浅谈物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用研究

慧聪消防网讯  2023消防行业品牌盛会火热进行中  2023消防中国万里行  CFIC2022精彩回顾  易招通牛企榜

摘要：现代社会中的高层建筑在不断增多，在建筑建设的过程中，会采用智能化、信息化技术手段，以此来提升建筑的质量，使建筑更加安全。在高层建筑消防监督管理中，可以采用物联网技术，通过物联网连接个各个消防设备，实现远程监督和管理，可以及时发现潜在的火灾隐患，并且在火灾发生时，也可以做出有效的指引和补救措施。为充分发挥物联网技术的优势作用，应该综合分析物联网技术特点以及其在高层建筑消防监督管理中的应用位置，结合高层建筑中潜在的消防隐患，采取有效的应用策略，本文就此进行了相关的阐述和分析。

关键词：物联网；高层建筑；监督管理

从目前的发展趋势来看，高层建筑规模在不断扩大，内部结构、系统更加复杂，所以对安全性能也有了更高的要求。为保障建筑用户的生命和财产安全，首先就要强化消防监督管理工作，及时发现潜在的消防隐患，并强化建筑消防报警、自动灭火等功能性。为此，可以采用物联网技术，通过传感器搜集和处理各类信息，整合信息后分析潜在的安全隐患，然后采取有效的预防和处理措施。在高层建筑智能化监控体系中，物联网技术发挥着十分重要的作用，可以实现远程实时监控，保障消防报警的及时性，消除潜在的消防隐患，在消防火灾发生时，也可以连接智能管理系统，自动灭火并启动各个应急设备，为逃生救援提供便利。

一、物联网技术特点和层次结构

（一）技术特点

所谓物联网，就是利用信息传感设备搜集、整理和加工信息，然后根据各个物品的使用需求，在网络中传输和共享信息。通过物联网通常可以获取物品体积、形状、位置等信息，要确保信息搜索与网络协议要求相符[1]。通常，物联网会采用激光扫描、GPS等技术手段，并且与智能化监控系统融合，全面提升高层建筑智能化水平，为监控管理提供更多便利。物联网中，无线传感技术发挥着十分重要的作用，该技术可以感知信息，通过无线感知的方式采集检测信息，然后利用无线通信网络将信息传递给终端平台。无线传感技术以射频识别、嵌入式智能技术为主，可以感知物体相关信息，具有较好的应用效果；射频识别技术在近几年广泛应用，在该技术的应用下，即使不接触物体，也可以自动识别，通过射频电子设备信号自动识别目标对象，并给获取相关数据，实现实时更新监管对象的信息数据；网络信息技术为核心技术，通过通信技术完成信息的传递与对物品的感知，只有连接网络，才能形成物联网，否则信息无法传递，无法实现后续操作。

（二）层次结构

物联网通常分为三个层次结构，分别为：网络层、感知层、应用层。在物联网中，感知层为基础层，具有发送信号的作用；网络层为中间层，可以传输感知层获取的信息，或者将信息传递给感知层；应用层为最高层，可以向网络层传递信息，也可以接受网络层传递的信息。

具体来说，网络层是处理信息、传递信息的核心层次，也是位于应用和感知层的中间层。在创建物联网体系之后，终端设备数量较多，远超过互联网内部计算机最终端。所以，会传输大量信息，对宽带信号有较高的要求。网络层具有自适应组网功能，可以自动融入各种感知层信号，也可以在本区域覆盖的网络层体系中融合[2]。在消防监督和管理中，通过物联网的网络层，可以获取各个设备、系统的信息，为监督管理提供更多依据；感知层是物联网的核心，可以采集和识别物体信息，该层次中采用的技术手段较多，包括传感器技术、RFID技术、图像采集技术等等。在感知物理世界的过程中，感知层不仅要采集、传输、转发、存储信息数据，还要对这些数据信息进行分析处理，将有价值的数据提取出来。数据处理功能包括数据汇聚、数据融合、特征提取等等。同时要管理设备之间的通信，有效控制各个设备，确保传感器、RFID等设备获取的数据信息可以顺利传出到处理设备中[3]；应用层是物联网层次结构中的最顶层，主要利用云计算平台对各项信息进行处理。应用层和感知层都是物联网不可或缺的构成部分，应用层可以计算、处理、挖掘感知层采集的数据，从而精确管理和实施控制物理世界，为决策提供科学依据。

