摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術正在快速發(fā)展，并逐漸在各個行業(yè)中得到廣泛應用。本文主要研究物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程中的應用，通過分析物聯(lián)網(wǎng)技術的基本概念和組成部分，探討其在智慧建筑中的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。首先，回顧了傳統(tǒng)消防工程的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，提出了智慧消防工程的概念。其次，詳細討論了物聯(lián)網(wǎng)技術在消防工程中的具體應用場景，包括火災預警與監(jiān)測、火災報警與應急響應以及消防設備的智能化管理與維護。針對物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程應用中面臨的技術、經(jīng)濟與管理挑戰(zhàn)，提出了相應的對策與建議。最后，展望了物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程中的未來發(fā)展方向，并探討了新興技術的應用前景。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術；智慧建筑；消防工程；火災預警

引言

隨著科技的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術（IoT）在各個行業(yè)的應用日益廣泛。智慧建筑作為其中的重要應用場景，通過傳感器、通信技術、數(shù)據(jù)處理和智能控制，實現(xiàn)了建筑物的智能化管理。在智慧建筑的眾多應用中，消防工程的智能化尤為關鍵。傳統(tǒng)消防工程在火災預警、報警和應急響應方面存在諸多不足，如反應時間長、預警不及時、系統(tǒng)維護復雜等。物聯(lián)網(wǎng)技術的引入，為解決這些問題提供了新的途徑。探討物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程中的應用，分析基本組成和發(fā)展現(xiàn)狀，明確其在提升消防工程效率和安全性方面的作用。本文回顧了物聯(lián)網(wǎng)技術和智慧建筑的發(fā)展，分析傳統(tǒng)消防工程的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，詳細討論物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的應用場景，并通過典型案例總結經(jīng)驗和教訓。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術概述

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術通過將各種傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)了物與物、物與人之間的信息交換和通信，從而達到智能化識別、定位、監(jiān)控和管理的目的。物聯(lián)網(wǎng)基本構架如圖1所示，可分為三個層次，即物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層和物聯(lián)網(wǎng)應用層。

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎，由各種傳感器、RFID（射頻識別）標簽、攝像頭和M2M（機器對機器）終端等設備組成^[1]。這些設備負責采集物理世界中的數(shù)據(jù)，并將其轉換為可傳輸?shù)臄?shù)字信號。例如，RFID標簽通過RFID讀寫器采集物體的身份信息，傳感器網(wǎng)絡采集環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度和煙霧濃度，攝像頭實時監(jiān)控特定區(qū)域的情況。傳輸層負責將感知層采集的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。該層通常包括2G、3G、4G網(wǎng)絡、云計算平臺以及物聯(lián)網(wǎng)管理中心和信息中心。物聯(lián)網(wǎng)管理中心負責對數(shù)據(jù)進行編碼、認證和鑒權，確保數(shù)據(jù)安全和有效傳輸。云計算平臺提供強大的計算和存儲能力，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的實時處理與分析。應用層是物聯(lián)網(wǎng)的頂層。根據(jù)圖1，物聯(lián)網(wǎng)在多個領域都有廣泛應用，包括綠色農業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等。在智慧建筑消防工程中，物聯(lián)網(wǎng)技術主要應用于火災預警與監(jiān)測、火災報警與應急響應以及消防設備的智能化管理與維護。通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，能夠顯著提升消防工程的反應速度和處理效率，提高建筑物的安全性和管理水平。物聯(lián)網(wǎng)離不開幾個關鍵技術的支持，包括傳感器網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)通信、云計算、大數(shù)據(jù)分析和人工智能。傳感器網(wǎng)絡負責實時采集和傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)通信技術確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準確性和安全性；云計算和大數(shù)據(jù)分析提供了強大的數(shù)據(jù)處理能力；人工智能用于對數(shù)據(jù)進行深入分析和智能決策。通過這些技術的綜合應用，物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)的應用潛力得到充分發(fā)揮，不僅提升了生產(chǎn)和管理效率，還為智能化社會的建設提供了有力支撐。物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程中的應用，正是這一技術廣泛應用的重要體現(xiàn)^[2]。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的組成及工作原理

