物聯網技術在高層建筑消防監督管理中的應用研究

孫繼清

（蘇州市吳中區消防救援大隊，江蘇 蘇州 215000）

1 引言

隨著我國城市化進程的深化， 高層建筑已經逐漸成為主要的建筑類型，內部規模不斷擴大，所承擔的功能結構更加復雜，消防安全問題面臨著一定程度的不確定性。 物聯網技術在高層建筑消防安全監督管理中的應用已經成為高層建筑的應用趨勢。 本文主要在物聯網技術應用的消防位置進行了創新，加大了對高層建筑消防火災隱患的監管程度， 以發揮物聯網技術的最優良效果。

2 物聯網技術相關概念及分層結構

2.1 物聯網技術概念

物聯網技術從本質層面上來看， 是通過對多樣信息類傳感器設備的合理利用， 從而對收集到的各種類型的信息數據進行加工創作，最后整合歸納出相關的信息資源，滿足應用的多樣化需求，為信息資源的最大化共享創造必要條件。 其優勢在于信息資源共享的過程中， 可同步展示信息資源獨有的形狀特點和地理位置，通常來說，應用物聯網技術最后生成的格式和要求要遵守高度統一的基本準則。 現階段，物聯網應用最為普遍的是GPS 技術和激光掃描儀。 物聯網技術具有多元化的特點，所涉及的核心技術有無線傳感器技術、射頻識別相關技術和網絡通信類技術等。 物聯網技術在高層建筑消防監督管理中的應用如圖1 所示。

圖1 物聯網技術在高層建筑消防監督管理中的應用

2.2 物聯網技術的分層結構

2.2.1 感知層次

物聯網技術具有其他技術所不具備的分層結構。感知層次是物流網技術的最基本層次，其核心作用在于能夠有效、及時地傳輸發送設備攜帶的信號。感知層次統一采集相關的信息數據，對物體的形態做出準確識別，在感知層次中需要使用類型多樣的儀器設備，較為常用的是攝像頭和傳感儀器等，具有不同性能的傳感器還可作為實際應用過程中所需的感知設備設施，因此，具有良好承受力的傳感儀器的應用最為廣泛[1]。 需要注意的是，現階段應用物聯網技術所使用的傳感器和傳統的傳感器存在一定差異， 傳統的傳感儀器所承擔的功能較為單一，其最大的優勢在于可準確接收外界傳遞設備所發射出的信號，而應用物聯網技術的傳感儀器不僅具有傳統傳感儀器的功能，并在此基礎上進行了演化， 既能夠接收信號還可接收相關指令，并對收集到的信號第一時間做出傳遞和輸送反應。因此，應用物聯網技術所使用的傳感儀器大多被稱之為電子標簽。

2.2.2 網絡層次

網絡層次是物聯網技術的第2 層， 其主要作用是及時傳輸從感知層次獲取到的信號和信息，網絡層次和感知層次的信號傳輸是雙向的。 當物聯網體系創建任務被完成時，終端設備所具有的信息數量要遠超互聯網內部計算機最終端擁有的信息數量，所以能夠看出，網絡層次中對于信息資源的傳輸工作量巨大，對寬帶信號的水平要求也較為嚴苛。 物聯網技術的網絡層次還具有較強的適應能力和良好的組網功能，為實現感知層次信號覆蓋的網絡層次相關體系的融合做出了突出貢獻。

2.2.3 應用層次

應用層次是物聯網技術的最后一個層次， 同時也是最高層次，其主要發揮著向網絡層次傳遞信息的作用，能夠直觀地反映不同用戶之間的應用情況差異， 可與物聯網行業的具體需要和社會分工合作實現密切結合， 有利于提高應用行業的智能化水平。 例如， 將物聯網技術的應用層次應用在物流領域， 主要是通過電子表格的形式實時反映貨物運輸的具體狀態，幫助使用者簡化貨物信息查詢流程。

3 物聯網技術在高層建筑中的消防應用

3.1 消防栓

消防栓是高層建筑中占據重要位置的主要防火設施，因此，通過應用物聯網技術加強對消防栓的管理非常必要。 對于高層建筑的消防栓管理工作不能采取傳統的消防管理方式，可利用物聯網技術的優越性彌補傳統管理工作的弊端， 進一步增強對消防栓檢修工作的重視程度， 將消防設備檢修成本控制在合理范圍，保證消防栓能夠一直處于良好的工作狀態，當高層建筑發生火災時，可利用消防栓第一時間將火情控制。物聯網技術在消防栓中的應用是在消防栓的內部移植智能芯片，智能芯片上涵蓋消防栓的所有信息，能夠通過動態數據的形式展現， 方便消防監督管理人員能夠全面了解消防栓的具體情況，對高層建筑的消防問題可以及時有效解決。 消防栓物聯網技術應用如圖2 所示。

