基于消防物联网与层次分析法的建筑消防安全评估方法研究＊

郭晓明，王晨辰

基于消防物联网与层次分析法的建筑消防安全评估方法研究＊

郭晓明，王晨辰

（中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088；安徽省公共安全应急信息技术重点实验室，安徽 合肥 230088）

针对目前消防安全评估工作主要依赖人工走访评估的现状，将消防物联网监测系统应用到消防安全评估问题中。基于层次分析法构建建筑三级消防安全评估体系，提出利用新兴的消防物联网监测系统，自动实时获取建筑消防安全评估三级指标数据，实现消防安全评估的信息化和智能化，减轻传统人工现场走访评估的压力。评估方法对新技术环境下的消防安全评估具有参考和应用价值。

层次分析法；消防评估；物联网；指标体系

1 引言

传统的建筑消防安全评估工作，在确定指标体系和评价指标后，需对各评价指标逐个打分，打分结果依赖于人工现场考察、消防设施测试、组织问询、历史资料查阅[1]，势必增加了评估人员工作负担。消防物联网系统采用物联网、大数据、人工智能等新兴技术，汇聚建筑火灾自动报警系统、生产控制系统、消防设施、视频监控、巡检巡查记录等信息，通过统一存储和融合分析，能够对建筑进行全覆盖监测[2-3]。因此，将消防物联网系统的监测功能融入消防安全评估过程，能减轻人工评估负担。

2 构建建筑消防安全评估指标体系

建筑消防安全主要包括3部分：主动安全（建筑防火）、被动安全（消防设施与器材）及消防安全管理[4]。本文构建了三级建筑消防安全评估指标体系，如图1所示。

图1 建筑消防安全评估三级指标体系

一级评价指标包括建筑防火、消防设施与器材、消防安全管理。围绕3个一级指标，分别对应设置了20个二级指标，进一步细化设置了55个三级指标。通过层次分析法和专家打分法可以量化各级评价指标的权重，通过消防物联网系统的监测数据可以得到三级指标的评分结果，二者综合则可以得到建筑整体的消防安全评分。

3 确定指标权重

指标的确定一般是基于历史火灾案例、专家学者的知识经验积累，针对指标体系中各级指标因子对上层因子影响的重要程度进行打分，构造出判断矩阵，然后运用层次分析法计算出各层因子间的相对权重以及最底层评价指标对总目标的累积权重[5]，确定过程如图2所示，此处不再具体展开。

4 利用消防物联网系统监测数据对三级指标进行自动评分

4.1 消防物联网监测系统功能

系统通过采集火灾自动报警主机实时信息，获取火灾探测器、手动报警按钮、自动灭火系统等设备运行状态；对消防水灭火、泡沫灭火等重要系统中的关键设备和节点状态进行监测，获取消防水池、消防水箱、泵组、管网等运行状态信息；接入安防监控视频，通过人工智能模型识别火焰、烟雾等火灾特征；将消防装备巡检纳入信息化管理，规范日常巡查检查工作。

