傳統(tǒng)村落智慧消防的架構(gòu)研究

吳園園工程師 黃 健

(1.溫州市消防救援支隊，浙江 溫州 325000；2.溫州市教師教育院，浙江 溫州 325000)

0 引言

傳統(tǒng)村落是中國農(nóng)耕文明留下的最大遺產(chǎn)，價值不可估量，2012-2021年我國已有5批共計6 819個村落被列入“中國傳統(tǒng)村落名錄”，規(guī)模、內(nèi)容和價值均位于世界之最。但傳統(tǒng)村落火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，村落受損嚴(yán)重，有的甚至被焚燒殆盡。頻繁發(fā)生的火災(zāi)事故為全國傳統(tǒng)村落安全防護(hù)工作敲響警鐘，如何做好火災(zāi)防控工作成為保護(hù)傳統(tǒng)村落亟待解決的核心問題。近年來，越來越多的學(xué)者對包括傳統(tǒng)村落在內(nèi)的古建筑消防安全管理工作展開研究。李永平[1]提出從應(yīng)用現(xiàn)代防火新技術(shù)、建設(shè)消防基礎(chǔ)設(shè)施、建立完善消防責(zé)任體系、加大消防宣傳教育培訓(xùn)力度等方面加強土木結(jié)構(gòu)文物古建筑的消防安全；胡睿麟[2]提出從健全消防組織機(jī)構(gòu)、落實消防責(zé)任制度、設(shè)置消防車道、保障消防水源、設(shè)計安裝先進(jìn)的消防技術(shù)設(shè)施、配置足量的便攜式滅火器材、加強火災(zāi)預(yù)防和管理等方面加強木結(jié)構(gòu)古建筑的消防安全防范；萬漢斌[3]提出從強化火災(zāi)隱患整治力度、強化消防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、細(xì)化傳統(tǒng)村落古建筑特征的防火滅火要求、加強節(jié)慶活動火災(zāi)防范等方面加強傳統(tǒng)村落、古建筑的消防安全防范；賈永錄[4]提出從出臺古建筑消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用辦法、調(diào)研古建筑消防實情、安裝消防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)施、加強消防維保等方面加強古建筑的火災(zāi)防控工作。上述研究主要集中在組織結(jié)構(gòu)、責(zé)任體系及增設(shè)消防設(shè)施等人防、技防措施方面，對傳統(tǒng)村落消防安全防控工作有著積極的指導(dǎo)意義，但仍有一定的局限性，例如單位消防制度落實程度、人員素質(zhì)、消防設(shè)備設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)等情況也直接影響火災(zāi)防控效果，研究中涉及較少，也沒有統(tǒng)籌協(xié)調(diào)考慮。筆者通過對2014年1月11日云南省香格里拉某古城火災(zāi)事故、2021年2月14日云南省臨滄市滄源佤族自治縣某村老寨火災(zāi)事故進(jìn)行分析，總結(jié)其火災(zāi)危險性及事故成因，結(jié)合當(dāng)前傳統(tǒng)村落消防安全管理現(xiàn)狀[5]，探析智慧消防在傳統(tǒng)村落消防安全管理工作中的應(yīng)用模式，以期運用科技手段實現(xiàn)傳統(tǒng)村落火災(zāi)防控由人防、技防到智防，更好地做好傳統(tǒng)村落消防安全防控工作。

1 2起火災(zāi)事故分析

1.1 事故基本情況

2014年1月11日，云南省香格里拉某古城發(fā)生火災(zāi)，造成燒損、拆除房屋面積約59 900m2，燒損(含拆除)房屋直接損失8 983.93萬元(不含室內(nèi)物品和裝飾費用)，無人員傷亡，事故原因為“如意客?！苯?jīng)營者唐英在臥室內(nèi)使用五面鹵素取暖器不當(dāng)，引燃可燃物引發(fā)火災(zāi)；2021年2月14日，云南省臨滄市滄源佤族自治縣某村老寨發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)燒毀房屋104間，傳統(tǒng)草木民居大部分被燒為灰燼，造成直接財產(chǎn)損失813.48萬元，無人員傷亡，事故原因為8歲小孩在古寨玩火引起。

1.2 火災(zāi)危險性及事故成因分析

傳統(tǒng)村落由于其自身建筑結(jié)構(gòu)和布局的特點具有比普通建筑更高的火災(zāi)危險性，基于2起傳統(tǒng)村落火災(zāi)事故從防火和滅火救援2個方面分析這類建筑的火災(zāi)危險性和事故成因。

