江映舟

摘要：

在如今這個信息技術(shù)急劇發(fā)展的時代，城市建筑的消防安全管理已經(jīng)進入到了一個嶄新的階段，可對智能化火災自動報警控制系統(tǒng)進行集成運用，使監(jiān)控和應對火災的過程變得更為精準和有效。因此，本文將重點探析基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計要點，希望提高系統(tǒng)運行效率與可靠性，保障城市建筑消防安全水平得到提升。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；城市建筑；消防安全；數(shù)字化系統(tǒng)；設(shè)計要點

引言

基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要，因此設(shè)計師應遵循創(chuàng)新、經(jīng)濟、安全的原則，科學架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模塊、系統(tǒng)模塊，同時還要做好系統(tǒng)升級與更新，才可提高基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計水平，發(fā)揮其價值，保障城市建筑的消防安全性得到大幅提升。

一、基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計原則

（一）創(chuàng)新性原則

隨著科技的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)已不足以應對日益復雜的安全挑戰(zhàn)?；诰W(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化系統(tǒng)必須不斷吸納最新技術(shù)成果，比如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析和人工智能。這不僅僅體現(xiàn)在硬件的更新?lián)Q代上，更在于軟件功能的不斷拓展和系統(tǒng)完整性的持續(xù)優(yōu)化。例如，通過探索新型傳感器的集成，可以實時監(jiān)測建筑內(nèi)外各種潛在的火災風險因素；通過應用機器學習算法來分析歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可更精準預測火災趨勢，提前做好防范措施。

（二）經(jīng)濟性原則

追求技術(shù)創(chuàng)新的同時，設(shè)計者必須持續(xù)考慮成本效益比，以合理控制系統(tǒng)的經(jīng)濟投入。要在預算內(nèi)作出最佳的資源分配，確保每一分錢都能發(fā)揮最大價值，包括系統(tǒng)的使用壽命、維護成本和升級成本在內(nèi)。一個理想的消防安全數(shù)字化系統(tǒng)應當投資有效、運營高效，能自我演化和擴展，適應未來技術(shù)的不斷升級。

（三）安全性原則

在設(shè)計過程中，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性必須放在首位。要做到這一點，設(shè)計者需要確保系統(tǒng)在面對外部的物理威脅時，如火災本身以及內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，都能做到堅如磐石。系統(tǒng)設(shè)計需要充分考慮各種風險因素，如數(shù)據(jù)的加密傳輸、備份、權(quán)限管理等，確保在極端情況下，系統(tǒng)還能有效運行，履行其保護職責。

二、城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)介紹

（一）智能化火災自動報警控制系統(tǒng)

智能化火災自動報警控制系統(tǒng)以一系列高精度傳感器為基礎(chǔ)，無論是炙熱的火焰、彌漫的煙霧，還是突變的溫度和不尋常的氣體濃度，這些傳感器都能夠迅速識別并發(fā)送信號。這些設(shè)備如同千里眼般，時刻監(jiān)控著建筑的每一個角落。它們不僅是單向的信息接收者，也是實時的反饋系統(tǒng)。一旦偵測到異常，它們能自動啟動預警，構(gòu)成一套完善的預警機制，最大限度減少火災事故對生命和財產(chǎn)造成的損害[1]。

（二）網(wǎng)絡(luò)接口模塊

1.控制器網(wǎng)絡(luò)接口模塊

控制器網(wǎng)絡(luò)接口模塊主要職責是橋接現(xiàn)場的觀測與控制設(shè)備和更廣泛的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的通信。此類系統(tǒng)將智能分布在消防安全網(wǎng)絡(luò)的各個角落，以便更為精細和高效監(jiān)測潛在的火災風險。其中，智能控制器扮演著不可或缺的角色。通過運用計算機數(shù)據(jù)通信技術(shù)，這些控制器能在火災初期實現(xiàn)快速響應。利用TokenBus、Internet、TokenRing等先進的通信協(xié)議，它們通過專用的總線系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)，進行實時的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)指令的及時傳遞和執(zhí)行。

系統(tǒng)內(nèi)的通信能力不僅是火災監(jiān)控功能層次劃定的關(guān)鍵，也是遠程數(shù)據(jù)管理與調(diào)用的核心。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)經(jīng)過精巧設(shè)計，可強化通信的穩(wěn)定性與服務效率，在異常情況下保障數(shù)據(jù)傳輸不受影響。結(jié)合了分布式智能化的處理方式，城市的消防安全系統(tǒng)得以在強大的數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上實現(xiàn)自我優(yōu)化。消防監(jiān)控系統(tǒng)的高性能和高效率，使它不僅能適應現(xiàn)代城市復雜多樣的防火需求，可以主動進行自適應調(diào)整，確保在面對未來建筑物消防設(shè)施發(fā)展趨勢時，仍能提供堅實可靠的安全保障。

