建設工程消防驗收信息輔助平臺構建探討

文｜濟南市城鄉(xiāng)建設發(fā)展服務中心消防驗收服務部 張強；山東正元地球物理信息技術有限公司 趙泉中

1 引言

按照《中華人民共和國消防法》修訂版及住房和城鄉(xiāng)建設部第51 號令《建設工程消防設計審查驗收管理暫行規(guī)定》的要求，消防設計審查、消防驗收及備案抽查職能交由建設主管部門負責，并要求于2019年6月30日完成職能交接工作。建設消防驗收管理部門組建時間短，在消防驗收過程中存在著消防驗收管理人員配置不足、消防技術儲備匱乏、消防驗收經驗欠缺等諸多問題，不利于消防驗收工作順利開展。本文針對目前建設工程在消防驗收工作中存在的難點、堵點、重點，探討利用信息輔助平臺在數據處理、圖層管理、二三維顯示等方面的優(yōu)勢，構建消防驗收信息輔助平臺，實現(xiàn)消防驗收規(guī)范化、數據化和智慧化，適應建設工程信息化管理水平，促進消防驗收工作提質增效，提高城市消防安全。

2 消防驗收信息輔助平臺構建的必要性

2.1 目前消防驗收存在的問題

目前消防驗收存在以下幾個問題：一是消防驗收專業(yè)涉及建筑、給水排水、供暖及空調通風、電氣、弱電、計算機等諸多專業(yè)，反映出消防驗收專業(yè)涉及面廣、專業(yè)交叉性強、多學科融合滲透的特點，對相關技術人員提出了更高要求。二是消防驗收建筑類別涉及工業(yè)建筑和民用建筑，既包括常規(guī)的公共建筑和住宅建筑，也包括廠房和倉庫，同時也包括石油化工、地鐵、交通隧道、加油站、潔凈廠房等其他建筑，不同建設類型驗收內容跨度大，驗收環(huán)節(jié)差異明顯，不利于用統(tǒng)一標準指導驗收。三是消防驗收涉及規(guī)范多，每個規(guī)范的條款內容多、數據繁雜，不便于指導現(xiàn)場驗收。因此作為消防驗收管理者，很難做到各消防專業(yè)、各驗收流程環(huán)節(jié)處處精通，同時在驗收過程中，需要對比和分析的數據龐大，也很難做到熟悉并靈活運用各規(guī)范數據，造成了現(xiàn)場驗收缺少定量技術支持，主要是以定性驗收為主，定量驗收為輔。

2.2 充分發(fā)揮信息輔助平臺的優(yōu)勢

信息輔助平臺一般選擇GIS（Geographic Information System），即地理信息系統(tǒng)，它是一門綜合性學科[2]，可以將具有物質屬性、空間坐標和時間維度的事物統(tǒng)一進行呈現(xiàn)，廣泛應用于國土、建設、林業(yè)、測繪等領域。本文結合消防驗收業(yè)務，通過信息輔助平臺建庫、制圖、展示、查詢、統(tǒng)計、分析、輸出等功能，研究消防驗收系統(tǒng)應該具備哪些功能模塊，探索消防驗收的科學化、規(guī)范化，使之成為消防驗收的“活字典”和“智囊團”。