1.2.1 防火方面分析

(1)建筑結(jié)構(gòu)。香格里拉某古城、滄源佤族自治縣某村老寨的建筑以磚木結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu)為主，建筑耐火等級普遍較低，加之歷史悠久，香格里拉某古城有1 300多年的歷史，滄源佤族自治縣某村老寨約有400多年歷史，木材風(fēng)化，極易被點燃。傳統(tǒng)村落普遍都是院落層層疊疊，廊道相通，建筑之間多貼鄰建造，沒有防火分隔，防火間距小甚至沒有，一旦發(fā)生火災(zāi)，燃燒蔓延迅速，短時間內(nèi)造成“火燒連營”。2起火災(zāi)事故傳統(tǒng)村落具體的建筑結(jié)構(gòu)、火災(zāi)延續(xù)時間及燒損情況，見表1。

表1 2起火災(zāi)事故建筑結(jié)構(gòu)、火災(zāi)延續(xù)時間及燒損情況Tab.1 The analysis of building structure, fire duration and burning loss in 2 fire accidents

(2)消防安全風(fēng)險隱患。傳統(tǒng)村落多數(shù)產(chǎn)權(quán)屬于個人，性質(zhì)上屬于居民私有住宅，年輕一代居民多外出打工，留守的大部分是老人和兒童，他們的消防安全知識匱乏、安全用火用電意識差，隨意私拉亂接用電器的現(xiàn)象普遍存在，增加了傳統(tǒng)村落的火災(zāi)危險性。近幾年，隨著我國旅游事業(yè)的蓬勃發(fā)展，香格里拉某古城、滄源佤族自治縣某村老寨均作為旅游景區(qū)得到開發(fā)，多數(shù)居民住宅被改造成商店、餐飲店、娛樂場所等，但經(jīng)營者不同程度存在消防安全意識淡薄、消防安全投入少、違規(guī)用火用電等，如香格里拉某古城存在大量酒吧、客棧、餐廳使用柴油、液化氣罐等，但又沒有相應(yīng)的安全操作規(guī)范和防護(hù)措施；滄源佤族自治縣某村老寨內(nèi)有部分村民經(jīng)營餐飲存在使用明火的現(xiàn)象，這些都是火災(zāi)發(fā)生的重大隱患。從事故原因看，香格里拉某古城、滄源佤族自治縣某村老寨2起火災(zāi)事故均由用火、用電不慎引起。

(3)消防安全管理。雖然多數(shù)傳統(tǒng)村落開發(fā)成旅游景點后，有專門的運營管理單位，但由于管理人員缺乏、單位重經(jīng)濟(jì)效益輕安全，致使消防安全管理工作不到位，責(zé)任分工不明確，管理制度的制定沒有結(jié)合單位實際，落實也不到位。防火巡查、檢查機(jī)制不完善，人員配置不足，往往僅對公共部位進(jìn)行檢查，居民住宅、商鋪內(nèi)用火、用電情況由各住戶、商戶自行負(fù)責(zé)，隱患盲點大量存在，如滄源佤族自治縣某村老寨景區(qū)日常管理不嚴(yán)格，疏于對火源的檢查和吸煙現(xiàn)象的管理，未設(shè)置相關(guān)消防安全警示語提醒。香格里拉某古城雖設(shè)有古城管委會消防科，但對消火栓冬季凍結(jié)影響出水未及時檢查和上報，致使隱患問題沒有得到及時解決。

1.2.2 滅火救援方面分析

(1)消防安全基本保障。香格里拉某古城、滄源佤族自治縣某村老寨建造初均沒有消防規(guī)劃，缺乏火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、智能預(yù)警、智慧用電等現(xiàn)代化安全設(shè)施保護(hù)，火災(zāi)感知預(yù)警能力較弱。雖后期改造中增設(shè)了消火栓、滅火器等消防設(shè)施，但因設(shè)計施工存在缺陷或保養(yǎng)不到位，發(fā)生火災(zāi)事故時不能正常運行，無法進(jìn)行有效撲救，導(dǎo)致火勢蔓延擴(kuò)大。香格里拉某古城火災(zāi)事故發(fā)生在凌晨，人們都在熟睡中，火警發(fā)現(xiàn)較晚，發(fā)現(xiàn)火警者在其睡醒后發(fā)現(xiàn)房間里著火了?；馂?zāi)發(fā)生后，消防栓無法正常出水，只能進(jìn)行遠(yuǎn)距離供水和運水滅火，致使無法有效控制火勢蔓延。滄源佤族自治縣某村老寨火災(zāi)初起時消火栓壓力相對較大，但后續(xù)供水不足，導(dǎo)致火勢蔓延擴(kuò)大。

