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智慧消防,让大火防范于未“燃”

来源:物联网智库

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近期,湖南长沙的中国电信大楼发生火灾,据网传视频显示,现场浓烟滚滚,并有带火的物品坠落,数十层楼体燃烧剧烈,楼内人员逃出后仅过了约10分钟,大火就已经蔓延至高层,但所幸未有人员伤亡。

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今年年初,我国应急管理部就发布了关于去年火灾的初步统计:2021年全国共接报火灾74.8万起,死亡1987人,受伤2225人,直接财产损失67.5亿元,与2020年相比,火灾数量和受伤人数、损失分别上升9.7%、24.1%和28.4%,死亡人数下降4.8%。其中,较大火灾84起,比2020年增加9起;重大火灾2起,比2020年增加1起,同时已连续6年未发生特别重大火灾。

今年夏季,全国多地遭遇极端高温天气,干旱缺水的情况让消防问题更加不可忽视,即将到来的秋冬季,用火用电用气增多,更是历来的火灾事故高发期。据统计,近5年平均每年冬季发生火灾20.4万起、死亡995人,分别占全年的57.2%、62.9%,明显高于夏秋季节。

在面对火灾这一最常见、最突出、且对人民生命财产安全造成巨大威胁的事故,业界长期以来一直寄希望于通过各种解决方案以防范于未“燃”。

古人有防火智慧

现代则是智慧防火

从古至今,防火一直都被视作一件民生大事,在古装剧中,打更人每走一段路就会用梆子敲打两下,然后说出那句经典的“天干物燥,小心火烛”。

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在火灾防范中,阻断火源是行之有效的方法之一。据考古发掘证明,早在距今四千多年前的龙山时代,中国就已经出现了可有效防火的夯土墙和土坯墙;春秋时期,为了应对军事进攻和火的侵袭,墨子总结了建筑防火的基本经验,提出在城门上涂湿润的泥土、用麻布做水斗、皮革做水盘、在城门楼上设储水器等一系列防火措施;明朝时,徽州因房屋建筑多为木制结构而导致火灾频繁,政令规定每五户人家共同出资,建造用来防火的砖墙,有效遏制了火烧连片的问题;故宫里的几百口“太平缸”,最大直径1.6米,高1.2米,重三千多公斤,能装水两千升,储水量甚至超过一个现代的消防车。

虽然有关防火的治理措施一直在进步,但时至今日,消防工作的多数环节仍需大量的人力、物力支出。从发现火情并上报,到发放指令和处理,始终是一个复杂、繁琐的过程。此外,想要继续让仅仅依靠人力的消防体系在大楼耸立、交通拥堵的今天发挥重要作用,更是天方夜谭。

如今,随着物联网、人工智能、虚拟现实、通信等技术的发展,消防也日渐智能化,出现了消防物联网(Fire protection of Internet of things)和智慧消防等概念。

与传统消防相比,智慧消防在多维度数据的收集和处理方面有着巨大优势,更注重打通不同系统之间的信息孤岛,广泛使用传感设备,收集包括烟感、温感、电感、消防栓液压、消防池水位等各类数据,提升了感知预警能力,通过各类技术手段让火情被更早发现,再通过NB、LoRa等技术将采集到的数据传输至云端,使得器材设备、水资源、消防员等要素都可以被实时、动态、融合地进行分析,从而作出更快的消防决策,合理调度周围的一切消防资源,将火灾的风险和影响降到最低。

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消防物联网全面覆盖室内室外

?对于火灾的预防来说,大致可分为室内和室外两大场景。

室内场景当中,消防物联网或智慧消防最常使用的传感器就是烟雾传感器,无论身处办公室还是家中,基本上抬头都能发现烟感装置。而随着技术的进步,传统的独立烟感不再适应新的市场需求,能够联动的智慧烟感解决方案随之而来。

通过传感器与火灾自动报警系统联动,当有火灾来临时,它将通过BIM(Building Information Model)与建筑内的其他系统一同发挥作用,比如:火灾时需要切断非消防电源,该指令已经基本可以由火灾自动报警系统完成;同时,火灾的相关信息将会进入到消防控制室或者相应的图形显示装置;若是接入公共部门统一的物联网云平台,这些信息也将被进行及时处理,并及时通知相关人员。

不仅如此,当构建了消防物联网之后,消防员还可以在救援途中提前精准掌握火灾实时情况,比如哪里有等待救援的人员、可用的消防通道等,规划最佳消防路线,形成完整的建筑内部监控和救援方案,到达现场后即可快速展开救援,这便是一个完整的智慧消防解决方案。

对于室外场景来说,消防栓是城市中灭火的主要取水源,也是城市公共消防设施的重要组成部分,包括地上消防栓、地下消防栓和水鹤等,在街道几乎每隔一段距离就能见到一次。在火灾发生时,人人都会产生危机感,而在没有火灾发生时,如没有亲历过火灾,普通人往往很难对消防引起足够的重视。对于消防栓等设备来说,本身并不经常使用甚至被长期闲置,要保证其有效性只能通过指派人员定期前往检查,这在成本上是一笔不小的开支,而将这些设备纳入消防物联网之中,使用物联网领域即插即用、无需布线的无线通信模组,便可以得到有效解决。

例如,可以使用嵌入式计算机、通信模组、压力传感器等对市政消防栓管网进行实时监控,通过水位传感器对消防水池和水箱的水位进行实时监测,把这些数据传输至消防物联网中;再通过液位传感、检测器及报警器等,让水箱以及消防水管的运行状况通过远程监测平台进行展示,在远程即可明确知晓每个设备的运行情况,出现故障可以精准定位并进行修复,让消防管理也变得智能与便利,极大降低对于人力的需求。

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不再是“事后救援”

智慧消防市场日益扩大

伴随着城市高层建筑的增加、老城区设备的老化等,消防隐患和复杂度都在持续提升,传统消防只能做到的“事后救援”正在被智慧消防逐步替代。在智慧消防的各类细分场景中,仅消防头盔的市场规模在2019年就已高达38.85亿,按照预计每年14.9%的增速,今年的市场规模将突破60亿,甚至有望全面渗透。

而中国智慧消防行业的整体市场规模更是处于持续上升状态:2020年时,中国智慧消防行业市场规模约为2757亿元,2015-2020年的年均复合增长率为18.3%。根据前瞻研究院的估测,2026年中国智慧消防市场规模更有望达到4222亿元,智慧消防前景广阔,不仅符合物联网未来的发展趋势,也符合当今智能化的需求。

随着经济的发展、人民生活水平的提高以及设备精密程度的增加,火灾发生造成的损失只会变得越来越大,消防安全在公共安全中的地位也愈发突出,而物联网的快速发展正是为全新的消防理念打下基础。尽管火灾几乎不可能避免,但在物联网赋能下,消防正在朝着更加智能、更加高效的方向发展,结合着大众对消防意识的日益提升,相信未来火灾的发生频率和带来的危害会持续降低。

参考资料:

1.《“天干物燥,小心火烛”,来看古人的防火智慧》,新华社

2.《当消防遇上物联网,让危害消弭于摇篮!》,物联网智库

3.《一文看懂物联网怎样解决千百年来的消防安全难题》,物联网智库


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