胡方田，章 程

（南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局天津分局，天津300393）

消防安全是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要組成部分，關(guān)系人民群眾安居樂業(yè)，關(guān)系改革發(fā)展穩(wěn)定大局，涉及全社會的安全和利益，是構(gòu)建社會主義和諧社會的重要保障。先進的消防系統(tǒng)是消防安全的重要保障。南水北調(diào)中線干線工程為線性工程，總長1 432 km，跨越4個省市，人員多，設(shè)備雜，管理難度大，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以降低管理難度，減少消防事故，提高消防運轉(zhuǎn)效率。天津管理處作為南水北調(diào)中線天津干線工程的終點，擔(dān)負(fù)著向天津市人民供水的重任。先進的消防系統(tǒng)，對于保障工程穩(wěn)定運行具有重大的意義。

1 天津管理處場區(qū)消防設(shè)施簡介

南水北調(diào)中線建管局天津管理處辦公樓位于天津市西青區(qū)中北鎮(zhèn)阜錦道與外環(huán)西路交口，建筑物類別為公共建筑，建筑地上三層，高度為13.95 m，總建筑面積為923.6 m2，耐火等級為二級，樓內(nèi)設(shè)有自動化機房及中控室。管理處場區(qū)與外環(huán)河出口閘共用，場區(qū)內(nèi)設(shè)有外環(huán)河水質(zhì)自動監(jiān)測站、啟閉機室等重要設(shè)備間。

天津管理處場區(qū)內(nèi)消防系統(tǒng)主要包含火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、氣體（七氟丙烷）滅火系統(tǒng)、消防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、各類滅火器具等（見下頁圖1）。

1.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是一種設(shè)置在建（構(gòu)）筑物中，用以實現(xiàn)早期探測和報警、向各類消防設(shè)備發(fā)出控制信號，進而實現(xiàn)預(yù)定消防功能的一種自動消防設(shè)施。天津管理處火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、可燃氣體探測報警系統(tǒng)等組成。

1.1.1 火災(zāi)探測報警系統(tǒng)

（1）點型光電式感煙探測器：用于探測產(chǎn)生可見煙霧的火災(zāi)，基本覆蓋全部設(shè)備間及辦公室。

（2）感溫探測器：用于探測產(chǎn)生大量熱量的火災(zāi)。布置在廚房、自動化機房、電力電池室內(nèi)。

（3）手動報警按鈕：用于現(xiàn)場人工報警，布置在辦公樓逃生通道及外環(huán)河出口閘啟閉機室。

（4）火災(zāi)報警控制器：火災(zāi)報警控制器是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的心臟，用于向探測器供電，接收探測器報警信號，啟動相關(guān)聯(lián)動設(shè)備等，布置在辦公樓一層司機班。

（5）聲光報警器：聲光報警器在火災(zāi)時同時發(fā)出聲、光兩種報警信號，提醒人員避難逃生，布置在辦公樓逃生通道和自動化機房。

1.1.2 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)

天津管理處的消防聯(lián)動控制系統(tǒng)主要包括自動化機房、電力電池室的消防切非，避免火災(zāi)時電氣線路對逃生和救火人員造成傷害。

圖1 天津管理處消防系統(tǒng)簡介

1.1.3 可燃氣體探測報警系統(tǒng)

天津管理處的可燃氣體探測報警系統(tǒng)由可燃氣體報警控制器和可燃氣體探測器組成，用于監(jiān)測廚房天然氣是否泄漏。

1.2 氣體滅火系統(tǒng)

天津管理處氣體滅火系統(tǒng)使用的滅火劑為七氟丙烷，布置在辦公樓自動化機房和電力電池室，具有滅火能力強、滅火劑性能穩(wěn)定的特點，但七氟丙烷及其分解產(chǎn)物對人有毒性危害，應(yīng)引起重視。

1.3 消防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

消防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是結(jié)合當(dāng)代最先進的火災(zāi)報警技術(shù)、信息通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機控制技術(shù)和多媒體顯示技術(shù)、通過公用（單位）電話網(wǎng)絡(luò)、局域/廣域網(wǎng)絡(luò)、無線GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)等多種傳輸方式，實時采集監(jiān)控現(xiàn)場的各類報警信號、故障信號、圖像信息，并及時可靠地將上述信息傳送到遠程的報警檢測中心系統(tǒng)。天津管理處的消防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用內(nèi)網(wǎng)傳輸，實時將火警信息傳遞到中控室消防聯(lián)網(wǎng)終端。

1.4 滅火器

滅火器是常見的防火設(shè)施之一，天津管理處配置的滅火器幾乎覆蓋了整個園區(qū)，主要以干粉滅火器為主，同時為水質(zhì)自動監(jiān)測站等容易發(fā)生電氣火災(zāi)的重要設(shè)備間配置了二氧化碳滅火器。

