物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用研究

孙继清

（苏州市吴中区消防救援大队，江苏 苏州 215000）

1 引言

随着我国城市化进程的深化， 高层建筑已经逐渐成为主要的建筑类型，内部规模不断扩大，所承担的功能结构更加复杂，消防安全问题面临着一定程度的不确定性。 物联网技术在高层建筑消防安全监督管理中的应用已经成为高层建筑的应用趋势。 本文主要在物联网技术应用的消防位置进行了创新，加大了对高层建筑消防火灾隐患的监管程度， 以发挥物联网技术的最优良效果。

2 物联网技术相关概念及分层结构

2.1 物联网技术概念

物联网技术从本质层面上来看， 是通过对多样信息类传感器设备的合理利用， 从而对收集到的各种类型的信息数据进行加工创作，最后整合归纳出相关的信息资源，满足应用的多样化需求，为信息资源的最大化共享创造必要条件。 其优势在于信息资源共享的过程中， 可同步展示信息资源独有的形状特点和地理位置，通常来说，应用物联网技术最后生成的格式和要求要遵守高度统一的基本准则。 现阶段，物联网应用最为普遍的是GPS 技术和激光扫描仪。 物联网技术具有多元化的特点，所涉及的核心技术有无线传感器技术、射频识别相关技术和网络通信类技术等。 物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用如图1 所示。

图1 物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用

2.2 物联网技术的分层结构

2.2.1 感知层次

物联网技术具有其他技术所不具备的分层结构。感知层次是物流网技术的最基本层次，其核心作用在于能够有效、及时地传输发送设备携带的信号。感知层次统一采集相关的信息数据，对物体的形态做出准确识别，在感知层次中需要使用类型多样的仪器设备，较为常用的是摄像头和传感仪器等，具有不同性能的传感器还可作为实际应用过程中所需的感知设备设施，因此，具有良好承受力的传感仪器的应用最为广泛[1]。 需要注意的是，现阶段应用物联网技术所使用的传感器和传统的传感器存在一定差异， 传统的传感仪器所承担的功能较为单一，其最大的优势在于可准确接收外界传递设备所发射出的信号，而应用物联网技术的传感仪器不仅具有传统传感仪器的功能，并在此基础上进行了演化， 既能够接收信号还可接收相关指令，并对收集到的信号第一时间做出传递和输送反应。因此，应用物联网技术所使用的传感仪器大多被称之为电子标签。

2.2.2 网络层次

网络层次是物联网技术的第2 层， 其主要作用是及时传输从感知层次获取到的信号和信息，网络层次和感知层次的信号传输是双向的。 当物联网体系创建任务被完成时，终端设备所具有的信息数量要远超互联网内部计算机最终端拥有的信息数量，所以能够看出，网络层次中对于信息资源的传输工作量巨大，对宽带信号的水平要求也较为严苛。 物联网技术的网络层次还具有较强的适应能力和良好的组网功能，为实现感知层次信号覆盖的网络层次相关体系的融合做出了突出贡献。

2.2.3 应用层次

应用层次是物联网技术的最后一个层次， 同时也是最高层次，其主要发挥着向网络层次传递信息的作用，能够直观地反映不同用户之间的应用情况差异， 可与物联网行业的具体需要和社会分工合作实现密切结合， 有利于提高应用行业的智能化水平。 例如， 将物联网技术的应用层次应用在物流领域， 主要是通过电子表格的形式实时反映货物运输的具体状态，帮助使用者简化货物信息查询流程。

3 物联网技术在高层建筑中的消防应用

3.1 消防栓

消防栓是高层建筑中占据重要位置的主要防火设施，因此，通过应用物联网技术加强对消防栓的管理非常必要。 对于高层建筑的消防栓管理工作不能采取传统的消防管理方式，可利用物联网技术的优越性弥补传统管理工作的弊端， 进一步增强对消防栓检修工作的重视程度， 将消防设备检修成本控制在合理范围，保证消防栓能够一直处于良好的工作状态，当高层建筑发生火灾时，可利用消防栓第一时间将火情控制。物联网技术在消防栓中的应用是在消防栓的内部移植智能芯片，智能芯片上涵盖消防栓的所有信息，能够通过动态数据的形式展现， 方便消防监督管理人员能够全面了解消防栓的具体情况，对高层建筑的消防问题可以及时有效解决。 消防栓物联网技术应用如图2 所示。