物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的應用，通過多層次的技術架構，實現(xiàn)對火災的早期預警、迅速報警和高效應急響應。智慧消防系統(tǒng)的基本組成如圖2所示，主要包括滅火控制單元、防排煙控制單元、緊急廣播系統(tǒng)、建筑設備聯(lián)動系統(tǒng)、消防控制中心、集中報警控制器以及各類探測器和控制器。

（一）組成部分

滅火控制單元和防排煙控制單元：負責在火災發(fā)生時自動啟動滅火裝置和排煙設備，以控制火勢和減少煙霧對人員的傷害。緊急廣播系統(tǒng)：通過緊急廣播系統(tǒng)，能夠及時向建筑內的人員傳達疏散指令和火災信息，指導人員快速、安全撤離。建筑設備聯(lián)動系統(tǒng)：通過聯(lián)動控制，在火災發(fā)生時自動執(zhí)行預設的應急操作，如停用電梯、關閉空調等，防止火勢蔓延。消防控制中心：集中管理和監(jiān)控整個消防系統(tǒng)，接收和處理各類傳感器和報警設備的數(shù)據(jù)，做出快速反應決策。集中報警控制器：將各區(qū)域的報警信息集中處理，確保信息傳輸?shù)募皶r性和準確性。

區(qū)域報警控制器：分布在各個區(qū)域，負責監(jiān)測和傳輸本區(qū)域的火災信息，包括煙霧探測器、溫度探測器、火焰探測器和紅外探測器等。

（二）工作原理

智慧消防系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術，通過各類傳感器實時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，如煙霧、溫度、火焰和紅外信號等^[3]。一旦探測到異常情況，傳感器將數(shù)據(jù)傳輸至區(qū)域報警控制器，區(qū)域報警控制器進一步分析數(shù)據(jù)并將火災信息傳輸至集中報警控制器。集中報警控制器匯總各區(qū)域的報警信息，并將關鍵數(shù)據(jù)傳輸至消防控制中心。消防控制中心根據(jù)預設的應急預案，迅速做出反應，啟動滅火裝置、防排煙設備、緊急廣播系統(tǒng)等，必要時向119火災報警系統(tǒng)和當?shù)叵狸牥l(fā)送警報。在整個過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術不僅提高了數(shù)據(jù)采集的及時性和準確性，還通過大數(shù)據(jù)分析和云計算技術，實現(xiàn)了對火災信息的智能化處理和快速響應。這種智能化的火災預警和應急響應系統(tǒng)，大大提升了消防工程的效率和安全性，有效減少了火災帶來的損失?？梢钥闯觯锫?lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的應用，不僅簡化了傳統(tǒng)消防工程的操作流程，還大幅提升了火災預警和應急響應能力，為智慧建筑的安全管理提供了有力保障^[4]。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中應用效果與分析

為了評估物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的應用效果，通過對比傳統(tǒng)消防系統(tǒng)和智慧消防系統(tǒng)在火災預警、報警響應時間、故障檢測和維護成本等方面的數(shù)據(jù)，進行詳細分析，如表1^[5]。

（一）火災預警準確率

智慧消防系統(tǒng)通過多種傳感器（如煙霧探測器、溫度探測器、火焰探測器和紅外探測器）實時監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)，并利用先進的算法進行數(shù)據(jù)融合和分析，顯著提高了火災預警的準確率。傳統(tǒng)消防系統(tǒng)的預警準確率為75%，而智慧消防系統(tǒng)的預警準確率提升至95%，增加了20%。這種高準確率使得火災能夠在早期階段得到有效檢測和控制，防止小火變大火。

