机场项目消防物联网系统应用简述

摘要：近年万物互联概念兴盛，伴随着消防设备技术的发展，消防物联网这一新技术正在改变传统的设计理念和管理方式。为了适应新形势下的火灾防控工作，全国各地都在陆续着手建立物联网智慧消防体系。本文结合最近参与的几个机场项目经验对传统消防系统设计尤其是消防水在物联网消防系统中的设置要求略作简述，作为今后设计其他项目的参考。

关键词：物联网;建筑;消防系统;监控

1 概述

消防设施物联网系统是由信息感知设备，通过消防远程监控系统设定的协议，连接设备、人员、系统和信号资源，通过信息监控中心收集所有数据信号，使消防设施能联网进行数据处理，实现将物理设备和虚拟信息资源进行交换处理并给出反馈的智能服务系统。

消防设施物联网系统通过在线监测、联网巡查，进行控制和监督消防设施的运行维护情况并对其进行评估，有利于强化建筑消防设施的维保水平，提高整体建筑消防设备及系统的可靠性。

2 系统架构

消防物联网系统是由信息感知层、信息传输层和信息收集管理层构成的一个监控系统。

感知层的信息装置主要有消防水系统（消火栓系统、自动喷淋系统等）、火灾自动报警系统、防排烟系统、防火门联动系统等。信息经过传输收集到消防信息监控中心进行处理，并通过有线或无线途径通知到管理方用户终端或其他云端监控中心。

3 消防信息装置

本章着重介绍物联网消防系统信息感知层的各监控设备。

3.1消防给水系统

3.1.1室内消火栓系统

采集室内消火栓报警按钮、试验消火栓处压力传感器、消防泵进出水总管的压力信号并进行实时监测，在压力异常时进行报警。

3.1.2自动喷水灭火系统

实时监测自动喷水灭火系统的报警阀、信号阀、水流指示器、压力开关等的工作情况和动作状态，并对每台湿式报警阀最不利喷头处设置装有压力传感器的自动试水装置进行检测，对消防泵进水总管（真空压力表）的压力进行实时监测，并在压力异常时进行报警。

3.1.3消防水泵

消防给水机组控制柜应具备工频和低频自动巡检功能，实时监测每组消防泵压力及流量，并在有异常情况时报警。监测消防水泵的工作状态及故障状态;监测双电源切换柜的主备电源状态，并对其异常断电进行报警;实时监测消防水泵控制装置的动作位置状态及故障位置状态，若置于“手动”状态时，进行报警。

3.1.4水位、水压

监测消防水泵的进出水管压力流量信息;监测高位消防水箱的出水管压力流量信息;实时监测各个消防水箱、消防水池的液位信息;各参数如有异常，在监控中心进行报警提示。

3.1.5其他灭火系统

监测其他惰性气体、大空间水炮、高压细水雾、干粉等灭火系统的信号。

3.2消防电气系统

3.2.1火灾自动报警系统

火灾自动报警系统监测并显示各个点位对应的火警、故障等状态信号。

3.2.2消防电源

监测消防水泵控制柜双电源切换功能是否处于自动模式;消防双电源控制柜监控各种供电状态;消防水泵控制柜监控主泵和备用泵的自动、启停及故障等信号。

3.3防排烟系统

监测防排烟风机及风机电源的工作状态;监测风机、防火阀、排烟阀、送风口、排烟口、加压送风旁通阀、自动排烟窗、电控挡烟垂壁的正常工作状态和动作状态;对消防防排烟风机双电源切换柜的主备电源状态进行实时监测，并应对其异常断电进行报警;实时监测消防风机控制装置的手动、自动及故障位置状态，若置于“手动”状态时，进行报警。

3.4其他防火系统

3.4.1防火门及卷帘系统

监测防火门、防火卷帘和电动挡烟垂壁所处的位置和状态。

3.4.2消防电梯

监测消防电梯的停用和故障状态。

4 消防给水控制柜技术要求

本章主要介绍信息感知层中消防水系统控制柜的主要功能。

4.1机械应急启动功能

机械应急启动装置在控制系统正常、部分失灵或完全失灵、电压严重下降甚至接触器电磁线圈老化或烧毁的情况下，都应能正常启动消防水泵。

消防水泵在控制柜内配置一一对应的机械应急启动装置。具有重复启、停消防水泵的功能，以应对火灾时系统漏电、触电等不可预测的危急情况。

4.2自动低频巡检

采用低速巡检方式，可对消火栓加压泵、喷淋加压泵、大空间加压泵分别进行定时自动逐台巡检及手动巡检。

每泵巡检时间应大于2分钟，时间可任意设定。巡检周期可任意设定，一般不宜大于一周。

如正在巡检过程中收到火警信号，应立即停止巡检并按设定启动相应消防水泵。

巡检数据可存储并传送至消防控制中心或物联网消防系统。

4.3自动工频巡检

系统可启用自动工频巡检，系统侧管网不出流，不会因误操作导致系统管网排空或失水，不应产生系统管网失压等报警信号。

在巡检过程中，具有保护消防水泵不被损坏的措施，不会导致消防水泵长时间空转、长时间过载等不利情况的发生;

