是由存儲數(shù)據(jù)的RFID芯片、天線與電路組成。其基本工作原理是：電子標(biāo)簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動發(fā)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(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理。利用RFID技術(shù)，可以在消防系統(tǒng)的設(shè)計的許多方面得到應(yīng)用。

首先，利用RFID技術(shù)可以對大空間倉庫消防系統(tǒng)內(nèi)所有應(yīng)用到的消防設(shè)施進行全程的監(jiān)控，對于系統(tǒng)中的設(shè)備的出場時間、使用情況進行詳細的記錄，可以做到對于設(shè)備的定期保養(yǎng)與維護，使得系統(tǒng)中的設(shè)備更好地處于最佳的運行狀態(tài)。其次，利用RFID技術(shù)可以對系統(tǒng)中的設(shè)備運行時的狀態(tài)進行監(jiān)控，以達到對系統(tǒng)更好地管理的目的。

4 結(jié)語

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代消防技術(shù)相結(jié)合，進行大空間倉庫建筑的消防系統(tǒng)的設(shè)計，不僅有利于該類建筑的管理，也能促進相關(guān)消防技術(shù)的進步。作為“智慧城市”的重要組成部分之一，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“智慧消防”使得現(xiàn)在的消防技術(shù)更進一步，不僅實現(xiàn)了消防技術(shù)的智能化以及科學(xué)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(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的大空間倉庫建筑的消防安全系統(tǒng)，不僅僅有利于該類建筑的消防安全管理，實現(xiàn)消防管理的智能化，降低消防管理的成本。同時，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于該類建筑的消防安全系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)設(shè)計的智能化，對于“智慧消防”的發(fā)展起到了一定得推動的作用。這對于我國消防相關(guān)管理以及救援技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。

[參考文獻]

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