圖2 消防栓物聯網技術應用

3.2 消防供水系統

當高層建筑發生火災時，除了消防栓之外，消防供水系統也是處理火災的有效途徑，提供滅火工作所必需的水源，避免火勢進一步蔓延。 在消防供水系統中應用物聯網技術，主要是通過移植芯片的方式，并相對應地安裝水源傳感器，從而獲得準確的水源位置和消防供水的存儲情況， 對火災現場實現動態監控，全面了解高層建筑的消防供水系統狀態，能夠根據火勢的蔓延情況合理調用高層建筑的水資源， 提高水資源調取速度，進一步促進滅火效率的提升。

3.3 火災識別預警系統

為從根本上降低高層建筑出現火災危害造成的經濟損失和人身安全威脅，做好火災預警工作必不可少[2]。 在火災識別預警系統中應用物聯網技術主要是通過溫度感應器和煙感探頭實現對火災現場的全面監控， 能夠將高層建筑的相關環境信息及時傳達給消防管理人員。 當消防管理人員發現高層建筑出現火災時， 可以溫度感應器和煙感探頭的數據信息為必要依據，制訂更恰當的滅火方案，做好火災處理工作。

4 物聯網技術在高層建筑消防監督管理中的應用措施

4.1 在被動消防設施中的監督管理

高層建筑的被動消防設施主要為防火門和防火卷簾等。通常來說，物業人員在檢查高層建筑中的被動消防設施時，大多只檢查設施設備的外觀， 對于內部功能的完整性無法進行深入監督。 在被動消防設施的監督管理工作中應用物聯網技術，可實現對被動消防設施狀態信息的實時準確監測，并對狀態信息做出相應的分析計算， 以此判斷被動消防設施的實際功能狀態。 因高層建筑功能結構比較復雜，安全出口位置和樓梯間位置相對封閉，監督管理工作有一定難度，但應用物聯網技術可對上述較為偏僻的位置實現全面監控， 可及時將消防隱患信息傳輸至后臺的管理平臺， 進而確保高層建筑被動消防設施的結構安全性能。 其中基于物聯網技術的BIM 系統和三維建模等技術手段還可構建出高層建筑的三維立體模型，可將火災現場的實際情況在模型中還原出來， 可為居民自動生成逃生路線，為被困人員創造逃生條件。

4.2 在主動消防設施中的監督管理

高層建筑的主動消防設施主要是指消防系統中類型多樣的滅火消防設施。 在火災發生時，物聯網消防系統可下達自動報警和滅火的指令。 高層建筑主動消防設施和物聯網技術的融合有利于構建系統化的火災自動報警系統， 對滅火設備進行合理的統籌規劃。 消防給水系統則是利用物聯網技術安裝監測消防泵信息和相關主動消防設施系統信息的檢測裝置，從而對設備設施的狀態和故障問題實現準確監督管理。 同時，安裝末端試水檢測裝置能夠對末端消防栓的工作壓力進行實時、自動化查看。 消防給水系統如圖3 所示。

4.3 物聯網技術在巡查管理中的應用

在高層建筑消防監督管理中， 首先應制定合理的巡查線路，對高層建筑消防設施的點位做好巡視檢查工作，既要檢查設備的運行狀態，又要檢查設備的外觀狀態。 可通過采取形式多樣的電子標簽的技術方法， 每個使用的電子標簽內部均相對應地有一個存儲消防設施的ID， 使定位消防設施位置更加精準，只需根據數據映射的反饋即可。 而且物聯網巡查系統具有高度的系統支持功能， 可在同一時間完成高層建筑內部各種消防設施的檢查工作，節約巡查管理時間。

4.4 物聯網的監測與維保管理工作

高層建筑消防監督管理構建物聯網系統主要是為了對消防設施和維保單位進行監督管理[3]。物聯網系統的優勢在于可實時掌握消防設備的運行情況和聯動情況， 并可自動記錄相關設備的維保情況。 應用物聯網技術實現高層建筑的維保管理要遵守國家相關消防技術標準和法律法規， 保證監測工作的合規性，相關消防監督管理人員能夠履行自身的職能責任，保證消防系統監測和預警工作落到實處， 進而避免高層建筑的消防安全隱患。 物聯網監測系統如圖4 所示。

圖4 物聯網監測系統

5 結語

綜上所述， 物聯網技術在高層建筑消防監督管理中的應用， 可第一時間發現建筑隱藏的火災隱患， 提前做好消防預案，從根本上規避火災等消防安全事故的發生，提高高層建筑的使用性能。 當高層建筑發生火災時，可通過物聯網技術實現火災預警，有效掌握火災情況，將因火災造成的經濟損失等降至最低。