建设工程消防验收信息辅助平台构建探讨

文｜济南市城乡建设发展服务中心消防验收服务部 张强；山东正元地球物理信息技术有限公司 赵泉中

1 引言

按照《中华人民共和国消防法》修订版及住房和城乡建设部第51 号令《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》的要求，消防设计审查、消防验收及备案抽查职能交由建设主管部门负责，并要求于2019年6月30日完成职能交接工作。建设消防验收管理部门组建时间短，在消防验收过程中存在着消防验收管理人员配置不足、消防技术储备匮乏、消防验收经验欠缺等诸多问题，不利于消防验收工作顺利开展。本文针对目前建设工程在消防验收工作中存在的难点、堵点、重点，探讨利用信息辅助平台在数据处理、图层管理、二三维显示等方面的优势，构建消防验收信息辅助平台，实现消防验收规范化、数据化和智慧化，适应建设工程信息化管理水平，促进消防验收工作提质增效，提高城市消防安全。

2 消防验收信息辅助平台构建的必要性

2.1 目前消防验收存在的问题

目前消防验收存在以下几个问题：一是消防验收专业涉及建筑、给水排水、供暖及空调通风、电气、弱电、计算机等诸多专业，反映出消防验收专业涉及面广、专业交叉性强、多学科融合渗透的特点，对相关技术人员提出了更高要求。二是消防验收建筑类别涉及工业建筑和民用建筑，既包括常规的公共建筑和住宅建筑，也包括厂房和仓库，同时也包括石油化工、地铁、交通隧道、加油站、洁净厂房等其他建筑，不同建设类型验收内容跨度大，验收环节差异明显，不利于用统一标准指导验收。三是消防验收涉及规范多，每个规范的条款内容多、数据繁杂，不便于指导现场验收。因此作为消防验收管理者，很难做到各消防专业、各验收流程环节处处精通，同时在验收过程中，需要对比和分析的数据庞大，也很难做到熟悉并灵活运用各规范数据，造成了现场验收缺少定量技术支持，主要是以定性验收为主，定量验收为辅。

2.2 充分发挥信息辅助平台的优势

信息辅助平台一般选择GIS（Geographic Information System），即地理信息系统，它是一门综合性学科[2]，可以将具有物质属性、空间坐标和时间维度的事物统一进行呈现，广泛应用于国土、建设、林业、测绘等领域。本文结合消防验收业务，通过信息辅助平台建库、制图、展示、查询、统计、分析、输出等功能，研究消防验收系统应该具备哪些功能模块，探索消防验收的科学化、规范化，使之成为消防验收的“活字典”和“智囊团”。

3 构建信息辅助平台

3.1 平台选择

目前国内常用的GIS 平台有ArcGIS、SurperMap、MapGIS 等，广泛应用于社会各领域。本文选择ArcGIS 作为GIS 平台来进行探讨，ArcGIS 提供了二次开发接口，支持Online、云平台,支持基于OGC 标准的地图服务，满足消防验收中对数据服务、位置服务、可视化场景的要求，增强了基于消防验收部位的支持功能，实现了现场验收与GIS 平台虚拟场景的融合。ArcGIS平台采用C/S（Client/Server，客户机/服务器）、B/S（Browser/Server 结构）和M/S（Mobile/Server）架构。其中C/S 模式又称C/S 结构，便于用户数据维护，增强了消防验收主管部门的内部管理和应用；B/S结构即浏览器和服务器结构，通过Internet/Intranet 模式下数据库应用，实现消防验收人员，可以从不同的操作地点，以不同的接入连接方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet 等）对数据库进行访问和操作，从而达到有效保护数据平台和管理访问权限的目的，便于后期扩展平台应用范围，实现消防设计环节、建设环节、消防验收环节一体化管理。移动GIS 模式直接安装在智能手机或者PDA，主要采用的 M/S 架构[3]，该架构是一种新型的基于无线网络的软件架构，实现了消防验收现场利用移动端与平台数据库进行数据调用和存储的功能，便于现场信息记录、数据调用和数据上传。ArcGIS API Android 针对Android 平台提供了ArcGIS 的图形处理接口，实现了基于移动端的信息平台应用开发[4]。

3.2 数据库选择

GIS 平台离不开关系型数据库的支持，配套数据库可以选择开源数据库如Postgre SQL、MySQL，也可以选择SQL Server、Oracle 等，还可以选择国产的达梦、金仓等。本文选择Postgre SQL 为GIS 平台数据库，Postgre SQL 属于开源数据库，具有高度的可扩展性，可靠性高，具有良好的接口支持，方便用户开发和客户使用，结合消防验收特点，并考虑今后的可扩展性，数据访问采用C/S、B/S 和移动应用端三种结构方式。

