摘要：現(xiàn)階段，商業(yè)綜合體的規(guī)模和功能日益多樣化，其面臨的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加，傳統(tǒng)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)存在傳感器覆蓋不全、報(bào)警響應(yīng)延遲、誤報(bào)頻發(fā)及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)滯后等問(wèn)題，難以滿足現(xiàn)代化商業(yè)綜合體的實(shí)際需求。針對(duì)這些問(wèn)題，提出智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)布置、基于大數(shù)據(jù)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與防控、系統(tǒng)智能分析與報(bào)警優(yōu)化、多層級(jí)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制等優(yōu)化措施，旨在全面提升商業(yè)綜合體的火災(zāi)防控能力。

關(guān)鍵詞：商業(yè)綜合體；火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)；智能傳感器

商業(yè)綜合體作為現(xiàn)代化城市的核心組成部分，其面積廣泛且功能多樣化。然而，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人流密集度高，火災(zāi)預(yù)警成為安全管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)多依賴簡(jiǎn)單的煙霧或溫度傳感器，難以實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，且易受環(huán)境因素干擾，從而影響預(yù)警的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。此外，現(xiàn)有系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)能力不足，導(dǎo)致火災(zāi)處置效果欠佳。因此，針對(duì)商業(yè)綜合體火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)存在的不足，提出切實(shí)可行的優(yōu)化措施，顯得尤為重要。

1 商業(yè)綜合體特點(diǎn)

商業(yè)綜合體是集購(gòu)物、休閑、辦公以及餐飲等多種服務(wù)設(shè)施于一體的建筑群，擁有復(fù)雜的內(nèi)部布局和多種功能區(qū)域，涵蓋人流量較大的購(gòu)物區(qū)和餐飲場(chǎng)所，以及封閉的辦公空間和寬敞的停車場(chǎng)等。其中，諸如電梯井、停車場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)等特殊區(qū)域，因其密閉性或儲(chǔ)存物資的特性，往往成為火災(zāi)隱患的重點(diǎn)區(qū)域。在大型綜合建筑中，由于人流量巨大且流動(dòng)性強(qiáng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，實(shí)施有效的疏散和應(yīng)急管理工作將面臨巨大挑戰(zhàn)。為保障商業(yè)綜合體的整體安全，必須配備一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)探測(cè)不同區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)并具備高度靈活性的預(yù)警系統(tǒng)[1]。

2 商業(yè)綜合體當(dāng)前火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的不足

在全國(guó)范圍內(nèi)，部分商業(yè)綜合體面臨著火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)不足的問(wèn)題，尤其是在一些較為老舊或設(shè)計(jì)上存在缺陷的綜合體中。具體問(wèn)題涵蓋傳感器覆蓋不全、報(bào)警響應(yīng)延遲、誤報(bào)頻發(fā)以及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制不及時(shí)等問(wèn)題，主要存在火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的技術(shù)和管理方面。

2.1" 傳感器覆蓋不全

在商業(yè)綜合體中，電梯井、地下停車場(chǎng)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)等區(qū)域具有封閉性且空間寬敞，加之潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性，常規(guī)的監(jiān)測(cè)設(shè)備因布置分散而未能達(dá)到充分的監(jiān)測(cè)密度，導(dǎo)致其監(jiān)控效能受限。在這些區(qū)域內(nèi)，監(jiān)控系統(tǒng)存在盲區(qū)，使得火災(zāi)發(fā)生時(shí)難以及時(shí)偵測(cè)并發(fā)出報(bào)警，從而提高了火勢(shì)擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在諸如空氣不暢或濕度大的特殊環(huán)境中，干擾因素會(huì)對(duì)傳感器的探測(cè)性能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致火災(zāi)信號(hào)的遺漏或檢測(cè)延遲。傳感器的覆蓋不全面，顯著影響了預(yù)警系統(tǒng)的效能，使其無(wú)法在火災(zāi)的早期提供有效的偵測(cè)與響應(yīng)支持，從而對(duì)商業(yè)綜合體的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅[2]。

