基于消防物聯(lián)網(wǎng)與層次分析法的建筑消防安全評估方法研究＊

郭曉明，王晨辰

基于消防物聯(lián)網(wǎng)與層次分析法的建筑消防安全評估方法研究＊

郭曉明，王晨辰

（中國電子科技集團公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088；安徽省公共安全應(yīng)急信息技術(shù)重點實驗室，安徽 合肥 230088）

針對目前消防安全評估工作主要依賴人工走訪評估的現(xiàn)狀，將消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用到消防安全評估問題中?；趯哟畏治龇?gòu)建建筑三級消防安全評估體系，提出利用新興的消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，自動實時獲取建筑消防安全評估三級指標數(shù)據(jù)，實現(xiàn)消防安全評估的信息化和智能化，減輕傳統(tǒng)人工現(xiàn)場走訪評估的壓力。評估方法對新技術(shù)環(huán)境下的消防安全評估具有參考和應(yīng)用價值。

層次分析法；消防評估；物聯(lián)網(wǎng)；指標體系

1 引言

傳統(tǒng)的建筑消防安全評估工作，在確定指標體系和評價指標后，需對各評價指標逐個打分，打分結(jié)果依賴于人工現(xiàn)場考察、消防設(shè)施測試、組織問詢、歷史資料查閱[1]，勢必增加了評估人員工作負擔。消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)，匯聚建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、生產(chǎn)控制系統(tǒng)、消防設(shè)施、視頻監(jiān)控、巡檢巡查記錄等信息，通過統(tǒng)一存儲和融合分析，能夠?qū)ㄖM行全覆蓋監(jiān)測[2-3]。因此，將消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測功能融入消防安全評估過程，能減輕人工評估負擔。

2 構(gòu)建建筑消防安全評估指標體系

建筑消防安全主要包括3部分：主動安全（建筑防火）、被動安全（消防設(shè)施與器材）及消防安全管理[4]。本文構(gòu)建了三級建筑消防安全評估指標體系，如圖1所示。

圖1 建筑消防安全評估三級指標體系

一級評價指標包括建筑防火、消防設(shè)施與器材、消防安全管理。圍繞3個一級指標，分別對應(yīng)設(shè)置了20個二級指標，進一步細化設(shè)置了55個三級指標。通過層次分析法和專家打分法可以量化各級評價指標的權(quán)重，通過消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以得到三級指標的評分結(jié)果，二者綜合則可以得到建筑整體的消防安全評分。

3 確定指標權(quán)重

指標的確定一般是基于歷史火災(zāi)案例、專家學(xué)者的知識經(jīng)驗積累，針對指標體系中各級指標因子對上層因子影響的重要程度進行打分，構(gòu)造出判斷矩陣，然后運用層次分析法計算出各層因子間的相對權(quán)重以及最底層評價指標對總目標的累積權(quán)重[5]，確定過程如圖2所示，此處不再具體展開。

4 利用消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)對三級指標進行自動評分

4.1 消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)功能

系統(tǒng)通過采集火災(zāi)自動報警主機實時信息，獲取火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、自動滅火系統(tǒng)等設(shè)備運行狀態(tài)；對消防水滅火、泡沫滅火等重要系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備和節(jié)點狀態(tài)進行監(jiān)測，獲取消防水池、消防水箱、泵組、管網(wǎng)等運行狀態(tài)信息；接入安防監(jiān)控視頻，通過人工智能模型識別火焰、煙霧等火災(zāi)特征；將消防裝備巡檢納入信息化管理，規(guī)范日常巡查檢查工作。

圖2 指標權(quán)重確定過程

4.2 三級指標評估工具和輸出數(shù)據(jù)類型

參照消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能實現(xiàn)的監(jiān)測功能，針對各個三級指標，逐一列舉了指標對應(yīng)的評估工具和輸出的數(shù)據(jù)類型，如表1所示。

