關于大型商業綜合體消防安全隱患智能預警監測管理系統的研究

劉江龍

（首都經濟貿易大學，北京 100070）

本文通過對大型商業綜合體消防安全現狀及隱患的分析，結合現有監管系統，通過建立模型、算法分析、人工智能學習，設計出了貼合實際的大型商業綜合體消防安全監測管理系統。可以及時有效發現并消除一些潛在的消防安全隱患，通過制定使用手冊，加上相關人員的配合，能有效提升大型商業綜合體的消防安全管理水平。

1 大型商業綜合體消防安全現狀

大型商業綜合體是指建筑面積大于5 萬m2，集購物、住宿、餐飲、娛樂、展覽、交通樞紐等2 種或2 種以上功能于一體的單體建筑和通過地下連片車庫、地下連片商業空間、下沉式廣場、連廊等方式連接的多棟商業建筑組合體[1]。

從消防安全角度而言，因多種功能交織在公共空間的原因，導致其火災風險系數遠超單一功能建筑，火災事故的發生概率也相對較高[2]；其次，大型商業綜合體在營業期間，場所內同一時間的人員往往很多，使得此類場所一旦發生火災后，人員疏散難度非常大，很容易造成群死群傷事故。

近年來，大型商業綜合體消防安全管理水平較之前雖然整體有所提升，但各種各樣的消防安全隱患還是長期存在，消防安全風險還是較為突出，因此該類場所的火災仍時有發生。隨著大數據、物聯網、人工智能等領域的不斷進步，僅僅靠人防和傳統的技防手段已經遠不能滿足現實需要，因此必須利用現代化的技防手段提升大型商業綜合體的消防安全管理水平[3]，降低火災發生的風險，保障人民群眾生命財產安全。

2 大型商業綜合體消防安全隱患分析

2.1 明火源隱患

大型商業綜合體內明火源隱患眾多，如商場內顧客及員工吸煙，隨意丟棄未熄滅的煙頭；商場內違規使用明火，點蠟、焚香；餐飲場所廚房使用明火不慎；臨時增設灶臺使用明火；違規使用瓶裝液化石油氣及甲、乙類液體燃料；違規進行電焊、氣焊、切割等明火作業等。

2.2 電氣火災隱患

大型商業綜合體內用電比較廣泛，存在著大量的電氣火災隱患，具體如下：①電氣線路敷設不符合要求；②電氣線路老化；③電氣線路、電源插座及開關安裝敷設在可燃材料上；④綜合體內游戲機、游藝設備、冷柜等大功率用電設備及其電氣線路安裝敷設不符合要求；⑤倉庫內電氣線路敷設不規范，違規使用鹵鎢燈等高溫燈具，電氣線路未穿管保護，照明燈具未按要求安裝防護罩；⑥節日期間臨時加裝的亮化燈具、LED 顯示屏、燈箱、用電設備超出線路荷載；⑦電動自行車違規在綜合體內停放、充電等。

2.3 疏散通道、安全出口被占用、堵塞、封閉的隱患

大型商業綜合體營業期間各類人員眾多，一旦發生火災，人員是否能正常安全疏散十分關鍵。大型商業綜合體結構較為復雜，空間較大，疏散通道和安全出口也較多，受各業態營業時間不同和綜合體日常管理等各方面的影響，該類場所經常存在疏散通道、安全出口被占用、堵塞或者封閉的隱患[4]。

2.4 消防系統、消防設施及器材未保持完好有效的隱患

大型商業綜合體內有著眾多的消防系統和消防設施、器材，如火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、機械防排煙系統、氣體滅火系統、電氣火災報警系統、自動跟蹤定位射流滅火系統、防火門、防火卷簾、滅火器等。如此多的消防系統、消防設施及器材，僅依靠人力去巡查、檢查和傳統的技防措施確保其完好有效是較難實現的，這些系統、設施及器材未保持完好有效的情況也時有發生，使大型商業綜合內此類消防安全隱患較為突出。