2.2" 報(bào)警響應(yīng)延遲

針對(duì)商業(yè)綜合體發(fā)生的火災(zāi)事件，報(bào)警系統(tǒng)在初期應(yīng)對(duì)中效率低下的問(wèn)題，主要源于從火警探測(cè)到系統(tǒng)響應(yīng)之間存在顯著延遲。具體而言，信號(hào)的采集平均耗時(shí)12s，數(shù)據(jù)向控制中心傳輸?shù)臅r(shí)間大約需要15s，而報(bào)警的生成及處理總耗時(shí)約為8s。從火災(zāi)探測(cè)器感知到火情后，系統(tǒng)在35s內(nèi)完成報(bào)警信號(hào)的發(fā)出。在特定時(shí)刻，火焰的擴(kuò)散速度可高達(dá)3～5m/s，僅需35s火焰的蔓延距離即可達(dá)100～175m，從而迅速影響更廣泛的區(qū)域。此外，火勢(shì)的快速蔓延還可能波及其他樓層或區(qū)域，直接加劇了火災(zāi)的嚴(yán)重性。35s的延遲時(shí)間增加了管理層與消防隊(duì)伍在災(zāi)害應(yīng)對(duì)上的難度，對(duì)火災(zāi)初期的火勢(shì)控制與人員疏散造成了不利影響。據(jù)研究，報(bào)警系統(tǒng)的遲緩性每增加10s，火災(zāi)所引發(fā)的財(cái)務(wù)損失會(huì)相應(yīng)加劇，人員撤離所需時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)。

2.3" 誤報(bào)頻發(fā)

在商業(yè)綜合體的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中，一個(gè)尤為顯著的問(wèn)題是誤報(bào)現(xiàn)象頻繁，尤其在停車場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)等環(huán)境因素較為復(fù)雜的區(qū)域尤為明顯。在特定區(qū)域內(nèi)，濕度、粉塵濃度以及溫度波動(dòng)等外界因素，可能會(huì)引起傳統(tǒng)傳感器的誤觸發(fā)，導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)非火災(zāi)事件錯(cuò)誤地發(fā)出警告，不僅浪費(fèi)了應(yīng)對(duì)緊急情況的資源，還使得管理人員對(duì)報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生厭倦和忽視，進(jìn)而降低他們對(duì)真實(shí)火災(zāi)信號(hào)的警覺(jué)性，從而嚴(yán)重削弱了火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的效能，并為火災(zāi)防控工作帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)[3]。

2.4" 應(yīng)急聯(lián)動(dòng)不及時(shí)

在商業(yè)綜合體內(nèi)，現(xiàn)有的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)僅能發(fā)出單一的報(bào)警信號(hào)，缺乏迅速構(gòu)建多層次應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制的能力。在火災(zāi)初期，相關(guān)的防護(hù)系統(tǒng)未能及時(shí)自動(dòng)激活防火隔離與疏散通道，導(dǎo)致火情信息無(wú)法有效、及時(shí)地傳遞給消防部門及管理人員。商業(yè)綜合體中應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制響應(yīng)遲緩的問(wèn)題，顯著增加了初期火災(zāi)控制的難度，這不僅減緩了管理與消防人員對(duì)火災(zāi)的響應(yīng)速度，還潛在地增加了人員疏散與火勢(shì)控制過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而未能充分滿足綜合體對(duì)安全與應(yīng)急管理的必要需求。

3 商業(yè)綜合體火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的優(yōu)化措施

3.1" 智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)布置

在商業(yè)綜合體的火災(zāi)易發(fā)區(qū)域，通過(guò)優(yōu)化部署高精度的智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)，有效應(yīng)對(duì)解決傳感器覆蓋不足的問(wèn)題。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由溫度、煙霧等多種傳感器構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類火災(zāi)信號(hào)的高效識(shí)別與監(jiān)測(cè)。例如，溫度傳感器能夠精確探測(cè)到0.01℃的溫度變化，而煙霧傳感器可檢測(cè)到0.001g/m3的煙霧濃度。借助高精度檢測(cè)技術(shù)，該系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期階段捕捉到細(xì)微的異常信號(hào)，從而確保迅速作出反應(yīng)。

