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1、城市消防未来发展局势 随着我国社会经济的发展, 城市化进程进一步加快,城市火灾呈现出新的特点, 主要表现在: 现代城市人口、建筑、财富、生产经营场所的集中, 导致了城市火灾集中爆发; 城市规模日益扩大, 旧城区扩建和新城区发展, 新型不规则建筑、高层建筑不断涌现, 城市建筑密集而结构复杂, 尤其是老城区消防设施陈旧、消防通道不畅和新城区消防规划和实施不到位, 使得火灾扑救和人员疏散的条件恶化; 火灾环境发生重大变化, 出现了地铁火灾、地下商场火灾、舰船火灾、海上作业平台火灾、飞机火灾以及各种交通工具火灾; 电气火灾是主要火灾类型。这些复杂的变化使城市的消防安全形势更加严峻, 迫切需要发展相适应
2、的消防技术。当前及今后消防安全技术呈现出多学科融合交叉特点, 通过主动防火与被动防火的结合实现总体火灾安全, 主要领域表现为: 纳米消防技术、绿色消防技术、智能化火灾探测和预警技术、消防指挥和决策智能化技术、新型阻燃和防火技术及材料、火灾风险评价技术、性能化防火设计、计算模拟与可视化技术(虚拟现实技术)、新型高性能灭火剂(哈龙替代技术)、森林火灾探测与扑救技术、节约水资源灭火技术、消防机器人技术、火灾调查技术(火场勘查与火因鉴定技术)等。1 消防通信和网络技术消防通信和网络系统在预防火灾、灭火救援指挥、警务调度、日常管理等方面发挥着重要的作用。高效准确 的通信系统能够在很大程度上提高消防部门的
3、沟通效率, 降低火灾中的人员伤亡和财产损失。 1. 1 蓝牙技术蓝牙(Blue Tooth)是一种短距离无线通信技术, 主要由射频收发器、基带及协议堆栈三部分组成, 能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话等移动通信终端设备之间的通信, 也能够简化以上这些设备与Internet之间的通信,从而实现数据共享和传输高效。在物理特性方面, 蓝牙具有无法比拟的优势: （1）可穿透阻碍物;（2）在传送数据时没有方向限制, 无需接口正对;（3）能把一个设备连接到LAN 和WAN, 甚至支持全球漫游; （4）成本低、体积小, 可用于多台设备;（5）支持呼吸模式、保持模式和暂停模式三种节能工作模式; （6
4、）无线传输距离达10 100 m; （7) 支持点对多点的传输。 随着蓝牙技术的发展, 已不仅局限于通信领域, 在消防领域得到广泛的应用, 目前主要表现在: (1) 火灾预防。蓝牙技术可在很大程度上避免传统的有线火灾自动报警系统造价高、抗干扰能力差、施工不便、误报和线路老化等问题, 不需要任何线缆就可以进行探测器间的连接。 (2) 灭火救援。具备蓝牙功能的全球卫星导航系统车载GPS 可用于部分大型消防车, 不仅可以进行导航还可作为通信设备。蓝牙技术在某种程度上减少了对外界电磁信号的干扰, 更加有利于灭火与救援。(3) 日常管理。由于蓝牙技术具有无线传输的特点, 可以通过蓝牙适配器对办公设备之间
5、互联, 操作方便快捷, 并且能实现对多个用户的数据共享和传输, 提高办公效率。 1. 2 VoIP 技术 VolP 又称IP 网络电话, 是指使用互联网协议在网络上进行语音传输的技术。其中, IP 代表互联网协议,可将电子邮件、即时信息及网页传输到成千上万的PC或手机上。VoIP 技术可用于建设消防系统内部的信息网络。目前, 全国消防部门依托公安各级网络, 已建成覆盖总队、支队和大队的多级层次结构IP 通信网络。通过以支队为中心, 以各大(中)队为末端节点, 使用网守、语音网关等硬件组件进行专用IP 数据网络的平滑增值, 将现有语音交换网络和IP 通信网络通过中继连接在一起,利用已有的IP 网
