電子計算機和自動化控制系統(tǒng)在消防中的應(yīng)用探討

摘要：

近年來，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，建筑規(guī)模持續(xù)擴大，功能也朝著多元化、復(fù)雜化方向演變。大型商業(yè)綜合體、高層寫字樓、密集住宅小區(qū)等建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)，這些建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人員密集，導(dǎo)致火災(zāi)隱患大幅增加，一旦起火，火勢往往會借助各種通道迅速蔓延。同時，隨著生活水平的提升，人們對消防安全的重視程度與日俱增。然而，傳統(tǒng)的消防方式主要依賴人工巡查、手動操作消防設(shè)備等，存在信息反饋滯后、反應(yīng)速度慢、滅火效率低等問題，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代復(fù)雜建筑環(huán)境下的消防需求。在此背景下，電子計算機和自動化控制系統(tǒng)在消防中得到廣泛應(yīng)用，成為保障消防安全的關(guān)鍵。本文將深入探討其在消防工作中的應(yīng)用情況，提出改進建議，助力消防領(lǐng)域更科學(xué)地運用這些先進技術(shù)，保障人民生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：電子計算機；自動化控制系統(tǒng)；消防

引言

伴隨著城市化進程的加快，各種建筑層不斷涌現(xiàn)，火災(zāi)風(fēng)險也越來越突出，給消防工作提出更高要求。電子計算機及自動化控制系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，給消防工作提供了一個嶄新的契機。這些先進技術(shù)可實現(xiàn)火災(zāi)快速檢測、精準報警、高效滅火等功能，大大提高了消防工作質(zhì)量與效率。因此，對電子計算機及其自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進行深入探討具有一定的實際意義。

一、電子計算機及自動化控制系統(tǒng)用于火災(zāi)監(jiān)測

（一）火災(zāi)探測器和傳感器技術(shù)

將電子計算機及自動化控制系統(tǒng)用于火災(zāi)監(jiān)測，是現(xiàn)代消防技術(shù)研究的一個重要內(nèi)容。

1.火災(zāi)探測器及傳感器技術(shù)是該領(lǐng)域中的前沿科技之一，高效準確的監(jiān)測能力為預(yù)防火災(zāi)及早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)提供強大支撐。火災(zāi)探測器的種類繁多，主要包括離子感煙探測器、光電感煙探測器、火焰探測器、溫度探測器以及可燃氣體探測器等多種類型。這些探測器利用內(nèi)置傳感器可以對周圍環(huán)境煙霧濃度、火焰輻射、溫度變化以及可燃氣體濃度進行實時監(jiān)控。當(dāng)上述參數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值后，探測器將及時發(fā)出報警信號，經(jīng)電子計算機及自動化控制系統(tǒng)輸送至中央控制室進行火災(zāi)早期預(yù)警[1]。

2.火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)尤其需要傳感器技術(shù)。傳感器能夠?qū)⒒馂?zāi)現(xiàn)場的物理量（如煙霧濃度、溫度等）轉(zhuǎn)換為電信號，并通過信號傳輸線路傳輸至計算機處理系統(tǒng)。計算機處理系統(tǒng)對這些電信號進行分析、處理與判斷，以達到火災(zāi)實時監(jiān)控與報警的目的。傳感器技術(shù)的發(fā)展與進步，使火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)精度與可靠性顯著提高。

3.圖像識別技術(shù)對于火災(zāi)監(jiān)測具有舉足輕重的作用。通過攝像頭采集火災(zāi)現(xiàn)場圖像，采用圖像識別算法進行圖像分析處理，可實現(xiàn)對火災(zāi)的實時監(jiān)控識別。圖像識別技術(shù)可以對火焰顏色、形狀以及動態(tài)特征進行識別，進而對火災(zāi)發(fā)生與蔓延做出準確判斷。除此之外，圖像識別技術(shù)可以與其他火災(zāi)監(jiān)測方法融合，從而構(gòu)建一個融合多種信息來源的火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，以進一步增強火災(zāi)監(jiān)測的精確度和穩(wěn)定性。

（二）圖像識別技術(shù)用于火災(zāi)監(jiān)測

圖像識別技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于火災(zāi)監(jiān)測工作中，它具有高效、直觀等特點，為早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并迅速做出反應(yīng)提供了強有力的保證[2]。

1.圖像識別技術(shù)是將火災(zāi)現(xiàn)場圖像抓拍下來，用算法進行分析處理，以達到實時監(jiān)控火災(zāi)的目的。火災(zāi)過程中火焰的色彩、形狀及動態(tài)特征均發(fā)生改變，可利用圖像識別技術(shù)將其捕獲并分析。該系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)火焰識別算法，可以準確地判斷出火焰在影像上的存在與否以及定位火焰所在的區(qū)域。在火警監(jiān)控系統(tǒng)中，圖像識別技術(shù)能夠與其他火警監(jiān)測方法融合，從而構(gòu)建一個融合多種信息來源的火警監(jiān)控系統(tǒng)，如圖像識別技術(shù)結(jié)合煙霧探測器可實現(xiàn)對煙霧、火焰的雙重監(jiān)控，進一步提升火災(zāi)監(jiān)控精度與可靠性。另外，圖像識別技術(shù)可結(jié)合紅外熱成像技術(shù)，實現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場溫度分布、熱量釋放等的實時監(jiān)控。