集成監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，確保數(shù)據(jù)管理的集中與共享。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到10～50Mbps，這保證了系統(tǒng)能夠迅速處理和傳輸大量的監(jiān)控信息，有效消除了監(jiān)控盲區(qū)。在電梯井、停車場(chǎng)等常規(guī)監(jiān)控盲區(qū)，安裝了能夠即時(shí)監(jiān)測(cè)溫度與氣體濃度變化的多功能傳感器，從而消除了信息傳遞的延遲現(xiàn)象。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化，通過(guò)分布式傳感器布置，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)區(qū)域的環(huán)境條件實(shí)時(shí)調(diào)整其靈敏度。在濕度上升或空氣流動(dòng)減小時(shí)，煙霧傳感器能夠自主調(diào)整其敏感度，以適應(yīng)環(huán)境變化，進(jìn)而確保檢測(cè)的精確性。利用該系統(tǒng)可以提高火災(zāi)預(yù)警的精準(zhǔn)度，將響應(yīng)時(shí)間縮短5～10s，為火災(zāi)早期的控制工作提供支持[4]。

3.2" 基于大數(shù)據(jù)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與防控

商業(yè)綜合體中的火災(zāi)預(yù)測(cè)模型，通過(guò)實(shí)時(shí)分析溫度、濕度、煙霧濃度等環(huán)境數(shù)據(jù)，并結(jié)合歷史資料對(duì)潛在的高火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，借助分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，將這些數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)，便于迅速獲取、調(diào)用及處理任務(wù)的執(zhí)行。經(jīng)過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的深入分析，該系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)辨識(shí)并警示那些易發(fā)火災(zāi)的區(qū)域?；馂?zāi)預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建，主要依賴于回歸分析模型的運(yùn)用，以此估算火災(zāi)發(fā)生的可能性，公式如下：

式中，Y為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，β為回歸系數(shù)，X表示不同的環(huán)境變量（如溫度、濕度等）。分析歷年各區(qū)域數(shù)據(jù)后，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控并預(yù)估溫度和濕度變化下的火災(zāi)發(fā)生率，可大幅度減少報(bào)警后的響應(yīng)時(shí)間。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以有效識(shí)別火災(zāi)頻發(fā)的區(qū)域，進(jìn)而向管理人員發(fā)出警示，對(duì)這部分區(qū)域?qū)嵤└訃?yán)格的監(jiān)控與保護(hù)措施。例如，針對(duì)火災(zāi)易發(fā)的地下停車場(chǎng)與倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施區(qū)域，依托系統(tǒng)化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，綜合歷史與即時(shí)數(shù)據(jù)深入分析，系統(tǒng)能夠明確標(biāo)注出這些地點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，通過(guò)即時(shí)風(fēng)險(xiǎn)指示功能，管理人員可以迅速識(shí)別火災(zāi)隱患，從而有針對(duì)性地強(qiáng)化防范措施，極大地提升了火災(zāi)防治效率。

3.3" 系統(tǒng)智能分析與報(bào)警優(yōu)化

在傳統(tǒng)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中，濕度、粉塵等環(huán)境因素，常會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)情況。特別是在倉(cāng)庫(kù)及停車場(chǎng)等場(chǎng)所，由于空氣中粉塵含量大和濕度較高，煙霧傳感器的誤報(bào)現(xiàn)象較為頻繁。為解決這一問(wèn)題，智能算法的融入為火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)帶來(lái)了改進(jìn)，能夠自適應(yīng)地調(diào)整報(bào)警門檻，有效降低誤報(bào)率。當(dāng)環(huán)境中的粉塵濃度超出設(shè)定閾值（0.05g/m3）時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提高煙霧傳感器的報(bào)警觸發(fā)濃度至更高水平（如0.002g/m3），防止由粉塵引起的誤報(bào)事件。當(dāng)粉塵的濃度降至法定限值（0.01g/m3）以下時(shí)，內(nèi)置的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制便會(huì)激活，將預(yù)設(shè)的閾值重新設(shè)定為初始狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。該智能算法能夠?qū)Νh(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)傳感器的敏感度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以便更精確地識(shí)別火災(zāi)的前兆信號(hào)。

