基于消防物聯網與層次分析法的建筑消防安全評估方法研究＊

郭曉明，王晨辰

基于消防物聯網與層次分析法的建筑消防安全評估方法研究＊

郭曉明，王晨辰

（中國電子科技集團公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088；安徽省公共安全應急信息技術重點實驗室，安徽 合肥 230088）

針對目前消防安全評估工作主要依賴人工走訪評估的現狀，將消防物聯網監測系統應用到消防安全評估問題中。基于層次分析法構建建筑三級消防安全評估體系，提出利用新興的消防物聯網監測系統，自動實時獲取建筑消防安全評估三級指標數據，實現消防安全評估的信息化和智能化，減輕傳統人工現場走訪評估的壓力。評估方法對新技術環境下的消防安全評估具有參考和應用價值。

層次分析法；消防評估；物聯網；指標體系

1 引言

傳統的建筑消防安全評估工作，在確定指標體系和評價指標后，需對各評價指標逐個打分，打分結果依賴于人工現場考察、消防設施測試、組織問詢、歷史資料查閱[1]，勢必增加了評估人員工作負擔。消防物聯網系統采用物聯網、大數據、人工智能等新興技術，匯聚建筑火災自動報警系統、生產控制系統、消防設施、視頻監控、巡檢巡查記錄等信息，通過統一存儲和融合分析，能夠對建筑進行全覆蓋監測[2-3]。因此，將消防物聯網系統的監測功能融入消防安全評估過程，能減輕人工評估負擔。

2 構建建筑消防安全評估指標體系

建筑消防安全主要包括3部分：主動安全（建筑防火）、被動安全（消防設施與器材）及消防安全管理[4]。本文構建了三級建筑消防安全評估指標體系，如圖1所示。

圖1 建筑消防安全評估三級指標體系

一級評價指標包括建筑防火、消防設施與器材、消防安全管理。圍繞3個一級指標，分別對應設置了20個二級指標，進一步細化設置了55個三級指標。通過層次分析法和專家打分法可以量化各級評價指標的權重，通過消防物聯網系統的監測數據可以得到三級指標的評分結果，二者綜合則可以得到建筑整體的消防安全評分。

3 確定指標權重

指標的確定一般是基于歷史火災案例、專家學者的知識經驗積累，針對指標體系中各級指標因子對上層因子影響的重要程度進行打分，構造出判斷矩陣，然后運用層次分析法計算出各層因子間的相對權重以及最底層評價指標對總目標的累積權重[5]，確定過程如圖2所示，此處不再具體展開。

4 利用消防物聯網系統監測數據對三級指標進行自動評分

4.1 消防物聯網監測系統功能

系統通過采集火災自動報警主機實時信息，獲取火災探測器、手動報警按鈕、自動滅火系統等設備運行狀態；對消防水滅火、泡沫滅火等重要系統中的關鍵設備和節點狀態進行監測，獲取消防水池、消防水箱、泵組、管網等運行狀態信息；接入安防監控視頻，通過人工智能模型識別火焰、煙霧等火災特征；將消防裝備巡檢納入信息化管理，規范日常巡查檢查工作。