表1 根據(jù)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)得到三級指標評分

三級指標指標評估工具輸出數(shù)據(jù)類型 A11選址、A12布局形式、A13防火間距、A21消防車道、A22消防登高場地、A23消防電梯、A31水平防火分區(qū)、A32豎向防火分區(qū)、A41樓層設(shè)置、A42位置設(shè)置、A43面積設(shè)置、A51疏散樓梯間、A52安全出口、A53疏散走道設(shè)計文件+視頻監(jiān)控設(shè)計圖紙與現(xiàn)場圖比對結(jié)果 A61防火卷簾、A62防火門、A63防火窗、B11消防水池、B12消防水泵、B13高位消防水箱、B14消火栓系統(tǒng)、B21自動噴水滅火系統(tǒng)、B22氣體自動滅火系統(tǒng)、B23泡沫自動滅火系統(tǒng)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)、水池水位、水泵進出口壓力、水箱水位、系統(tǒng)最不利點壓力、儲氣瓶壓力、噴頭壓力、泡沫液位、噴頭壓力 B31火災(zāi)報警控制裝置、B32火災(zāi)報警觸發(fā)器件、B33火災(zāi)警報裝置、B34消防控制模塊、B35消防專用電話、B36消防應(yīng)急廣播、B41防煙設(shè)施、B42排煙設(shè)施、B51消防電源、B52電氣線路、B61疏散指示標志、B62應(yīng)急照明消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測消防主機信號 B71滅火器配置位置及數(shù)量設(shè)計文件+視頻監(jiān)控現(xiàn)場圖片，數(shù)量 B72滅火器性能消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測滅火器報警信號 C11消防設(shè)計審查、C12消防驗收備案、C13營業(yè)前檢查、C21消防安全制度規(guī)章、C22消防設(shè)施維護保養(yǎng)制度、C31消防安全負責人、C32消防安全管理人、C33消防操作技術(shù)人員、C34專職、義務(wù)消防隊消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)上傳檔案文檔：審查、備案、檢查文件，規(guī)章制度，任命文件、人員照片、資格證書 C41預(yù)案編制、C42定期演練、C51防火巡查記錄、C52隱患整改記錄、C61消防宣傳教育、C62消防安全培訓(xùn)消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)上傳檔案文檔：各類預(yù)案文件，演練方案、影像資料，定期巡查記錄，歷史整改記錄，宣傳方案、過程性記錄，培訓(xùn)制度、記錄 C71消控室值班情況、C72消控室設(shè)置情況視頻監(jiān)控現(xiàn)場圖：值班時間，值班人數(shù)，設(shè)備狀態(tài)

利用“設(shè)計文件+視頻監(jiān)控”自動得到設(shè)計圖紙與現(xiàn)場圖比對結(jié)果，例如對于消防監(jiān)控室，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可自動識別是否有人值班以及值班人數(shù)。

利用“消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實時監(jiān)測”自動得到評價指標實時狀態(tài)/數(shù)據(jù)，例如實時監(jiān)測防火門窗和防火卷簾的開關(guān)狀態(tài)、水池水箱水位、水泵進出口壓力、消防主機信號等，實時監(jiān)測和上傳指標數(shù)據(jù)。

利用“消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)文件上傳”下載查閱備案管理文件，消防管理人員在消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)模塊定期按時錄入設(shè)計文件、管理制度、制度執(zhí)行等記錄，在評估時直接下載查看。

4.3 根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果確定指標評分

傳統(tǒng)消防安全評估會依據(jù)消防規(guī)范明確指標關(guān)鍵點和閾值，專家預(yù)設(shè)打分規(guī)則和得分區(qū)間，再根據(jù)實際指標情況打分。結(jié)合本文，可在消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中預(yù)設(shè)各項指標的打分規(guī)則（如閾值范圍、得分區(qū)間等），將系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果與打分規(guī)則匹配。例如，對于消防監(jiān)控室，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可自動識別值班人數(shù)，自動判定評分；對于消防水池水位，預(yù)設(shè)水位報警線，系統(tǒng)可監(jiān)測實時水位，自動判定并評分；對于消防管理文件，可要求管理人員按照規(guī)范要求按時定期上傳，評估人員可在后臺直接下載查閱評分。

5 計算消防評估綜合得分和消防安全等級

根據(jù)各級指標權(quán)重值和4.3中三級指標具體評分結(jié)果，結(jié)合層次分析法的計算邏輯即可分別計算出各二級指標、一級指標的得分，將一級評估指標得分與一級評估指標所占權(quán)重的乘積再相加，即可得到評估對象的消防安全評估得分，也可進一步確定消防安全等級。

6 結(jié)語

本文基于層次分析法構(gòu)建建筑三級消防安全評估體系，提出利用新興的消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，自動實時獲取建筑消防安全評估三級指標數(shù)據(jù)，實現(xiàn)消防安全評估的信息化和智能化，減輕傳統(tǒng)人工現(xiàn)場走訪評估的壓力。本文的評估方法對新技術(shù)環(huán)境下的消防安全評估具有參考和應(yīng)用價值。

［1］廖志強.建筑消防安全性能的綜合評估［J］.消防界（電子版），2020，6（11）：68.

［2］匡萃芃，祝實.城市消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)［J］.科技與創(chuàng)新，2017（4）：79-80.

［3］崔洺瑀.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的消防監(jiān)測系統(tǒng)研究［J］.數(shù)碼世界，2019（12）：42-43.

［4］徐堅強，劉小勇.基于層次分析法的建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系設(shè)計［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報（信息與管理工程版），2019，41（4）：345-351.

［5］張智丹，劉俊.基于層次分析法的潤滑油企業(yè)消防安全評估［J］.石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2019，35（2）：16-19.

X937

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.026

2095－6835（2021）08－0073－02

安徽省重點研究和開發(fā)計劃科技強警項目（編號：1804d08020305）

郭曉明（1993—），女，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安全工程碩士研究生，現(xiàn)就職于中國電子科技集團公司第三十八研究所，研究方向為城市公共安全、智慧消防等。

〔編輯：嚴麗琴〕