2 天津管理處消防現(xiàn)狀分析

天津管理處的消防設(shè)備設(shè)施基本齊全、安全可靠、覆蓋面廣，各消防系統(tǒng)相輔相成，共同協(xié)作，基本能應(yīng)對各種情況的火災(zāi)。主要體現(xiàn)在：

（1）初期火災(zāi)及時發(fā)現(xiàn)?；馂?zāi)初期階段，一般燃燒面積小，火勢較弱，是滅火的最有利時機，因此盡早發(fā)現(xiàn)苗頭對于撲救火災(zāi)非常重要。天津管理處以火災(zāi)自動報警系統(tǒng)為核心，實時探測轄區(qū)內(nèi)各房間的早期火災(zāi)，并通過消防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，及時將火情信息傳遞至24 h有人值班的中控室消防聯(lián)網(wǎng)終端，確保第一時間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)。

（2）關(guān)鍵部位重點防護。管理處機房、電力電池室內(nèi)設(shè)備貴重，作用重大，是保障平穩(wěn)調(diào)度輸水的重要部位。管理處在這些重要部位布置了氣體滅火系統(tǒng)，重點防護。當(dāng)感煙傳感器和感溫傳感器同時探測到火警信號時，聲光報警器發(fā)出火警信號，七氟丙烷氣體在30 s后自動噴出，為工作人員撤離留出足夠的時間，在保障設(shè)備安全、高效滅火的同時，也保障了工作人員的生命安全?；馂?zāi)熄滅后，通過手動啟動風(fēng)機的方式，及時將有毒氣體排出設(shè)備間。

（3）滅火工具配置針對性強。所有工作人員房間內(nèi)均配置有滅火器或其他消防工具，根據(jù)可能發(fā)生火災(zāi)的性質(zhì)不同，配置了不同種類的滅火器，做到了物盡其用。比如自動化機房和水質(zhì)監(jiān)測站設(shè)備貴重且容易發(fā)生電器火災(zāi)，管理處為其配置了對設(shè)備損害較小的二氧化碳滅火器；柴油發(fā)電機容易發(fā)生柴油燃燒的液體火災(zāi)，管理處在其附近配置了消防沙箱和消防鏟。

雖然天津管理處消防系統(tǒng)功能基本齊全，由于建成已久，從發(fā)展的眼光來看，也存在一定不足：

（1）火災(zāi)探測器眾多，但大部分都獨立發(fā)揮作用，效率低下；

（2）監(jiān)控系統(tǒng)獨立于消防系統(tǒng)之外，火災(zāi)時如需調(diào)用監(jiān)控，消防管理人員需操作兩套甚至數(shù)套系統(tǒng)；

（3）依靠值班人員撥打“119”火災(zāi)報警電話，如遇突發(fā)狀況，人工報警可能延誤最佳滅火時機；

（4）出口閘前池雖然能為消防車提供水源，但是具體具備多少消防水量很難測算；

（5）消防設(shè)備種類繁雜，數(shù)量繁多，維護檢修工作繁瑣，難度大。

針對以上天津管理處消防系統(tǒng)存在的不足，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可以輕松解決這些問題。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)今社會中發(fā)揮著越來越重要的作用，這是因為其具有實時監(jiān)控、實時跟蹤、實時反饋的功能，給人們的生活帶來了極大的便利。如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域散發(fā)著光和熱，如消防領(lǐng)域也開始在各個環(huán)節(jié)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并且已經(jīng)取得了很好的成效，一定程度上提高了消防工作的效率，保護人們的生命安全和財產(chǎn)安全，為和諧社會的建設(shè)做出了貢獻。在消防安全領(lǐng)域，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)對資源以及人員的動態(tài)監(jiān)控，由監(jiān)控信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳達調(diào)動指令。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。所謂物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，即把所有物品通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換，以實現(xiàn)智能化識別和管理。在我國，其主流定義為：通過射頻識別、紅外傳感器等感知設(shè)備，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議把物體與網(wǎng)絡(luò)連接，進行數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)對物體智能化管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

3.2 消防物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點

消防物聯(lián)網(wǎng)是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將建筑內(nèi)所有消防設(shè)施進行統(tǒng)一管理，在消防報警主機聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用LORA、NB-IOT、NFC、二維碼等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將滅火救援設(shè)備都進行實時狀態(tài)監(jiān)測；并將安防系統(tǒng)的攝像機、門禁、人員定位的技術(shù)都進行系統(tǒng)集成管理，在有火警發(fā)生時，做到指揮救援“一張圖”管理。

消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于目前消防管理和運維人員流動性強、技術(shù)能力較弱的現(xiàn)實情況，有很大的改進效果；如：某單位新更換了主管安全領(lǐng)導(dǎo)，對種類、數(shù)量繁多的消防設(shè)備很難短時間內(nèi)搞清楚，通過消防物聯(lián)網(wǎng)平臺，就可以直觀了解到本單位消防安全管理設(shè)備的分布位置、實時狀態(tài)和日常管理情況，以及各系統(tǒng)維保公司資質(zhì)、人員、全年維保計劃等現(xiàn)狀。

