自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用研究

作者簡介：

武震（1976- ），男，漢族，山西太原人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。

摘要：隨著現(xiàn)代化城市的快速建設(shè)，消防工程的重要性日益凸顯。人工干預(yù)的限制和復(fù)雜的現(xiàn)場條件使得消防工作面臨諸多挑戰(zhàn)，而自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用有效解決了相關(guān)問題。本文介紹了自動(dòng)化技術(shù)在自動(dòng)化監(jiān)測、自動(dòng)化報(bào)警和自動(dòng)化滅火等方面的應(yīng)用，探討其在提高消防效率、保障消防安全和減輕消防人員負(fù)擔(dān)等方面的作用，旨在推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的深入應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；消防工程；自動(dòng)化監(jiān)測；自動(dòng)化報(bào)警；自動(dòng)化滅火

引言

消防工程是現(xiàn)代化城市建設(shè)中不可或缺的一部分。在當(dāng)前的時(shí)代背景下，伴隨城市居民的增加和城市化進(jìn)程的加快，消防工程的建設(shè)有了全新的訴求。促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用，能夠大幅提升消防工作的效率和質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員要發(fā)揮自身的能動(dòng)性，結(jié)合消防工程的不同環(huán)節(jié)，制定不同的技術(shù)應(yīng)用策略，為消防工程的建設(shè)創(chuàng)造有利條件。

一、自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用意義

（一）提高自動(dòng)化水平

自動(dòng)化技術(shù)可以將傳統(tǒng)的人工消防系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑淖詣?dòng)化消防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對消防系統(tǒng)的自動(dòng)化控制和管理，通過各種傳感器和控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測消防系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。此外，自動(dòng)化消防系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對消防系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，例如滅火系統(tǒng)的自動(dòng)控制、消防門的自動(dòng)開閉和消防通道的自動(dòng)管理等。

（二）提高響應(yīng)速度

自動(dòng)化消防系統(tǒng)可以通過各種傳感器和控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測消防系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行自動(dòng)化預(yù)警和報(bào)警，大幅提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。傳統(tǒng)的人工消防工作過度依賴于人力，響應(yīng)速度較慢，容易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。自動(dòng)化消防系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的智能化監(jiān)測和控制，有效縮短響應(yīng)時(shí)間[1]。

（三）提高故障自診斷能力

自動(dòng)化消防系統(tǒng)可以通過各種傳感器和控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測消防系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行自動(dòng)化診斷和修復(fù)，通過各種智能化算法和技術(shù)，對系統(tǒng)故障進(jìn)行自動(dòng)化診斷，提高了系統(tǒng)的故障自診斷能力。傳統(tǒng)的人工消防系統(tǒng)需要人工巡邏或者人工診斷故障，效率較低。

（四）提高遠(yuǎn)程監(jiān)控管理能力

自動(dòng)化消防系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對消防系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。遠(yuǎn)程監(jiān)控管理能力是自動(dòng)化消防系統(tǒng)的重要功能之一，它可以實(shí)現(xiàn)對消防系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，對消防系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和調(diào)試，提高消防系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的人工消防系統(tǒng)需要人員現(xiàn)場管理和維護(hù)，效率低下，成本高昂。

二、消防工程中自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)中的代表，在消防工程中的應(yīng)用較為廣泛，其在消防工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在消防泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和自動(dòng)滅火氣體系統(tǒng)。一是消防泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)，消防泵房是消防系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)控制、水源自動(dòng)選擇、水壓穩(wěn)定控制等功能。消防泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)是綜合性的控制系統(tǒng)，主要由自動(dòng)控制器、電動(dòng)閥門、變頻器等組成，能夠根據(jù)火災(zāi)情況自動(dòng)調(diào)整水壓、調(diào)節(jié)水泵的工作狀態(tài)，確保消防水源供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性；二是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是自動(dòng)化的消防系統(tǒng)，可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)噴水滅火，有效地控制火勢。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)主要由控制器、噴頭、管路、水泵等組成，根據(jù)火災(zāi)情況自動(dòng)判斷火災(zāi)位置和火勢大小，自動(dòng)控制噴水的方式和強(qiáng)度 [2]；三是自動(dòng)滅火氣體系統(tǒng)，自動(dòng)滅火氣體系統(tǒng)是一種在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以自動(dòng)釋放滅火氣體的消防系統(tǒng)，從而有效地控制火勢，防止火勢擴(kuò)散。自動(dòng)滅火氣體系統(tǒng)主要由控制器、滅火劑儲存罐、噴頭、管路等組成，可以根據(jù)火災(zāi)情況自動(dòng)判斷火災(zāi)位置和火勢大小，自動(dòng)控制滅火氣體的釋放方式和強(qiáng)度，最大限度地縮小火災(zāi)的破壞范圍。