二、物联网在高层建筑消防监督管理中的应用位置

（一）消防栓

在高层建筑中，一旦发生火灾，会造成大量人员伤亡和财产损失，所以必须要完善建筑的消防系统，强化消防监督管理工作。消防栓是每个建筑中都必备的消防设施，为确保消防栓可以充分发挥作用，可以运用物联网技术动态采集消防信息，从而实时监督消防动态，为信息传递提供便捷条件[4]。可以在消防栓上安装NB-IOT设备，即物联网模块。该模块可以实时获取消防栓水量、水压等信息数据，并且将信息上传到监控平台中，可以对高层建筑中所有消防栓进行全方位管控。采用消防栓智能测控终端，结合一体化无线压力变送器，可以监测消防栓管道压力，也可以实现开盖报警、撞到报警、温度监测等功能应用。采用GPS定位技术，可以运用移动APP随时随地查询消防栓信息，同时具有巡检信息登记等功能[5]。可以采用内置电池供电，使用寿命可以达到3-5年，采用标准螺纹的安装方式，适用各种消防栓中100mm出水口安装，可以对建筑中所有消防栓进行智能监测，具有安装简便、应用灵活、扩展性强等优势。

（二）消防供水系统

如果高层建筑发生火灾，需要及时启动供水系统灭火。为确保供水的及时性，可以采用物联网技术监督管理供水系统，根据火势进行智能调节，保障水量使用、水压控制的合理性。结合大数据、云计算等技术手段，实现管网实时监测，可以快速定位水源，同时也具有管网故障分析、报警查询等功能[6]。在消防水系统中，管网是否有水、管网压力、消防水箱水池水位与要求是否相符等，都会影响水系统的应用效果。这些问题如果采用人工巡查的方式，则工作量巨大，且很难掌握实时数据。所以，要构建智慧消防水系统，采用GIS地图在线展示技术，结合管网日常监管工作，实时掌握消防供水系统的运行状态，从根源上解决水压不足、设备故障、用水被盗等问题，实现动态监测、实时巡查，同时提升消防设备一体化水平。

（三）识别预警系统

消防监督管理工作的主要目的就是及时发现潜在的消防隐患，降低火灾风险发生概率，切实保护建筑中住户的财产安全。为此，必须要强化识别预警系统，可以构建智能消防安全预警系统，采用物联网、人工智能、大数据等技术手段，构建智能火灾预警平台，实时检测和分析火灾信息，并对信息进行处理，根据处理结果发出预警并自动启动消防设备[7]。识别预警系统主要采用温度传感器、集成芯片、光传感器、高清红外摄像头等设备，可以全天候自动监测和分析周围环境，可以精准探测火灾，并根据环境数据发出火灾预警。如果探测到火灾隐患，会迅速启动联动处理。在警报声发出后，会迅速确定现场实时温度，并精准传输火灾地质、烟雾浓度等信息，便于消防员、物业管理、社区网格成员等在第一时间赶往现场救援。可以将火灾信息以短信、照片等形式推送给建筑中的居民、物业管理等人员，也可以实施上传到相关平台和APP中，实现早发现、早报警、早处理，确保反应迅速，及时扑灭火灾，将危害控制在最小范围内。

三、物联网在高层消防建筑监督管理中的应用策略

（一）用于各类消防设施

高层建筑中会设置很多消防设施，包括防火卷帘、防火门等等。为了确保这些消防设施发挥作用，应该定期进行检查和维护。传统的检查工作以人工巡检为主，这种巡检方式普遍只检查设施外观，无法对内部功能进行检测，所以很难确定设施是否存在故障隐患。为此，需要运用该物联网技术，通过感知层采集被动消防设施内部构件的状态信息，然后上传到终端平台中，运用大数据、云计算等技术对信息进行分析，综合判断设备的功能状态，及时发现设备的潜在隐患[8]。如果方发现设备中存在故障隐患，会通过发短信、发送图片等方式提升管理人员检修维护，确保消防构件的完整性。高层建筑有较高的垂直度，且结构较为复杂，如果发生火灾，救援疏散的难度较大。采用物联网技术，可以实时监控疏散楼梯等位置的使用情况，如果发现安全隐患、消防通道占用等情况，会及时向管理平台发送信息，通知消防、物业等管理人员进行整改调整，确保消防设施可以随时启用。物联网可以实现各个消防设施的联动管理，使高层建筑中可以构建一个智慧化消防管理体系。通常，可以在消防给水、灭火系统、消防栓、消防泵等设施中应用，可以实现实时监测、远程操控、自动控制等等，在发生火灾时，可以自动启动各个设备设施，实现及时排烟、灭火等等。不仅如此，还可以监测水喷雾、细水雾等灭火系统结构，有效管理电动挡烟垂壁等设备，实现设备之间的智能联动，管理人员也可以进行远程操作。

