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淺淡基于BIM技術(shù)的智慧消防應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間: 2022-04-18  點(diǎn)擊次數(shù): 460次

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

摘要:智慧城市的建設(shè)在全球掀起了熱潮,BIM技術(shù)可為智慧城市的建設(shè)提供強(qiáng)大的推進(jìn)力。智慧消防作為智慧城市的一部分,亦是如此。本文通過BIM應(yīng)用體系框架的構(gòu)建,對(duì)BIM技術(shù)與其他新一代信息技術(shù)的“合力"作用進(jìn)行了分析,并對(duì)BIM技術(shù)在智慧消防的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。最后指出,未來的BIM技術(shù),將具有更強(qiáng)的綜合性,其不僅僅是在建筑領(lǐng)域,在消防領(lǐng)域,也將有著廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:BIM;智慧消防;應(yīng)用


1 BIM與智慧城市

1.1 BIM概述

BIM即建筑信息模型,它是以項(xiàng)目各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進(jìn)行建筑模型的建立,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。BIM集成了項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段的的全部工程數(shù)據(jù),可形成面向項(xiàng)目全生命周期的信息化模型。BIM具有三維可視化、信息一體化、參數(shù)化、協(xié)同性、開源性、一致性、可出圖性等特點(diǎn)。

1.2智慧消防概述

智慧城市是以城市的生命體屬性為基本視角,以實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量為根本目的,以提高城市公共管理和公共服務(wù)的效益及效率為基本目標(biāo),以新一代信息技術(shù)的運(yùn)用為基本手段,以全面感知、深度融合、智能協(xié)同為城市的基本運(yùn)行方式的信息社會(huì)的城市發(fā)展形態(tài)。而智慧消防是指在整個(gè)城市消防領(lǐng)域,運(yùn)用各種高新技術(shù),實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防控“自動(dòng)化"、滅火救援指揮“智能化"、日常執(zhí)法工作“系統(tǒng)化"、部隊(duì)管理“精細(xì)化"的需求。智慧消防作為智慧城市的一個(gè)部分,同樣具備智慧城市所擁有的全面感知、深度融合和智能協(xié)同特性。

1.3 BIM與智慧消防的關(guān)聯(lián)

BIM作為一項(xiàng)新時(shí)代的信息技術(shù),必然能為智慧消防的建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。結(jié)合BIM的特點(diǎn)與智慧消防的特點(diǎn),BIM與智慧城市的關(guān)聯(lián)如下:

1.3.1全面感知

智慧消防系統(tǒng)能“感知"外在環(huán)境。而感知外在環(huán)境少不了三維空間定位。BIM技術(shù)擁有三維可視化的特點(diǎn),與GPS技術(shù)、各類感知技術(shù)的結(jié)合可以方便實(shí)現(xiàn)三維空間位,讓智慧城市的“感知神經(jīng)"更加發(fā)達(dá)。

1.3.2資源整合

智慧消防系統(tǒng)需要將各部門、各區(qū)域的各類信息資源整合起來,方能使智慧消防系統(tǒng)成為一個(gè)具有較好協(xié)同能力和調(diào)控能力的有機(jī)整體。而BIM技術(shù)可以將各類信息、資源進(jìn)行整合,例如建筑物及消防設(shè)備的空間、位置、時(shí)間、成本、材料、廠商等等信息。此外,BIM開放性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),結(jié)合IT技術(shù),可以方便的將除建筑信息外的其他各類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。

1.3.3協(xié)同運(yùn)作

智慧消防系統(tǒng)需具備高度的協(xié)同性。而BIM可提供協(xié)作的平臺(tái),讓用戶在任何地方、任何時(shí)間獲取、交換、處理信息。從上述可知,以上這三個(gè)方面體現(xiàn)了智慧消防的“需求",而BIM能在這三個(gè)方面提供“供給"。需求與供給的充分結(jié)合說明BIM技術(shù)應(yīng)用于智慧消防是可能的,也是必要的。