2.數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接口模塊

數(shù)據(jù)中心作為信息加工處理中心，接收到各類原材料后，需要這些網(wǎng)絡(luò)接口模塊來精細處理和整理信息。處理過程中，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接口模塊必須具備高效的數(shù)據(jù)編解碼能力，以保證在網(wǎng)絡(luò)的端到端傳遞過程中信息的完整性與可靠性[2]。

在收集到的信息進行初步分析和篩選后，這些模塊將成熟的戰(zhàn)略布局呈現(xiàn)給決策者，使他們能夠更有針對性制定消防策略。在此過程中，存儲和檢索速度就成為關(guān)鍵點，如何保障海量數(shù)據(jù)的快速入庫和抽取，是設(shè)計時必須解決的技術(shù)難題。網(wǎng)絡(luò)接口模塊不僅要求硬件性能優(yōu)越，還要求軟件高效穩(wěn)定。隨著云計算、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的日趨成熟，未來的網(wǎng)絡(luò)接口模塊或許還要擔當起更多數(shù)據(jù)智能處理任務。

（三）Internet或PSTN網(wǎng)

通過Internet或PSTN網(wǎng)建立的傳輸網(wǎng)絡(luò)，要求設(shè)計者有極高的前瞻性和專業(yè)知識。在選擇網(wǎng)絡(luò)類型時，確實需要綜合考慮穩(wěn)定性、速度、成本和未來的可拓展性等多個因素。Internet擁有極大的帶寬和快速的傳輸優(yōu)勢，非常適用于大量數(shù)據(jù)的傳輸和即時的互動需求，同時網(wǎng)絡(luò)加密和數(shù)據(jù)安全性也具有挑戰(zhàn)性。而PSTN網(wǎng)絡(luò)雖然穩(wěn)定可靠，但它的數(shù)據(jù)傳輸速度和高級功能可能無法達到高要求。因此，兩者往往會被結(jié)合使用，以期取長補短，實現(xiàn)既安全又高效的傳輸[3]。

（四）城市消防接警控制指揮中心

在現(xiàn)代都市中，消防安全管理已趨向高科技與系統(tǒng)化的融合。絕大多數(shù)城市中樞配備有專職的消防接警指揮中心，這些中心通過119火災報警電話與社會聯(lián)結(jié)，配置了眾多大型顯示屏，實時呈現(xiàn)各種緊急信息。指揮中心的報警聯(lián)動系統(tǒng)具備先進的功能，能夠即刻收到并展示聯(lián)網(wǎng)單位火警自動報警系統(tǒng)傳遞的詳實信息，包括其他消防相關(guān)設(shè)備狀態(tài)。此外，該系統(tǒng)還可借先進的語音與數(shù)據(jù)通信技術(shù)，進行火警信息的辨識和確認，以確保將真實火情和焦點區(qū)域迅速傳遞給城市消防通信指揮體系，從而大幅提升火警的應急響應速度和準確度。

指揮中心在接收到遠端連接單位傳來的火警信號后，會啟用集成的數(shù)據(jù)接收與處理功能的軟件系統(tǒng)，它與城市消防通信指揮中心的119報警響應終端緊密相連。畫面上不僅展示火災建筑的具體地點和概況，還包括其地理位置、臨近的消防資源布局以及火警位置。值班人員在確認火警真實性時，還可能會電話聯(lián)系聯(lián)網(wǎng)單位的值班人員，進一步核實情況。經(jīng)確認真實火情的警報會被直接反饋給城市消防通信指揮中心（119指揮中心）進行緊急處理。同時，系統(tǒng)會對誤報的情況進行記錄，避免不必要的誤動作。而對于那些建筑內(nèi)多個點發(fā)出連續(xù)報警的情形，這種情況通常被認定為真實火警，便會立即向城市消防通信指揮中心報警，以便快速響應并處理火情。

三、基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計要點與實現(xiàn)方法

（一）火災自動報警控制系統(tǒng)

火災自動報警控制系統(tǒng)的主旨在于敏捷發(fā)現(xiàn)潛在威脅并作出反應，從而為人員撤離和火災撲救爭取寶貴時間。首先，得運用先進的探測技術(shù)。例如，可以部署聯(lián)網(wǎng)的光電感煙探測器、可燃氣體探測器及獨立運行的溫度傳感器。這一系列設(shè)備可以對空間中的不同火災特征進行實時監(jiān)測，一旦檢測到異常，就能立即啟動警報。在各類探測器的選擇與部署上，需精心謀劃，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，建立密集而科學的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。在通風較差或易燃物品存儲較多的封閉空間，應增設(shè)探測點以加強監(jiān)控。嵌入式的系統(tǒng)設(shè)計需充分考慮到建筑物的每一個角落，保證既無盲點，又能避免過度集中而造成資源浪費[4]。

報警后的滅火措施同樣關(guān)鍵。自動噴淋系統(tǒng)直接與火災自動報警控制系統(tǒng)相連，能在探測火源后立即啟動。種類繁多的自動噴淋頭能根據(jù)不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)特性和火險等級進行選擇和布局，以確保液體滅火劑能迅速到達火災發(fā)生處。同時，實時有效的信息傳播同樣不容忽視。數(shù)據(jù)傳輸通道需要足夠穩(wěn)定，能在各種環(huán)境條件下安全可靠將火警信息傳送至消防中心或者為現(xiàn)場人員提供準確的引導。在極端情況下，備用通信系統(tǒng)的設(shè)置可以確保信息流通不至中斷，保障應急響應不會受到延誤。