图2 消防栓物联网技术应用

3.2 消防供水系统

当高层建筑发生火灾时，除了消防栓之外，消防供水系统也是处理火灾的有效途径，提供灭火工作所必需的水源，避免火势进一步蔓延。 在消防供水系统中应用物联网技术，主要是通过移植芯片的方式，并相对应地安装水源传感器，从而获得准确的水源位置和消防供水的存储情况， 对火灾现场实现动态监控，全面了解高层建筑的消防供水系统状态，能够根据火势的蔓延情况合理调用高层建筑的水资源， 提高水资源调取速度，进一步促进灭火效率的提升。

3.3 火灾识别预警系统

为从根本上降低高层建筑出现火灾危害造成的经济损失和人身安全威胁，做好火灾预警工作必不可少[2]。 在火灾识别预警系统中应用物联网技术主要是通过温度感应器和烟感探头实现对火灾现场的全面监控， 能够将高层建筑的相关环境信息及时传达给消防管理人员。 当消防管理人员发现高层建筑出现火灾时， 可以温度感应器和烟感探头的数据信息为必要依据，制订更恰当的灭火方案，做好火灾处理工作。

4 物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用措施

4.1 在被动消防设施中的监督管理

高层建筑的被动消防设施主要为防火门和防火卷帘等。通常来说，物业人员在检查高层建筑中的被动消防设施时，大多只检查设施设备的外观， 对于内部功能的完整性无法进行深入监督。 在被动消防设施的监督管理工作中应用物联网技术，可实现对被动消防设施状态信息的实时准确监测，并对状态信息做出相应的分析计算， 以此判断被动消防设施的实际功能状态。 因高层建筑功能结构比较复杂，安全出口位置和楼梯间位置相对封闭，监督管理工作有一定难度，但应用物联网技术可对上述较为偏僻的位置实现全面监控， 可及时将消防隐患信息传输至后台的管理平台， 进而确保高层建筑被动消防设施的结构安全性能。 其中基于物联网技术的BIM 系统和三维建模等技术手段还可构建出高层建筑的三维立体模型，可将火灾现场的实际情况在模型中还原出来， 可为居民自动生成逃生路线，为被困人员创造逃生条件。

4.2 在主动消防设施中的监督管理

高层建筑的主动消防设施主要是指消防系统中类型多样的灭火消防设施。 在火灾发生时，物联网消防系统可下达自动报警和灭火的指令。 高层建筑主动消防设施和物联网技术的融合有利于构建系统化的火灾自动报警系统， 对灭火设备进行合理的统筹规划。 消防给水系统则是利用物联网技术安装监测消防泵信息和相关主动消防设施系统信息的检测装置，从而对设备设施的状态和故障问题实现准确监督管理。 同时，安装末端试水检测装置能够对末端消防栓的工作压力进行实时、自动化查看。 消防给水系统如图3 所示。

4.3 物联网技术在巡查管理中的应用

在高层建筑消防监督管理中， 首先应制定合理的巡查线路，对高层建筑消防设施的点位做好巡视检查工作，既要检查设备的运行状态，又要检查设备的外观状态。 可通过采取形式多样的电子标签的技术方法， 每个使用的电子标签内部均相对应地有一个存储消防设施的ID， 使定位消防设施位置更加精准，只需根据数据映射的反馈即可。 而且物联网巡查系统具有高度的系统支持功能， 可在同一时间完成高层建筑内部各种消防设施的检查工作，节约巡查管理时间。

4.4 物联网的监测与维保管理工作

高层建筑消防监督管理构建物联网系统主要是为了对消防设施和维保单位进行监督管理[3]。物联网系统的优势在于可实时掌握消防设备的运行情况和联动情况， 并可自动记录相关设备的维保情况。 应用物联网技术实现高层建筑的维保管理要遵守国家相关消防技术标准和法律法规， 保证监测工作的合规性，相关消防监督管理人员能够履行自身的职能责任，保证消防系统监测和预警工作落到实处， 进而避免高层建筑的消防安全隐患。 物联网监测系统如图4 所示。

图4 物联网监测系统

5 结语

综上所述， 物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用， 可第一时间发现建筑隐藏的火灾隐患， 提前做好消防预案，从根本上规避火灾等消防安全事故的发生，提高高层建筑的使用性能。 当高层建筑发生火灾时，可通过物联网技术实现火灾预警，有效掌握火灾情况，将因火灾造成的经济损失等降至最低。