古建筑智慧消防系统解决方案

一、项目背景

中华民族有着博大精深的民族文化,是世界上唯一一个拥有5000年文明而不曾中断的国家。悠久的历史赋予了我们丰富的文化遗产,构成了独特而灿烂的文明景观。它不仅是国家和民族的骄傲,也是全人类的共同财富。迄今我国已有29处文物古迹、历史名城和自然景区被列人世界遗产名录,成为继意大利、西班牙之后的第三大遗产国。还有100多个项目被列入遗产预备清单中,居全世界首位,已经成为遗产大国。遗产的不可再生性决定了对待文物古建筑必须始终把保护放在第一位。《文物法》规定:“文物保护单位应当制定专项的总体保护规划,文物保护工程应当依据批准的规划进行。”然而,目前的现实是,绝大多数的古建筑在消防方面均没有较完整的规划。2019年4月15日法国巴黎圣母院的一场大火,更是敲响了古建筑消防的警钟。当前,尽快科学、合理地对古建筑做出消防安全保护计划,已显得刻不容缓。

古建筑消防存在以下几个隐患:

1)建筑物耐火等级低。古建筑大多为砖木结构建筑群,木质构件多,耐火等级低,建筑体基本上毗连建造,密度大,防火间距严重不足,外观封闭,墙高院深,台阶重叠。古建筑经过多年的风吹日晒木质材料变得干燥,水分含量极低,特别是一些枯干的材料变得质地疏松,遇到火星极易燃烧。一旦发生火灾就会使古建筑火烧连营,造成无可挽回的损失。

2)防火、灭火设施严重缺乏。我国大部分古建筑内没有配备齐全的消防设施,加之管理人员防火意识不足,没有掌握基本的灭火技能,一旦发生火灾,无法进行有效的防火,极易造成火烧蔓延的现象。

3)用电用火设备不规范。许多古建筑内电气线路都是后期敷设的,因为没有相关行政部门的技术把关,电路的敷设不规范,绝大部分都敷设在可燃材料上且没有采取穿管保护等措施。且随着旅游业的发展,古建筑为了适应游客的旅游行为乱拉乱搭线路,增加用电设备数量,同时,古建筑内使用明火情况复杂,香火、蜡烛、长明灯、做饭、采暖。

4)地处偏僻,消防队不能迅速到达。多数古建筑、古建筑群都远离城区,一些宗教场所更是多建于环境幽静的高林之中,发生火灾后消防车不能在黄金救援时间内及时赶到现场。在灭火过程中,水流巨大的冲击还会使古建筑遭到破坏甚至倒塌,同样造成不可挽回的损失。

5)游客数量增多带来了外部火源。现在很多古文化遗产被开发为旅游胜地,逐步转化为经济优势,在带来巨大的经济效益的同时也存在负面效应。参观游览人员带来了更多的火灾隐患,如烟头、香火、明火、车辆占用消防通道等现场。

二、系统组成介绍

古建筑智慧消防系统方案是利用最新的传感器、物联网、无线通信、视频图像处理技术结合古建筑保护的特殊应用场景,定制化的消防系统方案,可实现火情的快速感知、消防设备的在线监管,实时监控古建筑消防设备/设施运行状态,确保区域险情的早发现、早报警、早处置,全面提升我国古建筑消防安全管理能力。

古建筑智慧消防系统主要包含以下几个子系统:综合管理系统、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、消防供水自动监控系统、图像型火灾探测系统、视频监控联动系统六大子系统组成。

  • 综合管理系统模块是整个系统的中枢神经,对各子系统模块的报警信息进行统一的处理及分析,利用大数据技术手段设置事件处置预案,让火灾事件的处理有条不紊,同时又是整个系统的对外接口单元,可对接城市整体的智慧消防平台。
  • 火灾自动报警系统是在原消防火灾报警系统基础上加入无线感知单元,能够解决古建筑不便进行布线的痛点;
  • 电气火灾监控系统能够防范于未然,对供电系统的剩余电流及线路温度进行实时监测,提前解决火灾隐患;
  • 消防供水监控系统能对泵房设备的运行、消防管线的水压、水质、及消防栓的使用情况进行实时监控,保障消防供水系统的正常运行;
  • 图像型火灾探测系统能够对大空间整体建筑物的明火起到准确探测的作用,对预防。
  • 视频监控联动控制系统可以做到消防与安防的有效结合,消防点位与视频点位设置联动关系,在消防控制室能够直观了解到报警点的情况;