3 構建信息輔助平臺

3.1 平臺選擇

目前國內常用的GIS 平臺有ArcGIS、SurperMap、MapGIS 等，廣泛應用于社會各領域。本文選擇ArcGIS 作為GIS 平臺來進行探討，ArcGIS 提供了二次開發(fā)接口，支持Online、云平臺,支持基于OGC 標準的地圖服務，滿足消防驗收中對數據服務、位置服務、可視化場景的要求，增強了基于消防驗收部位的支持功能，實現(xiàn)了現(xiàn)場驗收與GIS 平臺虛擬場景的融合。ArcGIS平臺采用C/S（Client/Server，客戶機/服務器）、B/S（Browser/Server 結構）和M/S（Mobile/Server）架構。其中C/S 模式又稱C/S 結構，便于用戶數據維護，增強了消防驗收主管部門的內部管理和應用；B/S結構即瀏覽器和服務器結構，通過Internet/Intranet 模式下數據庫應用，實現(xiàn)消防驗收人員，可以從不同的操作地點，以不同的接入連接方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet 等）對數據庫進行訪問和操作，從而達到有效保護數據平臺和管理訪問權限的目的，便于后期擴展平臺應用范圍，實現(xiàn)消防設計環(huán)節(jié)、建設環(huán)節(jié)、消防驗收環(huán)節(jié)一體化管理。移動GIS 模式直接安裝在智能手機或者PDA，主要采用的 M/S 架構[3]，該架構是一種新型的基于無線網絡的軟件架構，實現(xiàn)了消防驗收現(xiàn)場利用移動端與平臺數據庫進行數據調用和存儲的功能，便于現(xiàn)場信息記錄、數據調用和數據上傳。ArcGIS API Android 針對Android 平臺提供了ArcGIS 的圖形處理接口，實現(xiàn)了基于移動端的信息平臺應用開發(fā)[4]。

3.2 數據庫選擇

GIS 平臺離不開關系型數據庫的支持，配套數據庫可以選擇開源數據庫如Postgre SQL、MySQL，也可以選擇SQL Server、Oracle 等，還可以選擇國產的達夢、金倉等。本文選擇Postgre SQL 為GIS 平臺數據庫，Postgre SQL 屬于開源數據庫，具有高度的可擴展性，可靠性高，具有良好的接口支持，方便用戶開發(fā)和客戶使用，結合消防驗收特點，并考慮今后的可擴展性，數據訪問采用C/S、B/S 和移動應用端三種結構方式。

信息輔助平臺系統(tǒng)架構圖

4 建立消防驗收數據庫

4.1 消防驗收規(guī)范數據庫

消防驗收規(guī)范數據庫包括消防設計和消防驗收相關規(guī)范，以及其他涉及消防的規(guī)范組成。為擴大使用范圍，增強使用效果，消防驗收數據庫從規(guī)范本身、驗收部位、驗收功能等角度建立了多維度數據關聯(lián)，在應用過程中根據需求場景的不同，從不同規(guī)范數據庫中利用布爾運算集合成想要的數據組合，為消防驗收提供數據支持，真正做到對消防數據大海撈針、集合匯總。

4.2 建立消防設計審核數據庫

按照消防設計的內容和要求，建立建筑專業(yè)、結構專業(yè)、暖通專業(yè)、給排水專業(yè)、電氣專業(yè)等消防設計審核數據庫，該數據庫主要以文本數據為主，根據每個專業(yè)的特點提取涉及驗收的關鍵要素，建立相應的字段表，同時對需要比對的數據和信息，擴展出驗收對應字段，在一個數據庫中完整地體現(xiàn)出設計數據和驗收數據，從而達到驗收效果。

4.3 建立消防圖層數據庫

消防圖層數據庫是消防驗收的關鍵數據庫，按照建筑專業(yè)分類建立各圖層庫，圖層庫包括兩個大類，一類是各專業(yè)圖的二維矢量圖，該圖作為專業(yè)圖層的背景圖，用于后期驗收時的圖層漫游；二是各專業(yè)圖層中包含的涉及消防驗收要素的字段表，在每個專業(yè)圖層中要結合該專業(yè)圖中涉及消防要素的情況，建立多級圖層的字段表。同理對需要驗收的信息和數據，擴展出消防驗收字段，作用機理同上。

4.4 建立BIM 數據庫

BIM 數據庫以IFC（Industry Foundation Classes）結構為標準，包括建筑模型庫和消防設施模型庫[1]，建筑模型庫對建筑體的內外墻、柱、門、窗等結構體進行精細建模，消防設施模型庫對消火栓、報警器、疏散指示標志等各消防設施及管廊進行詳細建模。在建模的同時，要對消防檢查要素建立BIM屬性庫，用于存儲設計數據和驗收數據，從而形成一個完整的消防BIM 數據庫。為了增強數據使用效率，減少非必要數據空間占用，對BIM 數據庫進行輕量化數據處理。