3.3 消防物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 網(wǎng)絡(luò)通信

智能硬件與電子產(chǎn)品的最大區(qū)別，就是智能硬件可以連接網(wǎng)絡(luò)。要連接網(wǎng)絡(luò)，就要用到網(wǎng)絡(luò)通信模塊與網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議—TCP/IP。TCP/IP是一項技術(shù)的總稱，主要包含TCP、UDP兩種協(xié)議，位于網(wǎng)絡(luò)通信分層模型的傳輸層，由操作系統(tǒng)管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中對信息的采集和傳遞，都是依靠這項技術(shù)實現(xiàn)的，可以說這是物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。天津管理處的網(wǎng)絡(luò)由外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)三種網(wǎng)絡(luò)組成，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入提供了條件。

3.3.2 無線傳感技術(shù)

無線傳感技術(shù)需要無線傳感網(wǎng)絡(luò)的支持，無線傳感網(wǎng)絡(luò)也就是無線自組網(wǎng)，仍然屬于通信領(lǐng)域，其中最典型的技術(shù)之一是ZigBee。它不需要用戶輸入用戶名和密碼可以直接連接到最近的自組網(wǎng)設(shè)備，然后讓自組網(wǎng)設(shè)備也可以作為中間節(jié)點，讓下一級設(shè)備連接。網(wǎng)關(guān)一般是無線自組網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚的地方。而無線自組網(wǎng)也不是一個單獨的開發(fā)過程，需要結(jié)合單片機或嵌入式開發(fā)。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防中應(yīng)用

4.1 在防火中的應(yīng)用

雖然天津管理處的建筑物中都設(shè)有感煙探測器、感溫探測器、可燃氣體探測器等探測設(shè)備，但是由于整個消防設(shè)備數(shù)量繁多，種類繁雜等原因往往使得火災(zāi)發(fā)生時不能有效的發(fā)揮這些消防設(shè)備的功用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在消防設(shè)備中，將會使得這種狀況得到大大的改善。比如在走廊里配置的感煙探測器由火災(zāi)自動報警主機控制，在機房內(nèi)的感溫探測器和感煙探測器由氣體滅火控制盤控制，各套系統(tǒng)只能通過自己的探測器傳遞數(shù)據(jù)，效率十分低下。如果將探測器接入物聯(lián)網(wǎng)，那么各套系統(tǒng)都可以享有所有傳感器探測到的數(shù)據(jù)，建筑物內(nèi)多個探測器將會建立起來一個動態(tài)、立體的防火數(shù)據(jù)庫，為消防人員提供了一個動態(tài)的、能夠完全掌握整個建筑物消防信息的體系。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，消防人員通過電腦，甚至手機就能很快知道起火的位置、火勢大小和傳播速度，從而迅速的制定合理的滅火、疏散方案。

4.2 在滅火中的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的控制下，滅火裝備將會處在一個實時的、動態(tài)的監(jiān)控狀態(tài)下。管理處可以將監(jiān)控攝像頭也接入物聯(lián)網(wǎng)，通過消防系統(tǒng)可以對報警探測器附近的攝像頭進行控制，尋找火災(zāi)發(fā)生的具體地點，同時更直觀的了解火場實時的情況。

火災(zāi)探測器接入物聯(lián)網(wǎng)以后，地方消防部門也可以第一時間通過網(wǎng)絡(luò)了解到火警情況，而無需管理處人員電話報警，從而為滅火節(jié)約寶貴時間。

4.3 在水源管理中的應(yīng)用

天津管理處可以將出口閘水位計和流量計接入物聯(lián)網(wǎng)，消防系統(tǒng)通過水位計和流量計提供的數(shù)據(jù)可以測算出出口閘前池能夠提供多少消防水量。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，這些將會為消防員提供及時準(zhǔn)確的水源信息。

4.4 在消防裝備中的應(yīng)用

天津管理處可以在器材中植入智能芯片，芯片中包括有該器材的生產(chǎn)日期、使用期限、使用范圍和使用方法等。當(dāng)管理人員需要檢查這種消防器材的時候，只需要通過終端設(shè)備對智能芯片進行掃描，芯片將自動記錄巡檢時間。這項措施將大大提高消防設(shè)備巡檢效率，而且生成電子檔案便于長期保存。

綜上，引入物聯(lián)網(wǎng)以后的天津管理處消防系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 引入物聯(lián)網(wǎng)后的天津管理處消防系統(tǒng)

5 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在南水北調(diào)中線工程天津管理處的防火、滅火、水源管理和消防裝備管理工作上都發(fā)揮了重要的作用，大大提高了管理處消防工作的效率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建信息化社會的日趨進步，南水北調(diào)工程借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合其他先進技術(shù)，使工程消防安全朝著現(xiàn)代化、智能化的方向逐步完善。