李明軒 梅秀娟

摘要：文章通過對民族村寨的實地調(diào)研，明確了目前民族村寨的防火現(xiàn)狀，重點(diǎn)考察了村寨布局與實際生活習(xí)慣對火災(zāi)報警預(yù)警的要求，并針對現(xiàn)狀，提出了具有針對性的火災(zāi)報警預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計，以期可以盡早地探測早期火災(zāi)并進(jìn)行快速的預(yù)警，從而提高民族村寨火災(zāi)探測預(yù)警水平。

關(guān)鍵詞：民族村寨;火災(zāi)報警;預(yù)警

在2021年2月14日，被稱為“中國最后一個原始村落”的云南省臨滄市滄源佤族自治縣勐角民族鄉(xiāng)翁丁村老寨發(fā)生火災(zāi)，翁丁佤寨的民風(fēng)民俗是整個佤族地區(qū)文化傳承發(fā)展的縮影，是世界佤文化的源生地，是中國部落文化最后的活體，也是佤族文化的活態(tài)博物館，但此次火災(zāi)卻對其造成了毀滅性的打擊。據(jù)統(tǒng)計，貴州、廣西、四川等地區(qū)民族村寨也多次受到了火災(zāi)的破壞，因民族村寨大多具有極強(qiáng)的文物價值和商業(yè)旅游價值，且其具有不可再生的特點(diǎn)，所以地方政府和消防救援部門應(yīng)該高度重視其防火安全，同時因為民族村寨建筑形式多為木結(jié)構(gòu)，且房屋之間間距小，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易造成火燒連營的情況，因此其防火現(xiàn)狀成為消防救援部門的巨大挑戰(zhàn)。針對此種類型的建筑重點(diǎn)在防治上，通過人防、技防等措施，在火災(zāi)早期通過探測和預(yù)警把火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，從而減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。為此筆者專門進(jìn)行了民族村寨實地走訪調(diào)研，以期準(zhǔn)確把握民族村寨防火現(xiàn)狀，并且重點(diǎn)考察了村寨布局與實際生活習(xí)慣對火災(zāi)報警預(yù)警的要求，提出了具有針對性的火災(zāi)報警預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計，以提高民族村寨火災(zāi)防控水平。

一、民族村寨防火現(xiàn)狀

（一）建筑耐火等級低

受自然條件的影響和限制，處于少數(shù)民族地區(qū)的村寨原來大都比較貧困，且木材具有易加工、便宜、容易獲得等特點(diǎn)，因此建筑用材大多以木材為主，民族村寨建筑中的梁、柱、墻體等大都采用了木頭作為主要建筑材料，因此建筑耐火等級低，抵御火災(zāi)風(fēng)險能力差。

（二）火災(zāi)荷載大

民族村寨基本都處于偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，其建筑要滿足日常生活和生產(chǎn)需要，既有居住、休閑等生活方面的功能，又有存放農(nóng)具、糧食、飼養(yǎng)家畜等功能，因此其內(nèi)部可燃物多、火災(zāi)荷載較大。

（三）房屋間距小、密度大

在歷史上，為了凝聚力量、防御敵人，民族村寨居民大都群居，房屋之間間距很窄，還有些住戶之間可能根本沒有間隔，直接將建筑修建在一起，從而形成了片狀的集中居住的特點(diǎn)，如貴州從江的“千戶苗寨”，此類寨子人口相對集中，如若發(fā)生火災(zāi)，會形成火燒連營的情況。

（四）坡地建筑

因為西南地區(qū)地形地貌的原因，特別是少數(shù)民族集中地區(qū)大部分都處于山區(qū)，其村寨是典型的坡地建筑，建筑與建筑之間高低錯落，在發(fā)生火災(zāi)時，易形成立體的火災(zāi)，蔓延速度也比平面布置的建筑要更快。

