城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備應(yīng)用研究

趙家洪　趙云霏

摘要：本文綜合探討了城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的研究與應(yīng)用。首先，對城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備進(jìn)行了分類，包括燃?xì)鈾z測設(shè)備、自動報警系統(tǒng)和滅火裝備。其次，探討城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了安全性、可靠性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性四個方面，強(qiáng)調(diào)了在設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用中均衡這些標(biāo)準(zhǔn)的重要性。核心部分聚焦于城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的應(yīng)用，詳細(xì)分析智能燃?xì)庑孤┍O(jiān)測裝置、智能火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防水泵和消防無人機(jī)在現(xiàn)代燃?xì)庀乐械膽?yīng)用。通過綜合運(yùn)用現(xiàn)代科技和智能系統(tǒng)，城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備在預(yù)防和應(yīng)對燃?xì)庀嚓P(guān)火災(zāi)中顯示出不可替代的價值，為城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾硖峁┝擞行У募夹g(shù)支持和保障。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)猓幌兰夹g(shù)裝備；應(yīng)用研究

引言

當(dāng)今社會，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和燃?xì)馐褂玫钠占盎細(xì)獍踩蔀槌擎?zhèn)公共安全管理的重要組成部分，特別是在消防領(lǐng)域，燃?xì)庑孤┖拖嚓P(guān)火災(zāi)的防控對于保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有至關(guān)重要的意義。因此，對城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的研究與應(yīng)用，不僅是技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)，也是對人類生活安全的深刻關(guān)懷。本文旨在系統(tǒng)探討和分析城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的種類、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及其在現(xiàn)代城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾碇械膽?yīng)用，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供參考和指導(dǎo)。

一、城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備分類

（一）燃?xì)鈾z測設(shè)備

燃?xì)鈾z測設(shè)備是城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備中的關(guān)鍵組成部分，其主要功能是監(jiān)測和識別燃?xì)庑孤源_保公共安全和防止火災(zāi)事故。燃?xì)鈾z測器的工作原理主要基于物理傳感技術(shù)，如紅外傳感器和半導(dǎo)體傳感器，利用氣體吸收特定波長光線或改變電阻的特性來檢測燃?xì)庑孤＠纾扇細(xì)怏w檢測器通常采用催化燃燒傳感器檢測天然氣、液化石油氣等可燃?xì)怏w的泄漏；多功能燃?xì)鈾z測儀集成了多種傳感器能夠同時檢測多種燃?xì)夂陀泻怏w，如甲烷、一氧化碳、硫化氫等。燃?xì)鈾z測設(shè)備不僅用于日常的燃?xì)庑孤z測，也是緊急情況下快速響應(yīng)和災(zāi)害預(yù)防的關(guān)鍵工具。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來燃?xì)鈾z測設(shè)備將更加智能化、高效化，對提升城鎮(zhèn)燃?xì)庀腊踩綄⑵鸬礁又匾淖饔肹1]。

（二）自動報警系統(tǒng)

自動報警系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時監(jiān)測和及時響應(yīng)燃?xì)庑孤┗蚧馂?zāi)等緊急情況，從而保障人員安全和財(cái)產(chǎn)保護(hù)。該系統(tǒng)主要由探測器、中央控制單元和報警裝置組成，探測器負(fù)責(zé)檢測燃?xì)庑孤熿F或高溫等異常情況，將信號傳送至中央控制單元；中央控制單元在接收到異常信號后，分析判斷并啟動相應(yīng)的報警裝置，如聲光報警或自動噴水系統(tǒng)。自動報警系統(tǒng)不僅能夠及時發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤€可以在火災(zāi)發(fā)生初期迅速作出反應(yīng)，有效減少火災(zāi)蔓延風(fēng)險。此外，這些系統(tǒng)還可以與其他安全設(shè)備，如燃?xì)饪刂崎y和緊急切斷系統(tǒng)，相互聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)更加全面的安全保護(hù)。

