Product category
劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801
摘要:智慧城市的建設在全球掀起了熱潮,BIM技術(shù)可為智慧城市的建設提供強大的推進力。智慧消防作為智慧城市的一部分,亦是如此。本文通過BIM應用體系框架的構(gòu)建,對BIM技術(shù)與其他新一代信息技術(shù)的“合力"作用進行了分析,并對BIM技術(shù)在智慧消防的具體應用進行了探討。最后指出,未來的BIM技術(shù),將具有更強的綜合性,其不僅僅是在建筑領(lǐng)域,在消防領(lǐng)域,也將有著廣闊的應用前景。
關(guān)鍵詞:BIM;智慧消防;應用
1 BIM與智慧城市
1.1 BIM概述
BIM即建筑信息模型,它是以項目各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進行建筑模型的建立,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM集成了項目從設計、施工、運維等各階段的的全部工程數(shù)據(jù),可形成面向項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。
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的效益及效率為基本目標,以新一代信息技術(shù)的運用為基本手段,以感知、深度融合、智能協(xié)同為城市的基本運行方式的信息社會的城市發(fā)展形態(tài)。而智慧消防是指在整個城市消防領(lǐng)域,運用各種高新技術(shù),實現(xiàn)火災防控“自動化"、滅火救援指揮“智能化"、日常執(zhí)法工作“系統(tǒng)化"、部隊管理“精細化"的需求。智慧消防作為智慧城市的一個部分,同樣具備智慧城市所擁有的感知、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作為一項新時代的信息技術(shù),必然能為智慧消防的建設提供強有力的技術(shù)支撐。結(jié)合BIM的特點與智慧消防的特點,BIM與智慧城市的關(guān)聯(lián)如下:
1.3.1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,與GPS技術(shù)、各類感知技術(shù)的結(jié)合可以方便實現(xiàn)三維空間位,讓智慧城市的“感知神經(jīng)"更加發(fā)達。
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)成為一個具有較好協(xié)同能力和調(diào)控能力的有機整體。而BIM技術(shù)可以將各類信息、資源進行整合,例如建筑物及消防設備的空間、位置、時間、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)進行整合。
1.3.3協(xié)同運作
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,讓用戶在任何地方、任何時間獲取、交換、處理信息。從上述可知,以上這三個方面體現(xiàn)了智慧消防的“需求",而BIM能在這三個方面提供“供給"。需求與供給的充分結(jié)合說明BIM技術(shù)應用于智慧消防是可能的,也是必要的。
2 基于BIM技術(shù)的智慧消防應用體系
智慧消防的建設目前處于初創(chuàng)階段,既沒有前期的經(jīng)驗可以遵循,也沒有標準的模式可以參照。本章從BIM技術(shù)的角度出發(fā),提出一種應用于智慧消防的框架體系。其應用體系如圖1。
2.1基礎(chǔ)層
基礎(chǔ)層是智慧消防的建設前提。技術(shù)層中BIM的應用載體是城市中的人與各類建筑以及其他基礎(chǔ)消防設施等?;A(chǔ)層中的應用載體,通過覆蓋全城的互聯(lián)網(wǎng),方能進行BIM或其他信息技術(shù)的運用。
2.2技術(shù)層
智慧消防的建設并非僅BIM技術(shù)就可實現(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)在智慧消防建設中的優(yōu)勢。
2.2.1 BIM+物聯(lián)網(wǎng)
BIM與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,實質(zhì)上是建筑信息的集成與融合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)承擔底層(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體環(huán)境硬件的結(jié)合。在智慧消防的建設中,物聯(lián)網(wǎng)可以讓消防系統(tǒng)的“感知神經(jīng)"更加發(fā)達,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)對外界環(huán)境做出準確的感知及反應,二者的結(jié)合可用于消防定位系統(tǒng)的建設。
2.2.2 BIM+云計算
BIM與云計算的結(jié)合,是利用云計算的優(yōu)勢將BIM服務轉(zhuǎn)化成BIM云服務?;谠朴嬎銖姶蟮挠嬎隳芰?,可以將BIM服務中計算量大的工作轉(zhuǎn)移到云端,從而提高了BIM服務的效率。在智慧消防的建設及運行中,會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息,不僅包括建筑信息,還包括設備運行及感知外界環(huán)境所需要的信息。這便需要云計算技術(shù)進行分布式的計算,幫助智慧消防系統(tǒng)快速、準確的做出反應。
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目前尚處于探索結(jié)算,是一個不斷創(chuàng)新、反復嘗試、反復修改的過程。為適應這個過程的需要,智慧消防工程的各個接口應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。例如GIS技術(shù)、VR技術(shù)、導航算法技術(shù)等等。
2.3應用層
智慧消防的建設,需要搭建基礎(chǔ)支撐平臺、自動感知平臺、分析研判平臺和共享共治平臺?;A(chǔ)支撐平臺為智慧消防系統(tǒng)提供各類數(shù)據(jù)支撐;自動感知平臺能夠“感知"引發(fā)火災的溫度、煙霧等外在環(huán)境;分析研判平臺能夠清晰定位、分析火情、提供救援及逃生的詳細路徑,幫助決策;共享共治平臺能夠提供一個信息高度共享、管理高度協(xié)同的工作平臺,使得智慧消防“系統(tǒng)化"。而BIM技術(shù)在這四個平臺的建設上均能發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢。
BIM模型可為基礎(chǔ)支撐平臺提供建筑信息,包括但不限于消防平臺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可為自動感知平臺提供空間定位。BIM技術(shù)可與各類定位技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)室內(nèi)定位,再結(jié)合傳感技術(shù),當火災發(fā)生時,通過煙霧報警器、溫度感應裝置,將火災發(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)約時間。
BIM可為分析研判平臺提供空間信息,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標準的BIM數(shù)據(jù)高度的可交互性使得其可以方便導出,為路徑分析軟件對救援路徑、逃生路徑做出準確的三維分析判斷與提示。