（五）用火用電不規(guī)范

受經(jīng)濟(jì)條件限制和自然環(huán)境影響，民族村寨住戶大多有使用柴火做飯的生活習(xí)慣，這種習(xí)慣可能會因為用火不慎造成失火，同時日常生活中還存在電氣線路私拉亂接、自然老化等現(xiàn)象，這些都是造成電氣火災(zāi)的主要因素。據(jù)統(tǒng)計，貴州民族村寨由電氣引起的火災(zāi)達(dá)到了56%以上。

綜上所述，民族村寨存在耐火等級低、火災(zāi)荷載大、房屋間距小、密度大等問題，且大多建在山區(qū)的坡地建筑有著用火用電不規(guī)范的問題，而且這些村寨大都地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，發(fā)生火災(zāi)后消防救援力量到場時間較長，火勢不容易控制。因此需要在火災(zāi)發(fā)展到不可控前進(jìn)行快速處理，這就需要居民進(jìn)行自救，在火災(zāi)初期做到快速響應(yīng)并及時處置。

二、火災(zāi)報警、預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計

（一）報警探測器的選擇

火災(zāi)探測報警器是火災(zāi)探測報警與預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部件，其選擇是否合理直接關(guān)系到是否能快速、準(zhǔn)確探測火災(zāi)并進(jìn)行報警，這就需要充分考慮到探測對象場景的現(xiàn)實情況，有針對性地進(jìn)行選擇。民族村寨居民需要在建筑內(nèi)生火做飯，在廚房內(nèi)通常有一定的煙氣存在，故在廚房內(nèi)不適合采用感煙火災(zāi)探測器，極易造成誤報，需要采用感溫火災(zāi)探測器，而且感溫火災(zāi)探測器的安裝位置不能在灶臺正上方，因為生火做飯時灶臺正上方溫度很高，容易觸發(fā)感溫報警器。在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，很多火災(zāi)探測器安裝在靠近灶臺位置，頻繁誤報后，住戶就拆除了報警器，使火災(zāi)探測報警完全失去了作用。除廚房外，其他房間可以采用感煙火災(zāi)探測器。目前有關(guān)單位研發(fā)了一種火焰及感溫火災(zāi)探測器，既可以感應(yīng)到火焰產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外波段后報警，又能夠通過感溫進(jìn)行報警，主要原理是通過在探測器透明塑料外殼涂上一層光敏材料，這種光敏材料在較高溫度下會改變透光率，探測器內(nèi)部有光學(xué)接收模塊，感應(yīng)光學(xué)變化，可以把溫度信號迅速轉(zhuǎn)化成光學(xué)信息，而且較小溫度變化也可以引起其光學(xué)信號響應(yīng)，其報警響應(yīng)時間比一般的報警時間更迅速，此裝置可以作為民族村寨的廚房火災(zāi)報警探測器。同時考慮到村寨電線私拉亂接和老化情況比較嚴(yán)重，因此在一定范圍內(nèi)應(yīng)安裝滅弧裝置，防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，目前在法律法規(guī)層面上還沒有強(qiáng)制性要求民族村寨安裝火災(zāi)探測報警器，同時因為居民沒有火災(zāi)報警相關(guān)的知識，如果采用有線的火災(zāi)探測報警器，會給居民生活帶來不便。在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)村寨目前大多采用獨(dú)立式的火災(zāi)報警器，但是沒有聯(lián)網(wǎng)功能，報警的范圍僅限于單戶居民，不能對其他居民住戶進(jìn)行預(yù)警，存在使用的局限性，因此需要將火災(zāi)探測器聯(lián)網(wǎng)，在發(fā)生火災(zāi)后，火災(zāi)探測器通過聯(lián)網(wǎng)將報警信號發(fā)送到消防救援部門和居民住戶，讓相關(guān)人員盡早做好處置準(zhǔn)備。

（二）報警預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)