(2)應(yīng)急處置能力。傳統(tǒng)村落多數(shù)建在山上或地處偏遠(yuǎn)，離消防救援站距離甚遠(yuǎn)，滄源佤族自治縣某村老寨位于深山峽谷距離縣城約26km，距最近的政府專職消防隊約15km，消防救援人員無法短時間內(nèi)到達(dá)處置，主要依靠自身的微型消防站或者消防隊。多數(shù)傳統(tǒng)村落未設(shè)置微型消防站或?qū)Ｂ毾狸?，設(shè)有微型消防站或?qū)Ｂ毾狸牭?，隊員多為本地居民或兼職，日常演練、訓(xùn)練少，加之信息不暢，不能及時發(fā)現(xiàn)火警，應(yīng)急響應(yīng)時間長，到場不能有效處置，如滄源佤族自治縣某村老寨配備的消防隊員同時負(fù)責(zé)景區(qū)巡邏、門口引導(dǎo)車輛等工作，應(yīng)急處置能力有限，發(fā)現(xiàn)火警后各自為戰(zhàn)，現(xiàn)場秩序較為混亂，無法有效控制初期火勢，當(dāng)最近的政府專職消防隊到達(dá)現(xiàn)場時，火勢已蔓延擴(kuò)大。

通過上述分析可見，對于建筑結(jié)構(gòu)特殊的傳統(tǒng)村落，傳統(tǒng)的消防安全管理模式仍存在諸多需要完善之處。筆者認(rèn)為智慧消防技術(shù)的應(yīng)用，可以有效彌補傳統(tǒng)消防安全管理模式的不足，大大提升傳統(tǒng)村落消防安全防控水平。

2 消防安全智能化管理措施

智慧消防[6-7]應(yīng)用包括消防先進(jìn)技術(shù)和裝備的設(shè)置、消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的建立、信息平臺的建設(shè)，結(jié)合傳統(tǒng)村落的特點筆者提出智慧消防的架構(gòu)主要由智能監(jiān)測(智能家庭、智能村落)、智慧管理、智慧監(jiān)管、智慧應(yīng)急處置等4部分組成，如圖1。

圖1 傳統(tǒng)村落智慧消防架構(gòu)圖Fig.1 The framework of the intelligent fire protection for the traditional village

2.1 智能監(jiān)測系統(tǒng)

分別在家庭、村落安裝先進(jìn)消防技術(shù)和裝備，對傳統(tǒng)村落消防安全狀況進(jìn)行全方位監(jiān)測，實現(xiàn)24h無人自動掃描監(jiān)測火情，可視化查看消防設(shè)施運維狀況、電動自行車以及重點部位情況，同時傳統(tǒng)村落運營管理單位或者傳統(tǒng)村落所屬鎮(zhèn)街設(shè)置集中監(jiān)控中心，所有智能監(jiān)測系統(tǒng)整合成一個智能消防預(yù)警平臺，通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測，獲得實時的監(jiān)測信息，遇有警情，監(jiān)控中心人員立即做出反應(yīng)，啟動應(yīng)急處置預(yù)案，第一時間整改、消除隱患，或第一時間對火情進(jìn)行處置。

(1)智能家庭。將傳統(tǒng)村落住戶、商戶的廚房、餐廳、房間、通道進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，安裝獨立式可燃?xì)怏w探測器、故障電弧探測裝置和獨立式感煙探測器等新型報警裝置，分別對傳統(tǒng)村落中的燃?xì)?、電路、煙氣進(jìn)行24h監(jiān)測。

(2)智能村落。安裝智慧消防用水系統(tǒng)，對室內(nèi)外消火栓、自動噴水滅火系統(tǒng)、消防水箱和水池、室外取水池進(jìn)行水位和水壓監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)超出設(shè)定范圍，即刻報警提示；利用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加強重點部位的電子巡查管控；建立電動自行車智能充電樁系統(tǒng)，在傳統(tǒng)村落設(shè)置電動自行車集中停放、充電點，通過APP+運營云平臺+智能充電樁設(shè)備的模式，對多級充電站進(jìn)行集中監(jiān)控和營運管理，實現(xiàn)充滿自動斷電、過載或過溫預(yù)警、煙霧報警、視頻喊話，減少電動自行車火災(zāi)事故的發(fā)生。

2.2 智慧消防管理系統(tǒng)