（二）用于设备监测维护

在消防巡查中，物联网系统发挥着十分重要的作用。传统巡查以人工为主，需要人工制定巡查路线，并且到实地进行巡视检查，对人员技术水平有很高要求。物联网巡查则可以大大提升巡查效率，实现远程监督管理。可以采用电子标签技术，通过标签ID、数据映射的方式，获取消防设施的各项信息，包括位置、状态等等。物联网巡查效率较高，可以检查防火分隔、灭火器、电源故障等多种隐患问题，同时也可以检测温度、湿度、亮度等环境参数，综合分析是否存在火灾隐患以及建筑中的消防系统是否稳定运行。高层建筑消防物联网系统主要在设施监测、维护单位监督等工作中应用[9]。物联网可以感知设备运行情况，并且自动记录设备维护保养信息。维护人员可以拍摄检查结果，然后将结果传输到平台中，为后续维护、保养工作提供依据。物联网系统可以实现24小时不间断消防监测，负责人使用手机或电脑等终端设备即可获取消防信息，不需要人工巡查，极大地节省了消防监督管理的成本。

（三）用于风险隐患评估

为实现消防隐患预防、安全预警，要利用物联网技术提升消防风险隐患的评估精度。各项消防检查工作，根据物联网系统采集的信息作出判定，包括消防设施联动反馈信号、消防设施维护保养记录等等[10]。各项检查都会设置基础分值，根据采集到的数据自动赋分，然后确定检查项目的具体得分。高层建筑的消防安全智能评估指标包括建筑信息、火灾荷载、防火分隔、安全疏散、消防供配电系统等多个方面。各个评估单元的分值计算公式为：评估单元得分=∑（（∑检查项得分/∑检查项基础得分值×100）×单项权重）。通常，安全等级可以划分为很好、较好、一般、较差和很差几个等级，根据具体的评估得分确定安全等级，并且整理安全评估报告，最后提出整改建议。

结语：

综上所述，在高层建筑建设的过程中，完善消防安全系统是十分重要的一项任务。为确保消防安全监督管理的有效性，可以采用物联网技术，通过物联网监控各个消防栓设备，同时监测建筑内部环境，及时发现潜在的消防隐患。如果出现消防隐患或设备故障隐患，物联网会自动报警，并联动其他设备设施做出反应，确保灭火救援和设备维护的及时性，有效降低消防安全风险。

参考文献：

[1]薛国彬.高层建筑消防安全现状与防火方法[J].今日消防,2022,7(04):82-84.

[2]黄新静,任静.基于物联网技术的高层建筑自动喷水灭火系统设计[J].自动化与仪器仪表,2022(04):155-159.

[3]刘斐然.物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用研究[J].消防界(电子版),2022,8(06):101-103.

[4]王古月.高层建筑消防灭火救援难点和对策[J].消防界(电子版),2022,8(06):112-114.

[5]陈锐.高层建筑消防隐患与防火监督的对策探析[J].房地产世界,2022(06):134-136.

[6]许维明.高层建筑消防安全与防火监督的探析[J].中国建筑装饰装修,2022(06):124-126.

[7]王占伟.高层建筑消防设施存在的问题与防火策略研究[J].消防界(电子版),2022,8(04):97-98.

[8]张令健.物联网技术在高层建筑消防监督管理中的应用[J].低碳世界,2021,11(12):197-198.

[9]崔进.高层建筑消防设施检测问题研究[J].建材发展导向,2021,19(24):88-90.

[10]周希武.高层建筑消防安全报警系统问题及对策[J].中国高新科技,2021(15):83-84