（二）火災報警響應時間

物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的應用，通過實時數(shù)據(jù)傳輸和智能決策模型，實現(xiàn)了快速的火災報警響應^[6]。前文提到的多層次架構設計和高效的數(shù)據(jù)處理能力，使得智慧消防系統(tǒng)能夠在平均2分鐘內做出響應，而傳統(tǒng)消防系統(tǒng)需約5分鐘，縮短了60%的響應時間?？焖俚捻憫獣r間使得消防人員能夠更及時到達現(xiàn)場，控制火勢，減少人員和財產(chǎn)損失。

（三）故障檢測時間

智慧消防系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測各類設備的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并報告故障。前文提到的傳感器網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)處理平臺，通過對設備運行狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)控，實現(xiàn)了快速的故障檢測。數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)消防系統(tǒng)的故障檢測時間平均為24小時，而智慧消防系統(tǒng)僅需1小時，縮短了95%。這種快速的故障檢測和處理能力，確保了系統(tǒng)的正常運行，提升了整體安全性。

（四）年維護成本

由于智慧消防系統(tǒng)具有高效的自檢和遠程維護功能，其維護成本顯著低于傳統(tǒng)消防系統(tǒng)。結合前文提到的云計算平臺和智能管理技術，智慧消防系統(tǒng)能夠通過遠程監(jiān)控和自動診斷，減少現(xiàn)場維護的頻率和成本^[7]。這種成本的降低，對于大規(guī)模部署智慧消防系統(tǒng)具有重要的經(jīng)濟意義。綜合分析來看，物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防系統(tǒng)中的應用顯著提升了火災預警的準確性，縮短了報警響應時間，減少了故障檢測時間和維護成本，顯著降低了火災損失和發(fā)生次數(shù)。這些改善為智慧消防系統(tǒng)在智慧建筑中的廣泛應用提供了強有力的支持，在提升消防安全管理水平方面具有重要作用^[8]。

結語

物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程中的應用實現(xiàn)了火災的早期預警、迅速報警和高效應急響應。相比傳統(tǒng)消防系統(tǒng)，智慧消防系統(tǒng)在火災預警準確率、報警響應時間、故障檢測時間、維護成本和火災損失等方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。預警準確率提高了20%，響應時間縮短60%，故障檢測時間縮短95%，維護成本降低50%，火災損失減少60%，火災發(fā)生次數(shù)減少60%。物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，不僅提高了消防系統(tǒng)效率，還降低了維護成本和火災損失，為智慧建筑的安全管理提供了強有力的支持。

參考文獻

[1]黃廣國，晉廣慶，胡志誠.物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧建筑消防工程中的應用研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2023，13（03）：122-124.

[2]洪冬雪.“互聯(lián)網(wǎng)+”“智慧消防”促進消防工程管理創(chuàng)新思考[J].居業(yè)，2023（11）：201-203.

[3]李旭旭.“智慧消防”在消防監(jiān)督工作中的應用研究[C].中國國際科技促進會2023第二屆世界前沿科技大會，2023.

[4]田茂亮.智慧城市背景下智慧消防建設的SWOT分析[J].消防科學與技術，2021，40（03）：446-448.

[5]王征陽.物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧消防建設中的運用研究[J].消防界（電子版），2020，6（16）：55+57.

[6]朱立宇豐.綜合建筑體智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺軟件的設計與實現(xiàn)[J].數(shù)字技術與應用，2022，40（12）：230-232.

[7]李懿.消防安防云智慧技術在建筑消防系統(tǒng)終端中的應用[J].消防界（電子版），2022，8（22）：46-48.

[8]任立國，董金芝，劉旭兵.基于安消一體化的建筑智慧安全管理系統(tǒng)設計思路淺析[J].綠色建筑，2022，14（06）：74-76.

作者簡介：王曉東（1989— ），男，漢族，山東莒南人，本科，中級職稱，研究方向：工程消防。