图2 指标权重确定过程

4.2 三级指标评估工具和输出数据类型

参照消防物联网系统能实现的监测功能，针对各个三级指标，逐一列举了指标对应的评估工具和输出的数据类型，如表1所示。

表1 根据消防物联网系统监测数据得到三级指标评分

三级指标指标评估工具输出数据类型 A11选址、A12布局形式、A13防火间距、A21消防车道、A22消防登高场地、A23消防电梯、A31水平防火分区、A32竖向防火分区、A41楼层设置、A42位置设置、A43面积设置、A51疏散楼梯间、A52安全出口、A53疏散走道设计文件+视频监控设计图纸与现场图比对结果 A61防火卷帘、A62防火门、A63防火窗、B11消防水池、B12消防水泵、B13高位消防水箱、B14消火栓系统、B21自动喷水灭火系统、B22气体自动灭火系统、B23泡沫自动灭火系统消防物联网系统监测开关状态、水池水位、水泵进出口压力、水箱水位、系统最不利点压力、储气瓶压力、喷头压力、泡沫液位、喷头压力 B31火灾报警控制装置、B32火灾报警触发器件、B33火灾警报装置、B34消防控制模块、B35消防专用电话、B36消防应急广播、B41防烟设施、B42排烟设施、B51消防电源、B52电气线路、B61疏散指示标志、B62应急照明消防物联网系统监测消防主机信号 B71灭火器配置位置及数量设计文件+视频监控现场图片，数量 B72灭火器性能消防物联网系统监测灭火器报警信号 C11消防设计审查、C12消防验收备案、C13营业前检查、C21消防安全制度规章、C22消防设施维护保养制度、C31消防安全负责人、C32消防安全管理人、C33消防操作技术人员、C34专职、义务消防队消防物联网系统上传档案文档：审查、备案、检查文件，规章制度，任命文件、人员照片、资格证书 C41预案编制、C42定期演练、C51防火巡查记录、C52隐患整改记录、C61消防宣传教育、C62消防安全培训消防物联网系统上传档案文档：各类预案文件，演练方案、影像资料，定期巡查记录，历史整改记录，宣传方案、过程性记录，培训制度、记录 C71消控室值班情况、C72消控室设置情况视频监控现场图：值班时间，值班人数，设备状态

利用“设计文件+视频监控”自动得到设计图纸与现场图比对结果，例如对于消防监控室，智能视频监控系统可自动识别是否有人值班以及值班人数。

利用“消防物联网系统实时监测”自动得到评价指标实时状态/数据，例如实时监测防火门窗和防火卷帘的开关状态、水池水箱水位、水泵进出口压力、消防主机信号等，实时监测和上传指标数据。

利用“消防物联网系统文件上传”下载查阅备案管理文件，消防管理人员在消防物联网监测系统模块定期按时录入设计文件、管理制度、制度执行等记录，在评估时直接下载查看。

4.3 根据系统监测结果确定指标评分

传统消防安全评估会依据消防规范明确指标关键点和阈值，专家预设打分规则和得分区间，再根据实际指标情况打分。结合本文，可在消防物联网监测系统中预设各项指标的打分规则（如阈值范围、得分区间等），将系统监测结果与打分规则匹配。例如，对于消防监控室，视频监控系统可自动识别值班人数，自动判定评分；对于消防水池水位，预设水位报警线，系统可监测实时水位，自动判定并评分；对于消防管理文件，可要求管理人员按照规范要求按时定期上传，评估人员可在后台直接下载查阅评分。

5 计算消防评估综合得分和消防安全等级

根据各级指标权重值和4.3中三级指标具体评分结果，结合层次分析法的计算逻辑即可分别计算出各二级指标、一级指标的得分，将一级评估指标得分与一级评估指标所占权重的乘积再相加，即可得到评估对象的消防安全评估得分，也可进一步确定消防安全等级。

6 结语

本文基于层次分析法构建建筑三级消防安全评估体系，提出利用新兴的消防物联网监测系统，自动实时获取建筑消防安全评估三级指标数据，实现消防安全评估的信息化和智能化，减轻传统人工现场走访评估的压力。本文的评估方法对新技术环境下的消防安全评估具有参考和应用价值。

［1］廖志强.建筑消防安全性能的综合评估［J］.消防界（电子版），2020，6（11）：68.

［2］匡萃芃，祝实.城市消防物联网监测系统［J］.科技与创新，2017（4）：79-80.

［3］崔洺瑀.基于物联网技术的消防监测系统研究［J］.数码世界，2019（12）：42-43.

［4］徐坚强，刘小勇.基于层次分析法的建筑火灾风险评估指标体系设计［J］.武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2019，41（4）：345-351.

［5］张智丹，刘俊.基于层次分析法的润滑油企业消防安全评估［J］.石油化工安全环保技术，2019，35（2）：16-19.

X937

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.026

2095－6835（2021）08－0073－02

安徽省重点研究和开发计划科技强警项目（编号：1804d08020305）

郭晓明（1993—），女，中国科学技术大学安全工程硕士研究生，现就职于中国电子科技集团公司第三十八研究所，研究方向为城市公共安全、智慧消防等。

〔编辑：严丽琴〕