2 基于BIM技術(shù)的智慧消防應(yīng)用體系

智慧消防的建設(shè)目前處于初創(chuàng)階段,既沒有前期的經(jīng)驗(yàn)可以遵循,也沒有標(biāo)準(zhǔn)的模式可以參照。本章從BIM技術(shù)的角度出發(fā),提出一種應(yīng)用于智慧消防的框架體系。其應(yīng)用體系如圖1。

2.1基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是智慧消防的建設(shè)前提。技術(shù)層中BIM的應(yīng)用載體是城市中的人與各類建筑以及其他基礎(chǔ)消防設(shè)施等?;A(chǔ)層中的應(yīng)用載體,通過覆蓋全城的互聯(lián)網(wǎng),方能進(jìn)行BIM或其他信息技術(shù)的運(yùn)用。

2.2技術(shù)層

智慧消防的建設(shè)并非僅BIM技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)的,需要BIM與其他技術(shù)相結(jié)合,才能發(fā)揮出BIM技術(shù)在智慧消防建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)。

2.2.1 BIM+物聯(lián)網(wǎng)

BIM與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,實(shí)質(zhì)上是建筑信息的集成與融合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)承擔(dān)底層(建筑構(gòu)件)的信息感知、收集、傳遞、監(jiān)控的功能,而BIM技術(shù)發(fā)揮上層(整個(gè)模型)信息集成、交互、展示和協(xié)調(diào)管理的作用。二者的結(jié)合是虛擬信息化管理和實(shí)體環(huán)境硬件的結(jié)合。在智慧消防的建設(shè)中,物聯(lián)網(wǎng)可以讓消防系統(tǒng)的“感知神經(jīng)"更加發(fā)達(dá),而BIM技術(shù)有利于消防系統(tǒng)整體性的調(diào)控,二者的結(jié)合可讓智慧城市消防系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境做出準(zhǔn)確的感知及反應(yīng),二者的結(jié)合可用于消防定位系統(tǒng)的建設(shè)。

2.2.2 BIM+云計(jì)算

BIM與云計(jì)算的結(jié)合,是利用云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)將BIM服務(wù)轉(zhuǎn)化成BIM云服務(wù)?;谠朴?jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力,可以將BIM服務(wù)中計(jì)算量大的工作轉(zhuǎn)移到云端,從而提高了BIM服務(wù)的效率。在智慧消防的建設(shè)及運(yùn)行中,會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息,不僅包括建筑信息,還包括設(shè)備運(yùn)行及感知外界環(huán)境所需要的信息。這便需要云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行分布式的計(jì)算,幫助智慧消防系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確的做出反應(yīng)。

2.2.3 BIM+IT

BIM與IT的結(jié)合,即BIM與軟件開發(fā)技術(shù)的結(jié)合,強(qiáng)調(diào)的是利用IT技術(shù),展示出BIM技術(shù)良好的可拓展性。由于智慧消防的建設(shè)目前尚處于探索結(jié)算,是一個(gè)不斷創(chuàng)新、反復(fù)嘗試、反復(fù)修改的過程。為適應(yīng)這個(gè)過程的需要,智慧消防工程的各個(gè)接口應(yīng)是具有良好可拓展性的接口。而BIM技術(shù)具有開源性,其開放性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合IT技術(shù),便于修改及優(yōu)化,可以適應(yīng)智慧消防可拓展性接口的需求。2.2.4BIM+其他技術(shù)

BIM與其他技術(shù)相結(jié)合,同樣可用于智慧消防系統(tǒng)的建設(shè)。例如GIS技術(shù)、VR技術(shù)、導(dǎo)航算法技術(shù)等等。