圖2 指標權重確定過程

4.2 三級指標評估工具和輸出數據類型

參照消防物聯網系統能實現的監測功能，針對各個三級指標，逐一列舉了指標對應的評估工具和輸出的數據類型，如表1所示。

表1 根據消防物聯網系統監測數據得到三級指標評分

三級指標指標評估工具輸出數據類型 A11選址、A12布局形式、A13防火間距、A21消防車道、A22消防登高場地、A23消防電梯、A31水平防火分區、A32豎向防火分區、A41樓層設置、A42位置設置、A43面積設置、A51疏散樓梯間、A52安全出口、A53疏散走道設計文件+視頻監控設計圖紙與現場圖比對結果 A61防火卷簾、A62防火門、A63防火窗、B11消防水池、B12消防水泵、B13高位消防水箱、B14消火栓系統、B21自動噴水滅火系統、B22氣體自動滅火系統、B23泡沫自動滅火系統消防物聯網系統監測開關狀態、水池水位、水泵進出口壓力、水箱水位、系統最不利點壓力、儲氣瓶壓力、噴頭壓力、泡沫液位、噴頭壓力 B31火災報警控制裝置、B32火災報警觸發器件、B33火災警報裝置、B34消防控制模塊、B35消防專用電話、B36消防應急廣播、B41防煙設施、B42排煙設施、B51消防電源、B52電氣線路、B61疏散指示標志、B62應急照明消防物聯網系統監測消防主機信號 B71滅火器配置位置及數量設計文件+視頻監控現場圖片，數量 B72滅火器性能消防物聯網系統監測滅火器報警信號 C11消防設計審查、C12消防驗收備案、C13營業前檢查、C21消防安全制度規章、C22消防設施維護保養制度、C31消防安全負責人、C32消防安全管理人、C33消防操作技術人員、C34專職、義務消防隊消防物聯網系統上傳檔案文檔：審查、備案、檢查文件，規章制度，任命文件、人員照片、資格證書 C41預案編制、C42定期演練、C51防火巡查記錄、C52隱患整改記錄、C61消防宣傳教育、C62消防安全培訓消防物聯網系統上傳檔案文檔：各類預案文件，演練方案、影像資料，定期巡查記錄，歷史整改記錄，宣傳方案、過程性記錄，培訓制度、記錄 C71消控室值班情況、C72消控室設置情況視頻監控現場圖：值班時間，值班人數，設備狀態

利用“設計文件+視頻監控”自動得到設計圖紙與現場圖比對結果，例如對于消防監控室，智能視頻監控系統可自動識別是否有人值班以及值班人數。

利用“消防物聯網系統實時監測”自動得到評價指標實時狀態/數據，例如實時監測防火門窗和防火卷簾的開關狀態、水池水箱水位、水泵進出口壓力、消防主機信號等，實時監測和上傳指標數據。

利用“消防物聯網系統文件上傳”下載查閱備案管理文件，消防管理人員在消防物聯網監測系統模塊定期按時錄入設計文件、管理制度、制度執行等記錄，在評估時直接下載查看。

4.3 根據系統監測結果確定指標評分

傳統消防安全評估會依據消防規范明確指標關鍵點和閾值，專家預設打分規則和得分區間，再根據實際指標情況打分。結合本文，可在消防物聯網監測系統中預設各項指標的打分規則（如閾值范圍、得分區間等），將系統監測結果與打分規則匹配。例如，對于消防監控室，視頻監控系統可自動識別值班人數，自動判定評分；對于消防水池水位，預設水位報警線，系統可監測實時水位，自動判定并評分；對于消防管理文件，可要求管理人員按照規范要求按時定期上傳，評估人員可在后臺直接下載查閱評分。

5 計算消防評估綜合得分和消防安全等級

根據各級指標權重值和4.3中三級指標具體評分結果，結合層次分析法的計算邏輯即可分別計算出各二級指標、一級指標的得分，將一級評估指標得分與一級評估指標所占權重的乘積再相加，即可得到評估對象的消防安全評估得分，也可進一步確定消防安全等級。

6 結語

本文基于層次分析法構建建筑三級消防安全評估體系，提出利用新興的消防物聯網監測系統，自動實時獲取建筑消防安全評估三級指標數據，實現消防安全評估的信息化和智能化，減輕傳統人工現場走訪評估的壓力。本文的評估方法對新技術環境下的消防安全評估具有參考和應用價值。

［1］廖志強.建筑消防安全性能的綜合評估［J］.消防界（電子版），2020，6（11）：68.

［2］匡萃芃，祝實.城市消防物聯網監測系統［J］.科技與創新，2017（4）：79-80.

［3］崔洺瑀.基于物聯網技術的消防監測系統研究［J］.數碼世界，2019（12）：42-43.

［4］徐堅強，劉小勇.基于層次分析法的建筑火災風險評估指標體系設計［J］.武漢理工大學學報（信息與管理工程版），2019，41（4）：345-351.

［5］張智丹，劉俊.基于層次分析法的潤滑油企業消防安全評估［J］.石油化工安全環保技術，2019，35（2）：16-19.

X937

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.026

2095－6835（2021）08－0073－02

安徽省重點研究和開發計劃科技強警項目（編號：1804d08020305）

郭曉明（1993—），女，中國科學技術大學安全工程碩士研究生，現就職于中國電子科技集團公司第三十八研究所，研究方向為城市公共安全、智慧消防等。

〔編輯：嚴麗琴〕