（三）滅火裝備

滅火裝備主要作用是在燃?xì)庑孤┗蚧馂?zāi)發(fā)生時，迅速有效控制和撲滅火勢，以保護(hù)人員安全和減少財(cái)產(chǎn)損失。滅火裝備主要包括手提式滅火器、自動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)等，每種裝備都有其獨(dú)特的適用場景和優(yōu)勢，滅火裝備的選型和配置需要根據(jù)燃?xì)庑孤┖突馂?zāi)特性、發(fā)生場所環(huán)境以及可能造成的危害程度來決定。例如，手提式滅火器操作簡便，適用于初期小型火災(zāi)；自動噴水滅火系統(tǒng)可覆蓋較大區(qū)域，適合于建筑物內(nèi)部。在城鎮(zhèn)燃?xì)庀李I(lǐng)域，滅火裝備通常與燃?xì)鈾z測和自動報警系統(tǒng)相結(jié)合，形成一個綜合的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，當(dāng)探測到燃?xì)庑孤┗蚧馂?zāi)時，自動報警系統(tǒng)將激活相應(yīng)的滅火裝備，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和撲救，最大限度減少潛在損害[2]。

二、城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

（一）安全性標(biāo)準(zhǔn)

在城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備建設(shè)中，安全性標(biāo)準(zhǔn)是最為核心和基本因素，確保了裝備在極端條件下的穩(wěn)定運(yùn)行，減少了因設(shè)備故障或不當(dāng)操作引發(fā)的安全事故風(fēng)險，為保護(hù)人員生命安全和財(cái)產(chǎn)安全提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。安全性標(biāo)準(zhǔn)要求所有燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備在設(shè)計(jì)和制造階段就必須遵循嚴(yán)格的安全規(guī)范，包括使用耐高溫、抗腐蝕和防爆材料。設(shè)備在投入使用前需通過一系列的性能測試，包括耐久性測試、極端環(huán)境適應(yīng)性測試等，以證明其在各種復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。

（二）可靠性標(biāo)準(zhǔn)

為確保裝備在各種環(huán)境條件下都能穩(wěn)定可靠工作，減少故障率，提高了在緊急情況下的響應(yīng)效率，可靠性標(biāo)準(zhǔn)是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行和有效應(yīng)對緊急情況的關(guān)鍵。可靠性標(biāo)準(zhǔn)要求所有燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備具備高度的持久性和耐用性，裝備應(yīng)能承受長時間的使用，抵抗惡劣環(huán)境因素，如溫度變化、濕度腐蝕、化學(xué)腐蝕等。同時，裝備的設(shè)計(jì)和制造需要使用高質(zhì)量的材料、精確的工藝流程和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保裝備易于維護(hù)和修理，以便快速恢復(fù)其功能。

（三）環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)致力于減少消防裝備在制造、使用和廢棄過程中對環(huán)境的影響，旨在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，不僅減少了對自然資源的依賴和污染排放，還促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和公共健康的改善。環(huán)保強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)和制造燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備時，采用節(jié)能材料和技術(shù)，減少能源消耗和排放，在裝備的整個生命周期中實(shí)施有效的廢物管理策略，包括廢物減量、再利用和回收。此外，消防技術(shù)裝備的采購環(huán)節(jié)也應(yīng)遵循環(huán)保原則，優(yōu)先選擇那些環(huán)境影響小的供應(yīng)商和材料[3]。

（四）經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)

在城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的選擇和設(shè)計(jì)中，需要權(quán)衡其購置成本與預(yù)期的性能效益，考慮設(shè)備性能和成本之間的平衡。從長期運(yùn)營和維護(hù)的角度，經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)備在整個生命周期內(nèi)具有合理的總成本，不僅包括初始購置成本，還包括日常維護(hù)、定期檢修以及可能的技術(shù)升級費(fèi)用。同時，隨著科技的迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)還必須包括在選擇燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備時，應(yīng)考慮設(shè)備的升級靈活性和未來升級的成本。