3 大型商業綜合體消防安全隱患智能預警監測管理系統的構架

3.1 視頻監控系統與消防安全隱患智能預警監測管理系統的融合

消防安全隱患智能預警監測管理系統以MⅠS（Management Ⅰnformation Systems，管理信息系統）為根本，接入現有的綜合體內部的監控設備，主要對商場內部疏散通道、安全出口的暢通情況、消防控制室人員是否在位的情況、常閉式防火門是否保持閉合的情況進行監控，并對傳回的圖像、視頻數據進行人工智能分析判斷，將發現的潛在消防安全隱患通過專門開發的APP 發送至消防安全管理人員手機上進行核實、確認，經核實、確認為消防安全隱患后采取相關措施及時消除。若有疏散通道和安全出口處于監控盲區的情況，還應增加相應的監控設備。

3.2 電氣火災監控系統、火災自動報警系統與消防安全隱患智能預警監測管理系統的融合

消防安全隱患智能預警監測管理系統內接入現有的電氣火災監控系統和火災自動報警系統，將電氣火災監控系統和火災自動報警系統的火警信號傳送至智能預警監測管理系統。并對消防水泵房、高位水箱間消火栓泵、噴淋泵管道的出水閥門啟閉狀態進行實時監控，將監控信號傳送至智能預警監測管理系統。這些信號、數據同樣先利用人工智能、算法分析進行預判，確定為異常情況后將相關信息通過APP 發送至消防安全管理人員的手機上。

3.3 煙霧和火焰監測系統與消防安全隱患智能預警監測管理系統的融合

消防安全隱患智能預警監測管理系統還需要接入煙霧和火焰監測系統，并對傳回的圖像及視頻通過人工智能技術進行分析，確定是消防安全隱患后立即將相關信息通過APP 發送至消防安全管理人員的手機上。由于監控到煙霧和火焰后，很可能場所已發生了火災，因此通過人工智能判定后的此類信息應該通過優先方式進行發送，同時發送給消防安全管理人和消防安全責任人，并且應該采用聲響報警等方式進行相關反饋，由消防安全管理人和消防安全責任人開展相應的處置措施。

4 大型商業綜合體應用消防安全隱患智能預警監測管理系統的措施

4.1 構建切合實際的消防安全隱患智能預警監測管理系統

對系統進行需求分析。開發人員要明確系統需要解決的實際問題，以問題為導向，與大型商業綜合體的管理人員及消防監督檢查人員等相關人員進行充分溝通。充分了解系統需求，結合實際需求進行需求分析。需求分析過程中還應不斷地與相關人員進行持續溝通，確保需求及要實現的功能準確無誤。并對大型商業綜合體消防管理現狀進行實地調研，通過調研切實了解當前急需解決的消防安全隱患問題，結合實際，進一步完善系統需求內容。

對系統進行設計。在前期需求分析的基礎上，明確該系統所要實現的所有功能。由項目負責人負責系統功能設計，主要從代碼實現方面考慮如何實現用戶的需求，如數據怎么處理、包含什么模塊、每個模塊實現什么功能、某個特定的技術需要怎么處理等，都要有很詳細的描述，這個步驟最終會生成功能設計文檔。

系統開發。根據前期生成的設計文檔，將設計結果轉化為計算機可運行的程序代碼。在程序編碼過程中，要制定統一、符合標準的編寫規范，以保證程序的可讀性、易維護性，提高程序的運行效率。

系統的實施與運行。系統的實施首先要得到軟硬件環境的保證，這是系統得以實施的物質基礎；然后在這個環境中完成系統配置工作，并進行系統的調試和試運行；最后實現系統的運行。大型商業綜合體負責人要根據系統實施的具體要求購買、配置好相關的軟硬件環境，確保系統能更好地實施和運行。