5 消防驗收信息輔助平臺

5.1 基礎功能模塊

基礎功能模塊是維護GIS 平臺正常運行和管理的基礎，包括數據導入、數據提取、數據查詢、數據修改、數據統(tǒng)計、數據分析、數據輸出等模塊。數據導入和數據提取用于消防設計數據庫和消防圖層數據庫的數據采集，數據統(tǒng)計和數據分析根據不同需求，綜合利用布爾運算提供各種運算結果。基礎功能模塊提供了數據和應用支持，是GIS 平臺的基本骨架。

5.2 信息輔助功能模塊

一是信息輔助彈出模塊，由于每個檢查驗收點包含的信息復雜多變，不同的應用場景、不同的產品規(guī)格、不同的建筑結構都會產生不同的數據要求，信息輔助模塊通過搜索各消防數據庫的信息，自動彈出該檢查點或消防系統(tǒng)的消防設計信息、消防圖層信息及該檢測驗收點位的規(guī)范要素，通過現(xiàn)場觀察、實際測量、現(xiàn)場調試等步驟核實是否達標。二是消防規(guī)劃指導模塊，通過分析建筑類型、消防設施滅火類型等因素，實現(xiàn)對消防數據的信息分析，形成驗收指導方案，提醒重點驗收部位，為消防驗收提供規(guī)劃指導。三是多維度分析功能模塊，對產生的消防數據要具備多維度分析功能，從驗收時間、項目類型、問題匯總等維度進行統(tǒng)計分析，為消防驗收科學化和可持續(xù)發(fā)展提供數據支持。

6 消防驗收信息輔助平臺應用

6.1 基于C/S、B/S 模式下數據采集

基于C/S、B/S 模式下數據采集主要應用于消防驗收前期數據采集。ArcGIS 提供了可供AutoCAD 數據導入的DXF 標準交換接口，實現(xiàn)基于AutoCAD 的工程矢量數據與ArcGIS 之間的數據轉換。消防驗收主管部門通過C/S 模式，對消防設計數據、消防圖層數據進行前期數據采集，C/S 模式便于采集數據的維護和管理。后期隨著原生電子檔案的推行，建設單位無需安裝客戶端，只要能夠連接互聯(lián)網，就可以通過B/S 模式，對消防設計審核后的消防設計數據、消防圖層數據按照要求進行采集，方便數據錄入，消防驗收主管部門對采集數據進行過程監(jiān)管，形成消防設計數據和施工數據產生即采集的良性循環(huán)模式。

6.2 基于移動端的消防驗收現(xiàn)場數據采集

在移動模式下，工作人員通過手持移動設備直接在前期建立的消防圖層背景圖上進行瀏覽并進行各種操作[3]，采集消防驗收數據。對于采用AutoCAD 數據的工程，通過瀏覽漫游已錄入的總平面圖對建筑外圍消防驗收信息進行數據采集，同時通過瀏覽漫游導入的各專業(yè)背景圖對室內建筑防火信息、室內消防設施防火信息進行數據采集。對于已經建立BIM 數據的工程，利用BIM 模型進行瀏覽漫游，這種模式具有三維可視化，充分發(fā)揮了BIM 構件的可拆分性[1]，方便驗收數據采集，是今后消防驗收發(fā)展的方向。

6.3 現(xiàn)場驗收

現(xiàn)場驗收形成的驗收數據與先期錄入的消防設計數據和消防圖層數據進行比對，在消防規(guī)范數據庫的支持下，形成消防驗收成果表，作為消防驗收定量指導數據，消防驗收管理人員結合現(xiàn)場驗收情況，得出驗收結論，形成驗收報告。

7 結束語

建設工程消防驗收信息輔助平臺建設是不斷發(fā)展和完善的，不同城市消防驗收管理模式不盡相同，對信息輔助平臺功能模塊需求也會有所差別，隨著5G 技術發(fā)展、BIM 技術在工程建設中的應用普及以及物聯(lián)網技術發(fā)展，都會促進信息輔助平臺功能模塊不斷完善、更加標準化和智慧化，使之成為促進消防驗收的重要幫手。