借助智能算法進(jìn)行多維分析，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成對(duì)火災(zāi)信號(hào)的多次判別，主要得益于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的助力。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到37℃且濕度變化率超過(guò)10%的臨界值時(shí)，一個(gè)集成溫度、濕度和空氣成分等多環(huán)境參數(shù)分析功能的綜合系統(tǒng)將激活其報(bào)警機(jī)制。當(dāng)空氣中氧氣含量明顯下降或氣體成分出現(xiàn)異常變化，例如，一氧化碳濃度超出10.9mg/m3時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步驗(yàn)證火災(zāi)的可能性，從而有效規(guī)避由單一環(huán)境因素引發(fā)的誤報(bào)現(xiàn)象。通過(guò)運(yùn)用這種先進(jìn)的自動(dòng)篩選與過(guò)濾機(jī)制，該系統(tǒng)顯著提升報(bào)警信號(hào)的可靠性，并大幅度降低了因環(huán)境變動(dòng)而導(dǎo)致的誤報(bào)率。運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，智能報(bào)警優(yōu)化系統(tǒng)已成功將每日誤報(bào)次數(shù)控制在5次以內(nèi)。相較于傳統(tǒng)系統(tǒng)每天20～50次的誤報(bào)頻次，智能系統(tǒng)在降低誤報(bào)率方面取得了超過(guò)80%的顯著成效。這一改變不僅大幅減少了不必要的報(bào)警次數(shù)，還提升了系統(tǒng)對(duì)實(shí)際火情的檢測(cè)靈敏度，從而確保每次報(bào)警的準(zhǔn)確性和可靠性

3.4" 多層級(jí)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制

在火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中，應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，傳統(tǒng)的系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生后，只能采取簡(jiǎn)單的警報(bào)措施，缺乏多層次的聯(lián)動(dòng)響應(yīng)，因此難以及時(shí)有效地通知到各級(jí)管理和應(yīng)急部門。該系統(tǒng)則融合了多層次的緊急處理流程，能夠在火災(zāi)發(fā)生的初期階段，通過(guò)短信或應(yīng)用程序迅速向相關(guān)人員發(fā)出警報(bào)，保障管理層能夠在第一時(shí)間獲取到火災(zāi)信息。在由多個(gè)級(jí)別相互協(xié)作的機(jī)制中，該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)火災(zāi)情況的不同，逐漸提升其緊急應(yīng)對(duì)級(jí)別。聯(lián)動(dòng)機(jī)制公式如下：

式中，R表示響應(yīng)等級(jí)，P為人員密度，T為溫度異常值，D為火災(zāi)位置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，系統(tǒng)能夠?qū)馂?zāi)狀態(tài)進(jìn)行智能判斷，并根據(jù)結(jié)果逐步觸發(fā)更高級(jí)別的應(yīng)急響應(yīng)措施，例如自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急廣播、開(kāi)啟火災(zāi)隔離設(shè)備等，有效遏制火勢(shì)的進(jìn)一步蔓延。該系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)即時(shí)交換的能力，能夠?qū)⒒馂?zāi)信息迅速傳達(dá)給消防機(jī)構(gòu)，且在傳輸過(guò)程中可達(dá)1Gbps的速度，確保各層級(jí)之間的信息流通暢通無(wú)阻。消防人員通過(guò)該系統(tǒng)能夠獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括火場(chǎng)中的溫度、煙霧濃度及火源位置等關(guān)鍵信息，從而迅速制定應(yīng)急對(duì)策，有效縮短救援響應(yīng)時(shí)間。

4 結(jié)束語(yǔ)

商業(yè)綜合體火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的優(yōu)化是確保人員和財(cái)產(chǎn)安全的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)存在傳感器覆蓋不足、響應(yīng)延遲、誤報(bào)頻發(fā)及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)滯后等問(wèn)題，亟須通過(guò)引入智能傳感器網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析和多層級(jí)聯(lián)動(dòng)機(jī)制來(lái)提高系統(tǒng)的綜合性能。通過(guò)優(yōu)化預(yù)警系統(tǒng)，商業(yè)綜合體能夠在火災(zāi)發(fā)生初期實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的火災(zāi)探測(cè)，并快速啟動(dòng)應(yīng)急處置措施，將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

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