三、城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的應(yīng)用

（一）智能燃?xì)庑孤┍O(jiān)測裝置

智能燃?xì)庑孤┍O(jiān)測裝置利用先進(jìn)的傳感器和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對燃?xì)庑孤┑目焖佟?zhǔn)確檢測，并能夠及時發(fā)出警報，從而大大降低了燃?xì)庑孤┮l(fā)火災(zāi)或爆炸風(fēng)險。智能監(jiān)測裝置利用云平臺服務(wù)，對多個監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)硬件設(shè)備編程完畢并且成功構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點(diǎn)的燃?xì)鉂舛葏?shù)以及室內(nèi)的溫度和濕度數(shù)據(jù)便通過STM32網(wǎng)關(guān)，借助ESP8266聯(lián)網(wǎng)模塊，上傳至云平臺，云平臺和設(shè)備端網(wǎng)關(guān)之間通過MQTT協(xié)議進(jìn)行溝通，監(jiān)測裝置的界面設(shè)計(jì)簡潔且易于操作，使得數(shù)據(jù)觀測更加直觀和便捷。同時，在監(jiān)控界面中設(shè)定了兩組燃?xì)鉂舛扔^測指標(biāo)，并實(shí)時展示室內(nèi)溫濕度信息，界面上還配備了控制按鈕，允許用戶實(shí)時操作與網(wǎng)關(guān)連接的繼電器等外部設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對電器的遠(yuǎn)程管理和控制，如圖1所示。例如，用戶可以通過界面上的繼電器控制按鈕輕松控制室內(nèi)排風(fēng)和噴淋等安全輔助設(shè)備，在燃?xì)庑孤┚o急情況下幫助快速響應(yīng)和處理事故[4]。

（二）智能火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

智能火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的核心目的是通過智能化手段監(jiān)控火災(zāi)相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對潛在火災(zāi)隱患的早期檢測和預(yù)警，以減少潛在損失。該系統(tǒng)的人機(jī)交互界面是其應(yīng)用層的關(guān)鍵組成部分，在這個界面上，用戶可以查看所有監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的信息，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)處理。系統(tǒng)的整體架構(gòu)從概念上分為四層：感知控制層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層，如圖2所示。感知控制層主要聚焦于監(jiān)測節(jié)點(diǎn)信號的捕獲和響應(yīng)，包含以微控制單元（MCU）為核心的硬件電路，涵蓋煙霧傳感器模塊、溫濕度傳感器模塊、光敏傳感器模塊、手動報警模塊、報警燈和蜂鳴器報警電路等，這些模塊共同工作以感知和報警火災(zāi)信號。網(wǎng)絡(luò)層則利用NB-IoT技術(shù)，將各節(jié)點(diǎn)的傳感信號無線傳輸至云平臺，通過MQTT協(xié)議與感知控制層進(jìn)行通信，接收并處理傳感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和存儲。應(yīng)用層

通過Web端和移動應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對平臺數(shù)據(jù)的訪問和操作，為用戶提供人機(jī)交互的終端界面，用戶可以通過這個層級查看和控制終端節(jié)點(diǎn)的信息以及響應(yīng)系統(tǒng)的警報和通知[5]。

（三）消防水泵的應(yīng)用

隨著技術(shù)的進(jìn)步，消防水泵被整合進(jìn)更加復(fù)雜和智能化的消防系統(tǒng)中，極大提高了滅火操作效率和精準(zhǔn)度。一方面，傳感器網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控?cái)z像頭等智能設(shè)備能夠?qū)崟r收集火災(zāi)現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)，如火焰溫度、煙霧濃度和火勢蔓延速度等，消防水泵基于這些數(shù)據(jù)可以自動調(diào)節(jié)水壓和流量，確保在不同類型的火災(zāi)情況下提供最適宜的水力輸出，不僅提升了滅火效率，還減少了對水資源的消耗，降低了對周邊環(huán)境的潛在損害。另一方面，消防無人機(jī)能夠快速飛越火災(zāi)現(xiàn)場，搭載的高清攝像頭和熱成像儀器為消防指揮中心提供實(shí)時的視頻和熱成像數(shù)據(jù)，能夠幫助消防指揮中心更準(zhǔn)確判斷火勢的具體位置和強(qiáng)度，從而指導(dǎo)消防水泵的操作，確保消防水泵的水流精準(zhǔn)到達(dá)火源[6]。