因為一般的獨(dú)立式的火災(zāi)報警器沒有聯(lián)網(wǎng)，探測到火災(zāi)后，通過聲光報警器在一個房間或者一戶房屋內(nèi)報警，其他建筑內(nèi)人員不能接收到報警信號，不能實現(xiàn)快速預(yù)警的功能，因此需要將報警器聯(lián)網(wǎng)。目前火災(zāi)探測器有兩種聯(lián)網(wǎng)方式：一種是NB-IoT方式，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，但是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，存在信號不好的情況，而且這種方式需要定期付費(fèi)，會給居民的經(jīng)濟(jì)造成負(fù)擔(dān)，并且在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有安裝火災(zāi)探測器的這種NB聯(lián)網(wǎng)方式，在過了1～2年繳費(fèi)期后，后期無人繳費(fèi)維護(hù)，探測器也就形同虛設(shè)，不能發(fā)揮探測報警作用，因此這種方式在這些地方是不可行的。另外一種是通過LoRa自組網(wǎng)和4G/5G移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是前端設(shè)備不需要繳納通信費(fèi)用，一旦安裝便可以長期使用?；馂?zāi)探測器等消防設(shè)備通過無線信號與無線智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接，無線智能網(wǎng)關(guān)再通過4G/5G無線移動通信方式連接互聯(lián)網(wǎng)并與云平臺連接，這樣就可以與控制端連接起來?？刂贫私邮盏交馂?zāi)報警信號后，經(jīng)過確認(rèn)后可以向居民或消防救援部門通過短信、App、電話等方式進(jìn)行預(yù)警，還可以依次通過云平臺和無線網(wǎng)關(guān)向聯(lián)動設(shè)備發(fā)出控制信號，如圖6所示。這種LoRa無線傳輸?shù)膫鬏斁嚯x一般不大于2km，需要利用無線智能網(wǎng)關(guān)將火災(zāi)探測器連接起來，同時考慮到安全問題，火災(zāi)探測器應(yīng)和多個無線智能網(wǎng)關(guān)連接，如果其中一個無線智能網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)問題，火災(zāi)探測器可以和其他附近的無線網(wǎng)關(guān)鏈接，解決探測器不能聯(lián)網(wǎng)的問題，提高系統(tǒng)可靠性。

（三）報警預(yù)警系統(tǒng)功能

火災(zāi)探測報警預(yù)警系統(tǒng)既要快速準(zhǔn)確的探測到火災(zāi)，又要將火災(zāi)報警信息通過短信、App、電話等形式及時傳達(dá)到居民住戶，以便讓居民住戶快速疏散逃生。同時還要將報警信息發(fā)送到消防救援部門，消防救援部門收到報警信號后可以通過遠(yuǎn)程視頻或者人工確認(rèn)是否為誤報，如確定發(fā)生火災(zāi)后便可以迅速出警，第一時間控制火勢的發(fā)展，同時可以通過管理端對相應(yīng)消防設(shè)備設(shè)施進(jìn)行控制，比如啟動聲光報警器和其他消防設(shè)備等。

三、結(jié)語

通過對民族村寨進(jìn)行現(xiàn)場的調(diào)研走訪，明確了民族村寨存在的火災(zāi)耐火等級低、火災(zāi)荷載大、建筑間距小、用火用電不規(guī)范、坡地建筑等特點(diǎn)。結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用裆?、生產(chǎn)習(xí)慣，提出了火災(zāi)探測器選型要求和火災(zāi)報警預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)計需要注意事項，這對民族村寨火災(zāi)探測報警預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計具有借鑒意義。

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基金項目：國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目，項目名稱：火災(zāi)快速識別與瞬時響應(yīng)裝備及預(yù)警平臺開發(fā)與示范，項目編號：2020YFD1100702-2。

作者簡介：李明軒（1979.01—），男，四川宜賓人，碩士，應(yīng)急管理部四川消防研究所副研究員，研究方向：建筑防火和滅火救援。F8FD8E42-E1F3-4324-BACA-8D3BEE0675C9