在巡检过程中，应能有效防止其他消防水泵反转等现象的发生;

巡检过程中，各系统的消防水泵逐台参与巡检，各系统的各台消防水泵可共用巡检测试装置和巡检管路;

在巡检过程中，自动记录消防水泵在同一时间点的流量和压力，自动生成消防水泵流量—压力特性曲线、流量—功率曲线、流量—效率等曲線。

4.4自动末端试验

不同系统的自动末端试验箱都逐一进行试验，试验周期和试验时间可按照需求进行人工设定;

在试验过程中，各系统控制柜可自动监控和记录其所属自动末端试验箱的编号、实时压力、实时动作、实时报警、实时故障等信息;

试验过程中，控制柜如接收到真正的火灾消防信号，自动关闭正在进行试验的自动末端箱，且在不停止消防水泵的基础上系统自动转入消防灭火运行状态。

自动末端试水主机监控末端设备各项数据;可在主机上控制末端试水装置动作，能显示阀门关闭状态下测试点的静压，试水时显示测试点的动压、流量及测试时间，并根据测试的结果自行生成检测报告判定是否合格;

监控主机应能实时上传信息至消防控制室控制中心;

监控主机仅用于末端试水监控系统，独立安装，可存储10万条以上故障信息，可自带打印机;

监控主机设置各点位末端设备的地址编码，以便安排调试时间及维护。

4.5双电源及自动切换功能

当主电源断电或发生其他故障时，双电源自动切换装置应能即可切换到备用电源，保证系统的运行安全。

5 几个机场项目案例

5.1浦东机场三期扩建卫星厅工程

项目设计时间较早，未要求设置消防物联网系统，但按上海市规范要求设计了末端试水装置。然而到采购招标环节进行市场调研，发现当时市场上能提供的末端试水厂家有CCCF证书的还比较少，询价后得到的市场价远超预算价格。做概算的时候是以普通末端试水装置当时的市场价1500元/套来定的，自动末端试水装置由于是新产品市场品牌少竞争少，各品牌价格差距较大且完全取决于卖方市场。后经核算由于超概严重，业主和设计单位开会讨论后最终取消了自动末端试水装置的设计。

5.2杭州萧山国际机场三期项目航站楼工程

该项目设置物联网消防系统，系统只监不控，并遵循消防控制室信号优先的原则。消防泵组采用成套物联网消防泵组，其他物联网消防监测设备由具备资质的中标厂家深化。包括但不限于如下压力、流量或液位信号需接入消防物联网，所选的压力、流量或液位探测器需满足消防物联网接入要求：

消防泵房内每台消防主泵、稳压泵前后的压力表信号，每套消防试水管上的流量计信号，消防水池的液位计信号。

高位消防水箱的液位计信号，消防稳压管上的流量开关信号。

航站楼主楼分区设置的6个带压力表的消火栓，设置于混凝土屋面和室内区域顶层;指廊区域在远端最不利点设置一个带压力表的消火栓。其压力信号均接入消防物联网。

喷淋报警阀及预作用阀的压力表及压力开关信号需接入消防物联网;每个报警阀间内的报警阀试验排水管上的流量计信号接入消防物联网。

高压细水雾泵房增压泵前后以及高压细水雾泵组出水管上的压力表，高压细水雾区域阀组上的压力传感器信号均接入消防物联网。

5.3呼和浩特新机场项目航站区工程

按消防专家评审意见，本项目设置物联网消防系统。由于缺少国家和当地规范依据，而当地消防局又指定需要设计物联网消防系统，故按上海规范进行了设计。

6 结语

由于消防物联网是近年新兴的消防系统产品，目前还处在应用推广的初步阶段，各种优点无需多言，但也肯定存在不少问题。比如目前国标缺少细则，各地执行的标准尚不统一，有时候只能参考其他地区的标准执行;目前市场上能提供具有国家认证的物联网成套设备的专业厂家还较少，产品标准没有详细的规定，各家产品的功能有差别价格参差不齐，接口不统一，给招投标写技术要求带来一定困难，容易产生指定一家的情况，引起别家投诉等问题。

系统是否能达到设计预期的目的，实际使用效果有待时间来考证。我们通过一个个项目的经验积累，反复调整优化产品功能和系统设置，完善物联网技术的应用，使其在城市发展的进程中成为保障人民群众的生命安全的保护伞，为促进智能化建筑的建设和智慧城市的发展添砖加瓦。

作者简介：

韩佳，本科，职务项目工程师，职称中级，研究方向：建筑工程。

参考文献：

[1] 秦政，汪迎希，范佳齐，等.基于物联网技术在建筑消防中的应用[J].机电工程技术，2020，49（01）：147-148.

[2] 樊明华，徐培哲，邓永辉，罗亚楠.打造基于NB-IoT网络的全域一体化“智慧消防”[J].江西通信科技，2019（01）：27-31.

[3] 王秋华，韩永涛，李世友，龙騰腾，任金鑫，栾奕.智慧消防的技术特征及应用模式[J].消防技术与产品信息，2018，31（12）：24-28.