2.3應(yīng)用層

智慧消防的建設(shè),需要搭建基礎(chǔ)支撐平臺(tái)、自動(dòng)感知平臺(tái)、分析研判平臺(tái)和共享共治平臺(tái)?;A(chǔ)支撐平臺(tái)為智慧消防系統(tǒng)提供各類數(shù)據(jù)支撐;自動(dòng)感知平臺(tái)能夠“感知"引發(fā)火災(zāi)的溫度、煙霧等外在環(huán)境;分析研判平臺(tái)能夠清晰定位、分析火情、提供救援及逃生的詳細(xì)路徑,幫助決策;共享共治平臺(tái)能夠提供一個(gè)信息高度共享、管理高度協(xié)同的工作平臺(tái),使得智慧消防“系統(tǒng)化"。而BIM技術(shù)在這四個(gè)平臺(tái)的建設(shè)上均能發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

BIM模型可為基礎(chǔ)支撐平臺(tái)提供建筑信息,包括但不限于消防平臺(tái)需要的建筑消防系統(tǒng)布局、建筑通道布局等等。例如,在BIM模型中,可以將滅火器的位置、逃生通道、救援通道三維形象地展示出來,直觀地反映救援與逃生路徑。

BIM可為自動(dòng)感知平臺(tái)提供空間定位。BIM技術(shù)可與各類定位技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位,再結(jié)合傳感技術(shù),當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),通過煙霧報(bào)/警器、溫度感應(yīng)裝置,將火災(zāi)發(fā)生的位置信息傳遞至消防控制系統(tǒng),管理者們可通過BIM模型輕易發(fā)現(xiàn)起火的具體位置,從而為消防救援指揮節(jié)約時(shí)間。

BIM可為分析研判平臺(tái)提供空間信息,輔助消防救援的分析決策。BIM模型中的建筑消防系統(tǒng)布局、建筑通道布局信息可為路徑分析軟件提供三維信息基礎(chǔ),且基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM數(shù)據(jù)高度的可交互性使得其可以方便導(dǎo)出,為路徑分析軟件對(duì)救援路徑、逃生路徑做出準(zhǔn)確的三維分析判斷與提示。

BIM可為共享共治平臺(tái)提供協(xié)同管理?;贐IM的協(xié)同平臺(tái),結(jié)合IT技術(shù),可設(shè)計(jì)一個(gè)信息共享、協(xié)同管理的消防管理平臺(tái)。在平臺(tái)中,消防隊(duì)員可通過移動(dòng)終端瀏覽失火建筑物的布局,了解消防系統(tǒng)(如滅火器)的位置、逃生通道的位置、救援通道的位置等等,使得消防隊(duì)員救援時(shí)心中有數(shù),同時(shí)降低了消防指揮的管理難度,提高了消防救援的效率。

3安科瑞智慧消防平臺(tái)介紹

3.1平臺(tái)結(jié)構(gòu)

3.2平臺(tái)主要功能介紹

3.2.1頁(yè)

     用戶登錄成功之后進(jìn)入頁(yè),如圖所示。主要展示的內(nèi)容有:項(xiàng)目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報(bào)/警信息、報(bào)/警分類、報(bào)/警統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺(tái)賬信息等。其中百/度地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報(bào)/警時(shí)可以在BIM模型中預(yù)警顯示。

3.2.2消防子系統(tǒng)

     智慧消防管理云平臺(tái)包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設(shè)備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)可以接入電氣火災(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)主機(jī)、滅弧式保護(hù)器探測(cè)器和無線測(cè)溫探測(cè)器等。點(diǎn)擊智慧用電子系統(tǒng)進(jìn)入智慧用電監(jiān)控頁(yè)面,點(diǎn)擊菜單顯示整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息和該項(xiàng)目下的所有探測(cè)器的信息,點(diǎn)擊末級(jí)節(jié)點(diǎn)顯示具體探測(cè)器的監(jiān)控頁(yè)面。

 

     消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等,用于實(shí)時(shí)的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水,以及開蓋等事件,當(dāng)消防水壓不夠,管網(wǎng)漏水時(shí),系統(tǒng)也能實(shí)時(shí)地發(fā)出警報(bào),能讓相關(guān)人員及時(shí)維修維護(hù),保障消防安全。