6、络承载语音数据流, 可以节约高昂的线路投资费用。此外, 运用VoIP 技术, 通过技术整合将传统的PSTN 语音业务与传统的LAN 数据业务合二为一,使之能够在一个网络上实现低成本的IP 语音和IP 数据服务, 大大增强消防IPLAN 网络非IP 的呼叫处理能力, 扩展其使用功能, 降低消防IP 成本费用(长途电话传真、视频会议、语音多媒体网络信息服务等)。 1. 3 VPN 技术 VPN(Virtual Private Network)是指虚拟专用网络,以IP 数据加密技术和宽带资源构建基于公用网络的临时和安全的连接。公安消防机构利用信息管理和网络传播技术可以直接有效地调整消防部队之间、消防
7、与各行业之间、消防与地方单位之间的服务管理模式, 为社会化消防提供便捷有效、高质量的服务管理。例如, 东北航空护林体系的虚拟局域网以东航中心为虚网的控制中心,各固定或移动航站为虚网终端, 在该网上实现文件及报文的传送、I P 电话通信等功能, 以改变目前拨号的落后状态, 可节省大量的电话维护费用。 1.4 GPRS 技术 GPRS(General Packet Radio Service) 是指通用无线分组业务, 是一种基于GSM 系统的无线分组交换技术,提供端到端、广域的无线IP 连接, 以 分组!形式保证将数据高速传送到用户端。GPRS 技术在消防通信中主要是解决灾害现场与指挥中心之间进行
8、双向的数据交换,即事故现场的通信指挥车车载电脑通过GPRS 技术与GSM 网络, 实现与119 指挥中心进行数据、图像和语音等信息的交换, 火场指挥员可以通过车载电脑实时进行消防力量的查询和调度, 可以通过查询119 指挥中心数据服务器得到灭火救援行动需要的相关数据, 如灭火预案、水源情况、危险品及有毒物质查询等, 可以在火灾现场为扑救恶性火灾和处置特种灾害事故编制联合作战方案, 提供辅助决策指挥。 1. 5 Web 和数据库技术 随着长江流域船舶数量和种类的大量增加, 输运物资结构不断变化, 化学易燃危险物品种类增多, 发生火灾的因素相应增多, 火灾事故有上升趋势。在2004- 2005年,
9、 长江干线水域共发生船舶火灾38 起, 直接经济损失达396. 37万元。运用网络技术整治长江船舶火灾隐患是近期提出的研究课题。长航公安局消防部门经过调研决定研制 长江干线水域船舶火灾隐患整改跟踪监督系统!, 利用全国公安信息网(全Web 方式浏览器Int ernetExplorer 5. 5以上版本/ 服务器IIS 5. 0 及以上版本模式)为信息传输平台, 采用大型数据库技术(M icrosoft SQLServer 2000 版本), 以人机结合的方式, 实现长江航运公安局消防总队及全线16 个分局消防支队共同对长江干线水域船舶火灾隐患进行全程动态监督, 及时掌握长江船舶火灾隐患的整改情
10、况。 1. 6 空间信息技术 空间信息技术主要包括GPS、GIS 和RS 等理论与技术, 结合计算机技术和通信技术进行空间数据的采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。GPS 是由美国国防部开发的基于卫星的无线导航系统, 可有无限个用户同时使用, 为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。GIS 系统是以地理空间数据库为基础, 在计算机软硬件的支持下, 对空间相关数据进行采集、管理、操作、模拟和显示, 并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息, 是为地理研究和地理决策服务而建立的计算机技术系统。RS 是利用空间平台上的传感器从空中对地面进行观测的技术,