火災報警控制系統(tǒng)不僅需要高效執(zhí)行，也要求易于維護和操作。界面設(shè)計要簡潔直觀，保持用戶友好性的同時，確保必要信息一目了然。生動的圖形與清晰的指示可以大幅度減少誤操作和判斷延遲[5]。

（二）網(wǎng)絡(luò)接口模塊

網(wǎng)絡(luò)接口模塊在現(xiàn)代化消防系統(tǒng)中扮演不可或缺的角色，作為連接建筑內(nèi)外信息的橋梁，必須配備高效能的數(shù)據(jù)處理單元以及強大的抗干擾能力。在網(wǎng)絡(luò)安全日益受到重視的當下，網(wǎng)絡(luò)接口模塊必須對抗黑客攻擊和數(shù)據(jù)篡改行為，以確保消防數(shù)據(jù)的純凈性與完整性。在技術(shù)路線選擇上，無論是有線還是無線通信，都要保證其傳輸速度與穩(wěn)定性，將耗時長、易受外界影響的鏈路剔除在系統(tǒng)方案之外。網(wǎng)絡(luò)接口需要兼容各種標準與協(xié)議，以方便與各類現(xiàn)有系統(tǒng)集成。這種開放性的設(shè)計不僅可以降低整體成本，也顯著提高系統(tǒng)的靈活性和擴展性。對于系統(tǒng)架構(gòu)方面，要考慮到軟硬件的可拓展性[6]。

（三）Internet或PSTN網(wǎng)

選取互聯(lián)網(wǎng)或PSTN網(wǎng)的決策必須基于數(shù)個關(guān)鍵指標，包括但不限于傳輸數(shù)據(jù)的實時性、系統(tǒng)的可擴展性、維護成本和安全性?；ヂ?lián)網(wǎng)以其寬廣的帶寬優(yōu)勢和高速的數(shù)據(jù)傳輸能力頗受青睞。然而，使用互聯(lián)網(wǎng)通信必須建立堅實的數(shù)據(jù)加密和防火墻保護機制，以抵御潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露風險。PSTN因其穩(wěn)定性和普遍可靠性，被視為一個有利的選擇，特別是在網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)或?qū)拵Х詹蛔愕牡貐^(qū)。盡管速度不及互聯(lián)網(wǎng)，但PSTN網(wǎng)在保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行方面的表現(xiàn)仍然值得贊賞。選擇網(wǎng)絡(luò)類型后，接下來便是通過強化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，確保消防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸極致可靠和高效。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計時，應引入冗余設(shè)計，通過備份數(shù)據(jù)通道和多節(jié)點布局來提升系統(tǒng)容錯能力，從而避免單點故障對整個系統(tǒng)造成的影響。

（四）數(shù)據(jù)中心監(jiān)控管理軟件設(shè)計要點

在數(shù)據(jù)中心監(jiān)控管理軟件的設(shè)計上，細節(jié)至關(guān)重要，它關(guān)乎后續(xù)消防系統(tǒng)運行的平滑性。軟件的界面需要盡可能直觀，這樣消防人員和建筑管理人員可以迅速理解并對突發(fā)情況作出反應。還應考慮到軟件需要具有一定程度的智能，自動分析這些數(shù)據(jù)，警示異常情況并提供預先設(shè)定的應急反應指令。高度的自定義性是設(shè)計中不可或缺的，使軟件可以根據(jù)不同建筑的特征進行調(diào)整。有些建筑可能需要重點監(jiān)測特定區(qū)域或特殊的安全指標，有的建筑則要求軟件對接與建筑管理系統(tǒng)和能源調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。因此，軟件應具有靈活的編程接口，以提供與其他系統(tǒng)集成的能力。軟件應能自動生成詳細報告，以供審查和分析，從而改善消防安全預案。生成的報告應詳細到足以讓火災調(diào)查員明白事故的原因和發(fā)展過程，以便快速傳達至關(guān)重要的信息[7]。

結(jié)語

城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)的建立和發(fā)展，不僅關(guān)乎技術(shù)問題，社會每一個人的參與和協(xié)作都尤為關(guān)鍵。建筑設(shè)計師、工程技術(shù)人員、消防部門、城市規(guī)劃者乃至普通市民，每一個人的智慧和努力都是這一安全保障系統(tǒng)不可或缺的一部分。通過基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)的建立，能在最大程度上保護人民的生命和財產(chǎn)安全，使城市為居民提供更加安全、和諧的居住環(huán)境[8]。

參考文獻

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[5]孔令成，蔣中.基于網(wǎng)絡(luò)的城市建筑消防安全數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計[J].智能建筑電氣技術(shù)，2007（06）：16-19.

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