（二）傳感技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和硬件設(shè)備的更新為傳感技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)[3]。結(jié)合傳感技術(shù)的應(yīng)用來看，其應(yīng)用主要有以下幾方面。一是溫度傳感器，溫度傳感器是一種廣泛應(yīng)用于消防系統(tǒng)中的傳感器，用來監(jiān)測火災(zāi)發(fā)生時(shí)的溫度變化，及時(shí)控制消防系統(tǒng)的啟動(dòng)。溫度傳感器可以通過溫度傳感器信號輸出的方式，將火災(zāi)發(fā)生時(shí)的溫度數(shù)據(jù)傳輸給消防系統(tǒng)的控制器，控制器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)來判斷火災(zāi)的位置和火勢大小，啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)備，如噴水滅火系統(tǒng)、滅火氣體系統(tǒng)等；二是煙霧傳感器，煙霧傳感器用于監(jiān)測煙霧濃度，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的火災(zāi)，并在火災(zāi)發(fā)生時(shí)向消防系統(tǒng)發(fā)送信號，啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)備。煙霧傳感器主要由感應(yīng)器、處理器和輸出端組成，當(dāng)煙霧濃度超過一定閾值時(shí)，傳感器就會輸出信號，控制器就會根據(jù)接收到的信號來判斷火災(zāi)的位置和火勢大小，并根據(jù)需要啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)備；三是氣體傳感器，氣體傳感器用于監(jiān)測氣體濃度，可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的有毒有害氣體，并向消防系統(tǒng)發(fā)送信號，啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)備，如通風(fēng)系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。氣體傳感器主要由感應(yīng)器、處理器和輸出端組成，當(dāng)氣體濃度超過一定閾值時(shí)，傳感器就會輸出信號，控制器就會根據(jù)接收到的信號來判斷氣體的種類和濃度，從而啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)備[4]。

（三）通信技術(shù)

先進(jìn)的通信技術(shù)能夠大幅提升消防工程的響應(yīng)速度，在出現(xiàn)安全事故后能夠及時(shí)采取有效的應(yīng)對措施。結(jié)合消防工程來看，通信技術(shù)的應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)：火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可以通過有線或無線通信方式與消防指揮中心相連，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳遞?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要由報(bào)警主機(jī)、火災(zāi)探測器、報(bào)警設(shè)備、聯(lián)動(dòng)設(shè)備等組成，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并向消防指揮中心發(fā)送警報(bào)，通知消防隊(duì)伍前往現(xiàn)場進(jìn)行滅火救援；消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是一種將各種消防設(shè)備相互協(xié)調(diào)配合的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由控制器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、通信設(shè)備等組成，根據(jù)火災(zāi)情況自動(dòng)控制各種消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)滅火效果，同時(shí)也能避免不必要的人為干預(yù)。智能消防監(jiān)管系統(tǒng)集成傳感、通信、控制、管理等多種技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)各種消防設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。智能消防監(jiān)管系統(tǒng)主要由控制中心、傳感器、通信設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等組成，實(shí)時(shí)監(jiān)測消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對消防設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和管理，同時(shí)也能通過監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，為消防救援提供有力的技術(shù)支持[5]。

（四）人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)集成機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言處理等多種技術(shù)，可以模擬人類的智能行為，實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜問題的自動(dòng)化處理和決策[6]。在消防工程中，人工智能技術(shù)主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。消防預(yù)警和預(yù)測：消防預(yù)警和預(yù)測是指通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和模型訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測和預(yù)警。人工智能技術(shù)可以通過對歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)的分析和挖掘，建立火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估模型，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測和預(yù)警。此外，人工智能技術(shù)也可以通過對天氣、氣象等數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)對自然災(zāi)害的預(yù)測和預(yù)警；火災(zāi)識別和定位：火災(zāi)識別和定位是指通過對火災(zāi)現(xiàn)場圖像和聲音的分析和識別，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的自動(dòng)檢測和定位。人工智能技術(shù)可以通過對火災(zāi)現(xiàn)場圖像和聲音的分析和識別，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的自動(dòng)檢測和定位，從而提高火災(zāi)的檢測和救援效率；消防決策支持：消防決策支持是指通過對火災(zāi)數(shù)據(jù)和消防設(shè)備數(shù)據(jù)的分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)救援的智能決策支持。人工智能技術(shù)可以通過對火災(zāi)數(shù)據(jù)和消防設(shè)備數(shù)據(jù)的分析和挖掘，建立消防決策模型，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)救援的智能決策支持，從而提高火災(zāi)救援的效率和準(zhǔn)確性；消防設(shè)備維護(hù)和管理：消防設(shè)備維護(hù)和管理是指通過對消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)記錄的分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)對消防設(shè)備的自動(dòng)化維護(hù)和管理。人工智能技術(shù)可以通過對消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)記錄的分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)對消防設(shè)備的自動(dòng)化維護(hù)和管理[7]。