（四）消防栓箱的應(yīng)用

消防栓箱作為一種基礎(chǔ)消防設(shè)施，其設(shè)計(jì)和布置直接關(guān)系到火災(zāi)現(xiàn)場的初期滅火效率，有效的消防栓系統(tǒng)不僅能夠?yàn)橄拦ぷ魈峁┛焖俚乃粗С郑€能顯著提高滅火作業(yè)的安全性和效率。在城鎮(zhèn)規(guī)劃時，需要充分考慮消防栓的位置和密度，確保在任何可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，消防人員都能迅速接近消防栓箱，新型消防栓箱不僅具備傳統(tǒng)的供水功能，還整合了智能化元素，如遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動報警等功能，這些功能都極大提高了其在緊急情況下的使用效率。在實(shí)際應(yīng)用中，消防栓箱不僅為消防車提供水源，還為消防人員提供了更加靈活的滅火選項(xiàng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，高科技消防栓箱還配備了自動感應(yīng)噴水系統(tǒng)，能在火災(zāi)發(fā)生時自動啟動，從而在消防人員到達(dá)現(xiàn)場之前就開始初步的滅火工作。

（五）消防無人機(jī)應(yīng)用

消防無人機(jī)在城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備中的應(yīng)用標(biāo)志著現(xiàn)代消防技術(shù)向更智能化和技術(shù)化的方向發(fā)展，其主要作用是提高火災(zāi)現(xiàn)場的信息獲取效率和滅火行動的精準(zhǔn)性。一方面，消防無人機(jī)由于具有飛行靈活、快速抵達(dá)現(xiàn)場的特點(diǎn)，通過搭載高級傳感器和攝像頭，能夠進(jìn)行熱成像掃描，精準(zhǔn)識別火源位置，甚至分析火勢的熱分布情況，在第一時間收集火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)，包括火勢大小、蔓延速度和方向、受影響區(qū)域的具體情況等，對于指揮中心制定有效的滅火策略和調(diào)配資源至關(guān)重要。另一方面，消防無人機(jī)可以搭載滅火裝備，如滅火彈或小型水槍，直接參與初期的滅火工作，特別是在難以接近的高層建筑或狹小空間，無人機(jī)可以快速到達(dá)并進(jìn)行初步滅火，為后續(xù)的大規(guī)模滅火行動爭取寶貴時間。此外，消防無人機(jī)還能與城鎮(zhèn)燃?xì)庀老到y(tǒng)中的其他技術(shù)裝備，如智能燃?xì)庑孤┍O(jiān)測裝置、智能火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，可以快速響應(yīng)這些系統(tǒng)發(fā)出的警報，進(jìn)行現(xiàn)場勘查，驗(yàn)證報警信息的準(zhǔn)確性，及時將情況反饋給指揮中心[7]。

結(jié)語

本文全面審視了城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的分類、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際應(yīng)用，揭示了這些技術(shù)在現(xiàn)代城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾碇械暮诵淖饔谩Ｈ細(xì)鈾z測設(shè)備、自動報警系統(tǒng)、滅火裝備以及智能監(jiān)測和報警系統(tǒng)等，不僅展現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)步，更體現(xiàn)了對生活安全的深刻關(guān)懷和追求。通過強(qiáng)調(diào)安全性、可靠性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性等多維度標(biāo)準(zhǔn)，不僅提高了消防裝備的功能性和實(shí)用性，促進(jìn)了其在環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)方向上的發(fā)展。[8]城鎮(zhèn)燃?xì)庀兰夹g(shù)裝備的有效應(yīng)用，尤其是在智能化和自動化方面的突破，為城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾硖峁┝藦?qiáng)大的技術(shù)支撐。

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作者簡介：趙家洪（1976- ），男，重慶梁平人，大專，中級職稱，研究方向：城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ碳夹g(shù)、安全應(yīng)急；趙云霏（2000- ），男，重慶梁平人，本科，研究方向：城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩珣?yīng)急。