在省、市級層面建立單位消防安全自主管理平臺，以電腦或手機(jī)作為終端。根據(jù)傳統(tǒng)村落特點建立相應(yīng)管理模塊，完善村落基礎(chǔ)信息、組織機(jī)構(gòu)，定期派發(fā)任務(wù)，定期提醒相關(guān)責(zé)任人，系統(tǒng)自動督促落實，任務(wù)完成情況定時反饋至各級消防安全管理員。對消防設(shè)施、消防安全重點部位實行身份標(biāo)識化管理，巡查人員通過手機(jī)掃描標(biāo)簽，進(jìn)一步明確各巡查點巡查的內(nèi)容和重點位置，向平臺上傳巡查痕跡，確保巡查的有效性、真實性。傳統(tǒng)村落運營管理單位消防安全自主管理平臺系統(tǒng)圖，如圖2。

圖2 傳統(tǒng)村落運營管理單位消防安全自主管理平臺系統(tǒng)圖Fig.2 The system diagram of the autonomous fire safety management platform for the operation and management unit in the traditional village

2.3 智慧消防監(jiān)管系統(tǒng)

依托融合智能監(jiān)測系統(tǒng)、基層管理平臺、大數(shù)據(jù)分析以及應(yīng)急救援力量調(diào)度為一體的省、市級消防智能化管控平臺，從政府層面加強對傳統(tǒng)村落的火災(zāi)隱患風(fēng)險智能防控，打造集基層治理、智能防控、調(diào)度指揮3大功能模塊為主的智能化、可視化管控渠道。平臺管理端設(shè)在省、市級層面，各縣(市、區(qū))、各鎮(zhèn)街分別設(shè)置平臺管理支端。將傳統(tǒng)村落智能消防預(yù)警平臺匯集到管控平臺，在村落或運營管理單位監(jiān)控中心實時監(jiān)測的基礎(chǔ)上，平臺同步進(jìn)行監(jiān)測，分析消防設(shè)施運行、火災(zāi)報警等數(shù)據(jù)情況。一旦發(fā)生異常，及時告警，根據(jù)警情類別，預(yù)設(shè)處置流程，分類自動流轉(zhuǎn)。一般類故障告警，平臺短信通知聯(lián)網(wǎng)傳統(tǒng)村落負(fù)責(zé)人和運營服務(wù)機(jī)構(gòu)工作人員處置；多次重復(fù)告警，聯(lián)動基層網(wǎng)格員上門核查；判定為緊急告警，應(yīng)就近調(diào)度微型消防站、鄉(xiāng)鎮(zhèn)專職消防隊處置。通過運營服務(wù)機(jī)構(gòu)、傳統(tǒng)村落運營管理單位(所屬鎮(zhèn)街)，智能化管控平臺實現(xiàn)24h在線的火災(zāi)防控智能化閉環(huán)管理。具體的政府消防智能化管控平臺，如圖3。

圖3 政府消防智能化管控平臺Fig.3 The intelligent control platform for fire protection in the government

2.4 智慧應(yīng)急處置系統(tǒng)

通過采集傳統(tǒng)村落周邊道路交通、水電、消防救援站、鄉(xiāng)鎮(zhèn)專職消防隊、微型消防站、傳統(tǒng)村落建筑等各類數(shù)據(jù)，在政府消防智能化管控平臺調(diào)度指揮模塊形成“一張圖”，利用5G技術(shù)實時匯集應(yīng)急現(xiàn)場各類信息資源；根據(jù)收集的各類信息資源，預(yù)置模擬災(zāi)情處置數(shù)據(jù)和行動方案庫，編組微型消防站行動力量；平臺產(chǎn)生的消防物聯(lián)網(wǎng)終端緊急告警信息，以先于傳統(tǒng)人工報警的方式，自動觸發(fā)119指揮中心報警響應(yīng)，指揮中心按照預(yù)置行動方案，第一時間調(diào)派就近消防力量到場處置并生成交通線路，自動派警實現(xiàn)了高效、迅捷的消防救援，特別是對夜間、無人區(qū)域的災(zāi)情能做到快速響應(yīng)。

3 結(jié)論

(1)基于香格里拉某古城、滄源佤族自治縣某村老寨傳統(tǒng)村落基本情況及2起火災(zāi)事故的成因分析，總結(jié)出傳統(tǒng)村落在建筑結(jié)構(gòu)上的先天消防安全不足以及在消防安全風(fēng)險隱患、消防安全管理、消防安全基本保障和應(yīng)急處置能力等方面普遍存在的問題。

(2)提出傳統(tǒng)村落智慧消防的架構(gòu)，設(shè)置智能監(jiān)測、智慧管理、智慧監(jiān)管、智慧應(yīng)急處置4個應(yīng)用模式，實現(xiàn)村落中的企業(yè)自我管理、危險區(qū)域的實時監(jiān)測、突發(fā)事件的快速處置和調(diào)度指揮、政府層面的智能監(jiān)管。