三、自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用策略

（一）轉(zhuǎn)變技術(shù)應(yīng)用觀念

在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，轉(zhuǎn)變技術(shù)應(yīng)用觀念尤為重要。目前，許多消防企業(yè)仍然只是把自動(dòng)化技術(shù)看作一種輔助手段，沒有真正認(rèn)識到其在消防救援中的重要作用。因此，我們需要加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用觀念的轉(zhuǎn)變，充分認(rèn)識到自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的關(guān)鍵作用。在轉(zhuǎn)變技術(shù)應(yīng)用觀念的同時(shí)，消防企業(yè)還需要加強(qiáng)對自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的宣傳和推廣，增強(qiáng)公眾對自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)知和理解，提高其信任度和接受度，從而更好地推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用，為消防救援提供有效的技術(shù)支持。

（二）加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)研發(fā)

在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，專業(yè)技術(shù)研發(fā)是推動(dòng)其應(yīng)用的重要保障。因此，要加強(qiáng)對自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)，深入挖掘自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的潛力，開發(fā)更加專業(yè)、先進(jìn)的消防自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品，主要有以下幾項(xiàng)要點(diǎn)：推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)科研力量，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，探索和研發(fā)適用于消防工程的自動(dòng)化技術(shù)；聚焦關(guān)鍵技術(shù)，針對消防工程中的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)，組織專業(yè)技術(shù)人員和專家團(tuán)隊(duì)深入研究，提出解決方案，并推廣應(yīng)用；強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，建立自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強(qiáng)化對技術(shù)質(zhì)量和安全的監(jiān)管[8]。

（三）推進(jìn)專業(yè)人才培養(yǎng)

在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，專業(yè)人才是關(guān)鍵。因此，需要加強(qiáng)對消防自動(dòng)化技術(shù)的專業(yè)人才培養(yǎng)，培養(yǎng)更多的專業(yè)技術(shù)人才，提高其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能力和水平。針對專業(yè)人才的培養(yǎng)，可以從以下幾項(xiàng)工作入手：完善培養(yǎng)機(jī)制，建立從業(yè)人員職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定職業(yè)技能培訓(xùn)計(jì)劃和考核標(biāo)準(zhǔn)，不斷提高專業(yè)人才的職業(yè)技能水平；加強(qiáng)高校和職業(yè)學(xué)院的教育培訓(xùn)，培養(yǎng)具備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用能力的專業(yè)人才，提高從業(yè)人員的技術(shù)水平和應(yīng)用能力；推進(jìn)實(shí)踐培養(yǎng)，開展實(shí)踐培訓(xùn)和技能競賽，鼓勵(lì)從業(yè)人員積極參加實(shí)踐活動(dòng)，提高實(shí)踐能力和應(yīng)用水平[9]。此外，還需要加強(qiáng)與高校的合作，建立產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，促進(jìn)學(xué)術(shù)交流和技術(shù)創(chuàng)新。

（四）制定合理應(yīng)用規(guī)劃

在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，制定合理的應(yīng)用規(guī)劃很有必要。因此，要結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)具體需要，制定符合實(shí)際的應(yīng)用計(jì)劃和實(shí)施方案。在制定合理應(yīng)用規(guī)劃的同時(shí)，需要注重全局規(guī)劃，充分考慮整個(gè)消防系統(tǒng)的需求，建立科學(xué)的系統(tǒng)架構(gòu)，將自動(dòng)化技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整體的優(yōu)化和提升，主要有以下幾項(xiàng)要點(diǎn)：結(jié)合消防工程的實(shí)際情況和需要，制定針對性強(qiáng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方案；建立自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用體系，通過對消防監(jiān)測、報(bào)警、指揮、救援等各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，提高整個(gè)消防系統(tǒng)的工作效率和應(yīng)對突發(fā)事件的能力；不斷完善自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方案，跟蹤技術(shù)發(fā)展，及時(shí)更新應(yīng)用方案，保證自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的持續(xù)穩(wěn)定應(yīng)用[10]。

結(jié)束語

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用，可以提高消防系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，提升響應(yīng)速度，尤其是故障自診斷能力和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理能力。自動(dòng)化消防系統(tǒng)已經(jīng)在各種場景得到了廣泛應(yīng)用，例如大型商業(yè)綜合體、化工企業(yè)、高層住宅小區(qū)等。未來，自動(dòng)化消防系統(tǒng)將會越來越智能化和自動(dòng)化，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精細(xì)化的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測和控制，為人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供更加可靠的保障。

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