BIM可為共享共治平臺提供協(xié)同管理?;贐IM的協(xié)同平臺,結(jié)合IT技術(shù),可設計一個信息共享、協(xié)同管理的消防管理平臺。在平臺中,消防隊員可通過移動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,使得消防隊員救援時心中有數(shù),同時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介紹
3.1平臺結(jié)構(gòu)
3.2平臺主要功能介紹
3.2.1頁
用戶登錄成功之后進入頁,如圖所示。主要展示的內(nèi)容有:項目概況、設備狀態(tài)、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。
3.2.2消防子系統(tǒng)
智慧消防管理云平臺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)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設備管理子系統(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、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子系統(tǒng)進入智慧用電監(jiān)控頁面,點擊菜單顯示整個項目的基礎(chǔ)信息和該項目下的所有探測器的信息,點擊末級節(jié)點顯示具體探測器的監(jiān)控頁面。
消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等,用于實時的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水,以及開蓋等事件,當消防水壓不夠,管網(wǎng)漏水時,系統(tǒng)也能實時地發(fā)出警報,能讓相關(guān)人員及時維修維護,保障消防。
防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報警裝置,實現(xiàn)對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集,實時秒級檢測煙霧,一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)劇超過風險閾值,APP、短信報警、電話報警統(tǒng)統(tǒng)上陣,通過設備的標簽、地理位置定位,快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個位置的火災隱情。
消防設備電源子系統(tǒng)實時監(jiān)控消防系統(tǒng)各個部件(如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等)的電源工作狀態(tài),確保消防設備供電正常,并對各個部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示??砷L期記錄電壓電流運行參數(shù),自動對消防電源一段時間的運行狀態(tài)進行分析,對可能產(chǎn)出問題的隱患進行警示。
防火門子系統(tǒng)通過與門禁報警、視頻識別的關(guān)聯(lián),實時監(jiān)控消防通道、出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況,實現(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,保障的生活、工作環(huán)境。
應急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實現(xiàn)對各個應急燈具的實時監(jiān)控和控制,當發(fā)生火災時,可準確的給出的疏散路徑指示,智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈,幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線,指引逃生方向。
視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應端各子系統(tǒng)報警信息后,可調(diào)出報警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控攝像頭圖像,查看報警現(xiàn)場視頻輔助進行火情確認。實現(xiàn)火災報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機結(jié)合,實現(xiàn)了報警點和監(jiān)控點的聯(lián)動。
消防設備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€建筑、項目節(jié)點的所有消防設備和資產(chǎn)納入管理,對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注,日常的巡檢和維護都需要納入計劃,在緊急情況下,會聯(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進行調(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模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息,并進行派發(fā)和處理操作,且對所有隱患進行統(tǒng)計分析。
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、能耗報表和能耗預測等五個模塊??梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康哪芎慕y(tǒng)計、同環(huán)比和報表,且按日、周、月等維度進行能耗統(tǒng)計分析。
3.2.5手機APP
3.3配置
3.3.1平臺服務器:建議按照我方配置購買,或者客戶自己租用阿里云資源。
硬件配置清單:(如申請阿里云可忽略)
3.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場硬件配置清單:
注:以下配置為針對1個回路選型,其中剩余電流互感器應根據(jù)現(xiàn)場回路電流大
3.3.3產(chǎn)品介紹
電氣火災監(jiān)控探測器
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡上傳,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)公司開展消防管理已是社會發(fā)展的必然。我國近年來高層樓宇消防機制研究取得了不錯的成績,但是仍舊未能*解決消防隱患。這就需要物業(yè)公司和企業(yè)聯(lián)起手來,從消防教育、消防責任機制、專業(yè)人才培養(yǎng)等幾個方面入手,構(gòu)建多維消防管理體系,形成滿足我國辦公樓宇需要的消防管理機制。
參考文獻
[1]付聰.基于 BIM 技術(shù)的智慧消防應用探討
[2]趙大鵬.中國智慧城市建設問題研究[D]援吉林:吉林大學, 2013.
[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版
作者簡介:劉細鳳,女,本科 安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電。