2.圖像識別技術(shù)用于火災(zāi)監(jiān)測。通過對火災(zāi)現(xiàn)場圖像進行實時監(jiān)控，該系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并發(fā)出報警信號。同時，該系統(tǒng)也能針對火災(zāi)嚴重程度及蔓延情況制定出相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)方案，從而為消防部門快速反應(yīng)及有效處理提供了強有力的支撐。圖像識別技術(shù)在具體運用時也應(yīng)注意幾個問題，如圖像識別算法在準確性、魯棒性等方面都需要不斷地進行優(yōu)化與改進，才能滿足各種環(huán)境與情況下對火災(zāi)監(jiān)測的要求。另外，圖像識別技術(shù)需要同其他火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)相融合，才能達到更全面、更精確的火災(zāi)監(jiān)測效果。

二、電子計算機及自動化控制系統(tǒng)用于火災(zāi)報警

（一）報警系統(tǒng)智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子計算機及自動化控制系統(tǒng)已越來越多地應(yīng)用于火災(zāi)報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)智能化已成為顯著特征。智能化報警系統(tǒng)既可以對火災(zāi)事件做出快速反應(yīng)，又可以通過大數(shù)據(jù)分析以及人工智能算法實現(xiàn)對火災(zāi)風(fēng)險進行預(yù)測和報警，進而更加有效地保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全[3]。

1.智能化報警系統(tǒng)具有高度整合的數(shù)據(jù)處理能力和智能判斷機制。在火災(zāi)探測器探測到異常時，如煙霧濃度過高，火焰發(fā)生或者溫度劇烈上升，把信息及時傳送給中央控制室。中央控制室的電子計算機在收到數(shù)據(jù)后，將快速地分析和處理，并使用內(nèi)置算法模型來判斷火災(zāi)的可能性和嚴重性。該流程既快速又準確，可將誤報、漏報降到最少。

2.智能化報警系統(tǒng)具有學(xué)習(xí)能力，可以持續(xù)地從歷史數(shù)據(jù)中抽取火災(zāi)特征并對算法模型進行優(yōu)化，從而提高報警的準確性與及時性。另外，該系統(tǒng)能夠根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場實際情況，對報警策略進行自動調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)報警聲音音量、頻率以及持續(xù)時間等，從而能夠很好地滿足各種場景要求。在智能化報警系統(tǒng)實際運用過程中，電子計算機與自動化控制系統(tǒng)相融合，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些系統(tǒng)不僅能夠迅速地傳遞和處理火災(zāi)相關(guān)信息，而且通過自動化的控制策略，能夠遠程傳送報警信號并進行聯(lián)動反應(yīng)。該系統(tǒng)能在發(fā)生火災(zāi)時自動觸發(fā)警鈴、廣播和指示燈等相關(guān)報警設(shè)備，并同步將報警信息發(fā)送到消防部門，從而為消防人員快速到達現(xiàn)場處理火災(zāi)提供強有力的支撐。

（二）與其他系統(tǒng)的聯(lián)動警報功能

在現(xiàn)代消防技術(shù)應(yīng)用中，電子計算機和自動化控制系統(tǒng)不僅被用于火災(zāi)報警系統(tǒng)，還與其他多種系統(tǒng)進行了廣泛的聯(lián)動報警，從而構(gòu)建了一個更為全面、完善的火災(zāi)預(yù)防和控制體系。該聯(lián)動報警機制可以將各方面資源整合起來，對火災(zāi)信息進行共享與協(xié)同處理，提高火災(zāi)防控效率與成效[4]。

1.聯(lián)動報警系統(tǒng)一般由火災(zāi)報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和疏散指示系統(tǒng)組成。這些相關(guān)系統(tǒng)在火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情后會自動啟動，以達到實時共享火情信息并聯(lián)動響應(yīng)的目的。例如，視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠抓拍火災(zāi)現(xiàn)場實時畫面，給消防人員直觀地展示火災(zāi)情況；該門禁系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)地區(qū)門禁的自動開鎖，便于消防人員迅速進場；疏散指示系統(tǒng)能夠根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的具體狀況，自動調(diào)整疏散指示標志的顯示內(nèi)容和方向，從而指導(dǎo)人員迅速撤離現(xiàn)場。該聯(lián)動報警系統(tǒng)具有集成性高、協(xié)同性強等優(yōu)點。通過電子計算機與自動化控制系統(tǒng)相融合，各系統(tǒng)間可無縫連接、數(shù)據(jù)共享，形成統(tǒng)一的火災(zāi)防控網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)化防控模式在提高火災(zāi)信息處理效率的同時，強化了各系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn)能力，從而為火災(zāi)快速反應(yīng)與高效處置提供強有力的保障。