11、通过多光谱摄影及时获取丰富的地面信息。近年来, 由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点, 使之成为遥感技术发展的重要方面。空间信息技术在消防工作中的应用目前还处于初级阶段, 系统的建立和应用缺乏系统性和完整性, 有的技术环节仍处于较落后的状态, 更多领域和功能有待开发。目前已有的应用包括: (1) 119 指挥系统: 消防力量动态管理是集全球卫星定位技术(GPS)、全球移动通信技术(GSM)、地理信息系统技术(GIS)、综合数据通信技术、计算机网络技术等于一体, 实现消防车辆的动态管理、调度、指挥的子系统。在这个系统中, 主要使用了GPS 的车辆导航、车辆跟踪、车辆定位、车辆调度等技
12、术。(2) 基于Windows 平台的GIS 应用系统: 可用于119接处警(火灾地区电子地图, 可以查阅火灾地区的交通道路、水源、消火栓位置以及危险化学品存放情况等) 管理;消防信息(消防地理、气象、水源、消防车辆、消防力量、灭火技术、典型灭火案例、火灾档案等)管理; 灭火预案(大型灭火作战预案、消防重点单位作战计划、灭火战斗训练教案、特种场所事故救援方案等)管理; 数据维护管理; 消防灾情预报。2 虚拟现实和三维模拟技术虚拟现实(Virtual Reality)是指由计算机生成的具有临场感觉的环境, 实现这种环境的技术称为虚拟现实技术, 是集计算机技术、传感和测量技术、仿真技术、微电子技术
13、等为一体的综合集成技术, 已经在军事、航空航天、城市规划、旅游、产品开发、建筑房地产等领域得到广泛应用。系统一般由5 个主要部分组成, 即高性能计算机系统、三维视觉图像生成和立体显示系统、立体音响生成和扬声系统、力反馈触觉系统和人体姿态、头、手的位置测量跟踪系统。目前, 虚拟现实技术在消防安全领域可用于火灾科学试验研究、消防部门研究灭火战例、辅助制定灭火救援预案及应急疏散方案、评估消防工程设计合理性、火灾事故调查、消防队伍培训、消防科普教育等.3 新型防火和灭火技术3. 1 低氧防火系统技术低氧防火系统提出了 防火于不燃!的消防新理念,是基于常压、低氧环境中点燃和燃烧受到抑制, 而人体又能较长
14、时间安全呼吸的一种消防新技术。低氧防火系统主要由空气压缩机、低氧防火气体发生器、氧体积分数探测器、区域控制阀、送风管道、低氧防火系统控制柜等部分组成。其中, 低氧防火气体发生器及氧体积分数探测器是该系统的主要设备。通过采用膜法空气分离技术和氧体积分数测定技术, 将防护区的氧体积分数降低并始终维持在15. 0% 16. 8%, 在此环境中大部分可燃物不能被点燃, 但人员可以较长时间安全生存。建议在一般公共场所(计算机房、普通博物馆、档案馆、图书馆等) 可将氧体积分数维持在15. 0% 16. 8%; 对要求特级防火保护的人居公共设施(国家级博物馆、文物档案馆、电信移动枢纽等) 可将氧体积分数维持
15、在14. 0% 15. 0%; 对于人员停留较短时间的重要场所(如档案馆、资料库等)可将氧体积分数维持在12. 0% 14. 0%。 3. 2 细水雾灭火技术 3. 2. 1 高压细水雾灭火系统 该系统是一种平均水滴直径为0. 05 0. 30 mm 的超细水雾作用的高压灭火系统, 可用于古建筑、配电室、变压器房等特殊场所的防火保护。由于喷射出的细水雾微滴表面积大, 能有效地吸收火灾中的热量, 高密度的细水雾悬浮在空中能降低火场的氧浓度, 水雾与油混合能形成乳浊液, 阻隔油与空气的接触, 因而可以实现高效清洁灭火。该系统的优点: 高动能、小水滴, 即用水量小、减少水损失; 灭火过程中对人员、设备和环境无危害; 具有防止复燃的高冷却性能; 具有独特的沉降烟雾功能, 有利于人员安全疏散。 3. 2. 2 背负式脉冲气压喷雾水枪 这是德国某公司的突破性研究成果。这种水枪是利用高压气体的瞬间冲击作用, 将水雾化为粒径在0. 30 mm以下的细水雾微滴, 大大提高了水的灭火效能。由于其灭火效率高、机动性强, 已被一些国家的消防部门采用。在此基础上, 推车式气压喷雾水枪以及供安装到消防车和轻型直升飞机使用的脉冲气压喷雾水炮相继被开发。 3. 2. 3 超高压细水雾切割灭火系统 这是瑞典研制的一种新型灭火技术, 其主要特点在于隔墙灭火(可穿透钢板、木板和玻