三、系统优势及亮点

3.1 无线通信技术加持,解决古建筑消防施工痛点

古建筑智慧消防系统方案首先要解决的是古建筑消防施工的痛点,那就是古建筑的特殊建筑结构对消防施工提出的严苛要求,传统的消防探测点位的布点都是采用的走线的方式,会破坏古建筑的整体视觉效果及建筑结构,甚至影响木质建筑的强度,本智慧消防系统的探测点位以无线的方式接入的系统中来,解决了古建筑中的施工难的痛点,所有的室内探测及报警点位都采用无线的方式,基本无需电缆的布线,没有电缆的布线要求,就无需破坏建筑物结构,这一点对古建筑来讲尤为重要。

3.2 提前火灾预警时间

在现有技术上,无论是电气火灾报警系统、普通火灾报警系统还是视频监控系统,在监测到火警时,指示想值班人员发出声光报警,最终想消防队报警的都是人工电话报警,这样势必造成时间上的延误,一旦消防控制室人员离守,或是临时值守人员对系统不熟悉,很容易贻误火情,本系统接入消防物联网后,报警系统在发出声光报警的同时,也通过服务器向消防管理部门及消防直接管理人员推送报警信息,这样就极大的缩短报警时间,为火灾的及时扑救争取宝贵的时间。

3.3 提高消防运维水平

消防工程不是面子工程、形象工程,由于火灾发生的偶发性,平常很难引起足够的重视,但是一旦有火情发生时,才发现消防栓水压不够,消防管道漏水,消防通道被占用等等问题,给火灾的及时扑救造成困难,消防工程交付后,如何保证系统的正常运行,以及设备或消防管路出现问题后的及时处理,成为日后运维的重点,古建筑智慧消防系统通过先进的物联网系统,能够准确感知到前端探测及报警设备的运行及故障状态,并在大屏幕上进行显示,一旦前端设备出现故障或是电量不足,能够在景区平面图上标注出准确点位,方便维护人员进行维护。

一旦发生火灾时,消防用水成为火灾扑救的关键环节,本系统中的消防供水检测系统,能够实时检测各室外消火栓的水压信息,智能闷盖能够及时检测到消火栓的使用状态及是否被损坏,泵房内的液位、水压等检测终端能够实时感知泵房内设备是否正常工作,为整个消防用水系统保驾护航,系统中更是针对古建筑消防用水特点对消防水质进行监测,系统自动提醒管理人员,定期对消防管道内的消防用水进行定期更新,防止火灾时使用的消防用水不达标造成对古建筑的二次伤害。

古建筑智慧消防系统能够实现对消防系统中所有设备状态的感知,能够及时发现设备故障,并能利用大数据的分析处理,给出最合理的维护方案,让消防维护工作达到快、准原则及感知快、定位准。

3.4 提高古建筑防、救灾水平

消防工作的两大核心部分是防和救,防就是通过各种手段能够及时预防火灾的发生,在火灾还未发生或者是火灾发生的初期能够及时感知,从而快速处理,本系统的火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、消防供水监控系统、图像型火灾探测系统都是从防的角度出发,本着快速检测的原则设计的。系统从用电、用火管理角度不仅设计了报警系统,更对各用电、用火单位进行了建档管理,尤其是对电气火灾的预防,当用电单位超出了申请的用电载荷,系统能够及时报警,不同于现有的电气火灾报警系统只是在漏电流过大或是温度过高的情况下报警,系统引入用电安全预警单元,对电气负载的突变进行分析,防止大功率用电电器的使用。

消防救援工作重点在‘快’,这个快是建立在智慧消防系统中对各个子系统的感知及联动的基础上的,如何快速的将火灾控制在萌芽状态,如何在火势起来的时候快速调配各系统资源,是救灾工作的重点。

本系统中对各个探测及报警单元都在古建筑群地图上进行标注,与视频监控子系统的监控点位进行联动,当有点位报警时,系统能够第一时间调出附近的视频监控直观看到火灾现场情况,帮助管理人员及时判断火情,更能防止误报,一旦火情升级,系统会根据救援预案,指挥现场人员进行扑救,防止火灾发生时需要现场进行调度的情况。使整个救援工作能够有条不紊进行,一旦发生意外情况的时候,也能够快速拿出备选方案。

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