2.聯(lián)動報警系統(tǒng)在實踐中也需考慮和消防部門建立聯(lián)動機制。該系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)能自動將報警信息發(fā)送到消防部門，為火災(zāi)現(xiàn)場提供實時畫面及數(shù)據(jù)支持。消防部門可依據(jù)這些資料快速擬定滅火救援方案，調(diào)派相關(guān)消防力量及設(shè)備到達現(xiàn)場進行處理。同時，該系統(tǒng)還應(yīng)具有遠程監(jiān)控與控制功能，從而實現(xiàn)消防部門對火災(zāi)現(xiàn)場的遠程實時監(jiān)測與指揮調(diào)度。

三、電子計算機及自動化控制系統(tǒng)用于滅火

（一）自動噴水滅火系統(tǒng)控制

自動噴水滅火系統(tǒng)作為一種滅火設(shè)備被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，在電子計算機與自動化控制系統(tǒng)共同作用下，達到迅速反應(yīng)并高效滅火的目的。根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場情況，自動調(diào)節(jié)噴水策略及水量，使火災(zāi)損失降到最低[5]。自動噴水滅火系統(tǒng)一般包括噴頭、管道、水泵、水箱和控制器。火災(zāi)探測器探測出火災(zāi)后，控制器馬上收到報警信號并開始采取相應(yīng)噴水策略。該控制器利用內(nèi)置算法模型對火災(zāi)現(xiàn)場火勢大小、蔓延速度以及火源位置進行分析，進而對噴頭噴水方向及水量進行自動調(diào)節(jié)。該工藝既快速又準確，能快速地把火勢限制在一定范圍內(nèi)。在自動噴水滅火系統(tǒng)實際使用過程中，電子計算機與自動化控制系統(tǒng)相融合，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些系統(tǒng)不僅能夠迅速地傳遞和處理火災(zāi)相關(guān)信息，還能通過自動化的控制技術(shù)，遠程地調(diào)整和優(yōu)化噴水策略。在火災(zāi)現(xiàn)場火勢變化時，控制器可結(jié)合實際情況對噴頭噴水方向及水量進行自動調(diào)節(jié)，從而更好地滿足火災(zāi)撲救需要[6]。

（二）實現(xiàn)氣體滅火系統(tǒng)自動化控制

氣體滅火系統(tǒng)自動化控制作為現(xiàn)代消防技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)，因其具有效率高、速度快、安全性好等特點，被廣泛運用于各種場所[7]。該系統(tǒng)采用預(yù)設(shè)自動化流程，可以在火災(zāi)發(fā)生初期，快速做出反應(yīng)，并有效抑制火勢擴散，使火災(zāi)造成的危害降到最低。氣體滅火系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制，主要靠先進的探測技術(shù)與智能控制系統(tǒng)，防護區(qū)域一般設(shè)置煙霧探測器和溫度探測器作為火災(zāi)感知設(shè)備。這些裝置可以對周圍環(huán)境煙霧濃度及溫度變化進行實時監(jiān)控，當(dāng)感應(yīng)到異常時，會馬上發(fā)出信號進行報警。這些信號將傳送給中央控制系統(tǒng)供其邏輯判斷。在確認著火后，該系統(tǒng)自動開啟氣體滅火裝置并投放滅火劑滅火。該系統(tǒng)利用先進的電子元件及機械部件，進行嚴格的質(zhì)量控制與檢測，以保證在惡劣環(huán)境中仍然能夠正常運行。另外，該系統(tǒng)具有自我診斷、故障報警等功能，當(dāng)發(fā)生故障或者異常時，會馬上發(fā)出報警信號，以提醒維護人員及時處理[8]。

結(jié)語

電子計算機及自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于消防領(lǐng)域，大大提高了消防工作水平，在火災(zāi)監(jiān)測、報警、滅火等消防管理的每一個環(huán)節(jié)中都起著舉足輕重的作用。盡管實際使用過程中出現(xiàn)了若干問題，但是可通過持續(xù)改進技術(shù)、強化人員培訓(xùn)以及改進管理等，進一步提升系統(tǒng)的運行效果。在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，電子計算機及自動化控制系統(tǒng)在消防方面得到了廣泛應(yīng)用，為確保人民群眾生命財產(chǎn)安全提供更為強大的支撐，有效地減少火災(zāi)所造成的損失，促進消防事業(yè)向更智能化、高效化方向發(fā)展。

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作者簡介：

張娟（1980— ），女，漢族，河南周口人，碩士研究生，副教授，研究方向：計算機。