4.2 與現有智慧消防系統和其他現有監控系統相結合

結合筆者工作的實際情況了解到，目前全國大部分地區的消防安全重點場所均已接入智慧消防系統，大型商業綜合體作為消防監管的重點場所，消防設施完備、齊全，均已接入了智慧消防系統。目前，智慧消防系統的主要功能是對場所內高位水箱間及消防水池的水位進行監測，以及對消防控制室值班人員的在位情況進行監測，并且接入了電氣火災監控系統的報警及故障信息和火災自動報警系統的報警及故障信息。可以將智慧消防實現的這些功能直接接入大型商業綜合體消防安全隱患智能預警監測管理系統中。大型商業綜合體內通常還有防火門監控系統，主要是對場所內常閉式防火門的閉合狀態進行實時監控，并將相關信號反饋至控制器，可以將此反饋信號也接入消防安全隱患智能預警監測管理系統中。與現有智慧消防系統和其他現有監控系統相結合，實現資源共享和資源整合后，再通過消防安全隱患智能預警監測管理系統的算法分析及人工智能等手段進一步對消防安全隱患進行判定、確認。

4.3 開發專門的APP

為了使大型商業綜合體消防安全管理人員能實時掌握消防安全隱患的情況，還需要開發一款配合智能預警監測管理系統的APP。該APP 可以接收智能預警監測管理系統判定的不同風險等級的隱患信息，并進行分類、分級，然后分別發送給相關人員。確定為一般消防安全隱患的信息只會傳給消防安全管理人，如果確定為等級較高的消防安全隱患，就要同時將該信息傳送給消防安全管理人和消防安全責任人，由消防安全管理人和消防安全責任人按照制定好的隱患處置流程進行相關處理。同時，通過該APP 還可以直接查看相關的隱患圖片及隱患視頻信息。

4.4 加強人員培訓及管理

智能預警監測管理系統的功能再強大，也需要配合人的使用和管理，如果人員培訓及管理做得不到位，那么系統的功能也不會發揮得很好。因此，在系統運行后，要做好相關人員的培訓工作，具體如下：①讓相關人員能熟練使用該系統，最好找一些年輕的具有信息化相關知識儲備的人員擔任此工作；②要明確使用人員的職責，并制定好未按要求履職的相應懲罰措施；③完善現有的消防安全制度，加強綜合體日常防火、巡查檢查制度，配合消防安全隱患智能預警監測管理系統，切實消除相關消防安全隱患。

5 大型商業綜合體消防安全隱患智能預警監測管理系統運行前的相關準備工作

5.1 建立完備的數據庫及精準的模型、算法

在系統正式運行之前，開發人員要構建內容豐富的數據庫，包括收集到的各類隱患的圖像、視頻及其他監測系統傳回的信息數據等，并進行多次模擬試驗，在實驗中不斷優化模型、算法，確保智能預警監測管理系統對消防安全隱患判定的準確性。

5.2 確定一個合適的大型商業綜合體試點

在系統正式運行之前，要以一個現有的典型大型商業綜合體為試點，對開發出來的系統進行試運行，運行一段時間后，確定其功能實現的效果是否能滿足預期要求。對存在的問題進行再修正、再優化，確保其達到一個最優效果。

5.3 制定大型商業綜合體消防安全隱患智能預警監測管理系統使用手冊

手冊應由系統使用方、開發人員和消防監督檢查人員共同商議制定，明確好相關人員的職責，消防安全隱患智能預警監測管理系統隱患判定的方法、步驟，隱患具體的分類、分級，以及相關人員對已確認的消防安全隱患的具體處置流程。

5.4 組織召開現場觀摩會

系統運行正常后，由消防救援機構組織召開現場觀摩會，開發公司項目負責人、大型商業綜合體消防安全管理人、消防救援機構監督檢查人員及其他大型商業綜合體的消防安全管理人員參加現場觀摩會，為智能預警監測管理系統的進一步推廣做好準備。

6 結論

本文從大型商業綜合體消防安全現狀及存在的主要消防安全隱患入手，構建了大型商業綜合體智能預警監測管理系統，并與現有智慧消防系統及其他現有火災隱患監管系統相結合，通過建立模型、算法分析、運用人工智能等科技手段，對大型商業綜合體消防安全隱患進行預警監測。結合相關人員的實際配合，能很大程度上減少大型商業綜合體火災事故發生的概率，減輕現有人力火災防范的壓力，為大型商業綜合體消防安全防范提升了等級，進一步保障了人民生命財產安全，使得人民群眾能夠更好、更安全地享受現在的美好生活。