     防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報(bào)/警裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集,實(shí)時(shí)秒級(jí)檢測(cè)煙霧,一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)劇超過風(fēng)險(xiǎn)閾值,APP、短信報(bào)/警、電話報(bào)/警統(tǒng)統(tǒng)上陣,通過設(shè)備的標(biāo)簽、地理位置定位,快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個(gè)位置的火災(zāi)隱情。

     消防設(shè)備電源子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控消防系統(tǒng)各個(gè)部件(如消防報(bào)/警主機(jī)、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等)的電源工作狀態(tài),確保消防設(shè)備供電正常,并對(duì)各個(gè)部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報(bào)/警提示??砷L(zhǎng)期記錄電壓電流運(yùn)行參數(shù),自動(dòng)對(duì)消防電源一段時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析,對(duì)可能產(chǎn)出問題的隱患進(jìn)行警示。

     防火門子系統(tǒng)通過與門禁報(bào)/警、視頻識(shí)別的關(guān)聯(lián),實(shí)時(shí)監(jiān)控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況,實(shí)現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警救援是消防生命通道的暢通等,保障安全的生活、工作環(huán)境。

     應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)應(yīng)急燈具的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),可準(zhǔn)確的給出安全的疏散路徑指示,智能打開消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)急照明燈,幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線,指引安全逃生方向。

     視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應(yīng)端各子系統(tǒng)報(bào)/警信息后,可調(diào)出報(bào)/警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控?cái)z像頭圖像,查看報(bào)/警現(xiàn)場(chǎng)視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)/警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了報(bào)/警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)。

     消防設(shè)備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€(gè)建筑、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的所有消防設(shè)備和資產(chǎn)納入管理,對(duì)一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊(duì)地址等著重標(biāo)注,日常的巡檢和維護(hù)都需要納入計(jì)劃,在緊急情況下,會(huì)聯(lián)動(dòng)GIS調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。

3.2.3隱患管理

     隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱患處理和隱患分析四個(gè)模塊??梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许?xiàng)目的隱患信息,并進(jìn)行派發(fā)和處理操作,且對(duì)所有隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.2.4能耗分析

     能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報(bào)表和能耗預(yù)測(cè)等五個(gè)模塊。可以查看登錄用戶下的所有項(xiàng)目的能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比和報(bào)表,且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗預(yù)/測(cè)/分/析。

3.2.5手機(jī)APP

3.3推薦配置

3.3.1平臺(tái)服務(wù)器:建議按照我方推薦配置購(gòu)買,或者客戶自己租用阿里云資源。

     推薦硬件配置清單:(如申請(qǐng)阿里云可忽略)

3.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)推薦硬件配置清單:

     注:以下配置為針對(duì)1個(gè)回路選型,其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回路電流大

3.3.3產(chǎn)品介紹

電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器

     ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡(luò)上傳,單表流量說明:

     上傳間隔一分鐘,小于30M/月;

     上傳間隔二分鐘,小于15M/月;

     上傳間隔五分鐘,小于10M/月

4結(jié)論

     總而言之,在高層辦公建筑樓宇內(nèi),通過物業(yè)公司開展消防安全管理已是社會(huì)發(fā)展的必然。我國(guó)近年來高層樓宇消防機(jī)制研究取得了不錯(cuò)的成績(jī),但是仍舊未能*根/除消防安全隱患。這就需要物業(yè)公司和企業(yè)聯(lián)起手來,從消防教育、消防責(zé)任機(jī)制、專業(yè)人才培養(yǎng)等幾個(gè)方面入手,構(gòu)建多維消防管理體系,形成滿足我國(guó)辦公樓宇需要的消防管理機(jī)制。

 

參考文獻(xiàn)

[1]付聰.基于 BIM 技術(shù)的智慧消防應(yīng)用探討

[2]趙大鵬.中國(guó)智慧城市建設(shè)問題研究[D]援吉林:吉林大學(xué), 2013.

[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺(tái)2020版

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版


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