信息辅助平台系统架构图

4 建立消防验收数据库

4.1 消防验收规范数据库

消防验收规范数据库包括消防设计和消防验收相关规范，以及其他涉及消防的规范组成。为扩大使用范围，增强使用效果，消防验收数据库从规范本身、验收部位、验收功能等角度建立了多维度数据关联，在应用过程中根据需求场景的不同，从不同规范数据库中利用布尔运算集合成想要的数据组合，为消防验收提供数据支持，真正做到对消防数据大海捞针、集合汇总。

4.2 建立消防设计审核数据库

按照消防设计的内容和要求，建立建筑专业、结构专业、暖通专业、给排水专业、电气专业等消防设计审核数据库，该数据库主要以文本数据为主，根据每个专业的特点提取涉及验收的关键要素，建立相应的字段表，同时对需要比对的数据和信息，扩展出验收对应字段，在一个数据库中完整地体现出设计数据和验收数据，从而达到验收效果。

4.3 建立消防图层数据库

消防图层数据库是消防验收的关键数据库，按照建筑专业分类建立各图层库，图层库包括两个大类，一类是各专业图的二维矢量图，该图作为专业图层的背景图，用于后期验收时的图层漫游；二是各专业图层中包含的涉及消防验收要素的字段表，在每个专业图层中要结合该专业图中涉及消防要素的情况，建立多级图层的字段表。同理对需要验收的信息和数据，扩展出消防验收字段，作用机理同上。

4.4 建立BIM 数据库

BIM 数据库以IFC（Industry Foundation Classes）结构为标准，包括建筑模型库和消防设施模型库[1]，建筑模型库对建筑体的内外墙、柱、门、窗等结构体进行精细建模，消防设施模型库对消火栓、报警器、疏散指示标志等各消防设施及管廊进行详细建模。在建模的同时，要对消防检查要素建立BIM属性库，用于存储设计数据和验收数据，从而形成一个完整的消防BIM 数据库。为了增强数据使用效率，减少非必要数据空间占用，对BIM 数据库进行轻量化数据处理。

5 消防验收信息辅助平台

5.1 基础功能模块

基础功能模块是维护GIS 平台正常运行和管理的基础，包括数据导入、数据提取、数据查询、数据修改、数据统计、数据分析、数据输出等模块。数据导入和数据提取用于消防设计数据库和消防图层数据库的数据采集，数据统计和数据分析根据不同需求，综合利用布尔运算提供各种运算结果。基础功能模块提供了数据和应用支持，是GIS 平台的基本骨架。

5.2 信息辅助功能模块

一是信息辅助弹出模块，由于每个检查验收点包含的信息复杂多变，不同的应用场景、不同的产品规格、不同的建筑结构都会产生不同的数据要求，信息辅助模块通过搜索各消防数据库的信息，自动弹出该检查点或消防系统的消防设计信息、消防图层信息及该检测验收点位的规范要素，通过现场观察、实际测量、现场调试等步骤核实是否达标。二是消防规划指导模块，通过分析建筑类型、消防设施灭火类型等因素，实现对消防数据的信息分析，形成验收指导方案，提醒重点验收部位，为消防验收提供规划指导。三是多维度分析功能模块，对产生的消防数据要具备多维度分析功能，从验收时间、项目类型、问题汇总等维度进行统计分析，为消防验收科学化和可持续发展提供数据支持。

6 消防验收信息辅助平台应用

6.1 基于C/S、B/S 模式下数据采集

基于C/S、B/S 模式下数据采集主要应用于消防验收前期数据采集。ArcGIS 提供了可供AutoCAD 数据导入的DXF 标准交换接口，实现基于AutoCAD 的工程矢量数据与ArcGIS 之间的数据转换。消防验收主管部门通过C/S 模式，对消防设计数据、消防图层数据进行前期数据采集，C/S 模式便于采集数据的维护和管理。后期随着原生电子档案的推行，建设单位无需安装客户端，只要能够连接互联网，就可以通过B/S 模式，对消防设计审核后的消防设计数据、消防图层数据按照要求进行采集，方便数据录入，消防验收主管部门对采集数据进行过程监管，形成消防设计数据和施工数据产生即采集的良性循环模式。

6.2 基于移动端的消防验收现场数据采集

在移动模式下，工作人员通过手持移动设备直接在前期建立的消防图层背景图上进行浏览并进行各种操作[3]，采集消防验收数据。对于采用AutoCAD 数据的工程，通过浏览漫游已录入的总平面图对建筑外围消防验收信息进行数据采集，同时通过浏览漫游导入的各专业背景图对室内建筑防火信息、室内消防设施防火信息进行数据采集。对于已经建立BIM 数据的工程，利用BIM 模型进行浏览漫游，这种模式具有三维可视化，充分发挥了BIM 构件的可拆分性[1]，方便验收数据采集，是今后消防验收发展的方向。

6.3 现场验收

现场验收形成的验收数据与先期录入的消防设计数据和消防图层数据进行比对，在消防规范数据库的支持下，形成消防验收成果表，作为消防验收定量指导数据，消防验收管理人员结合现场验收情况，得出验收结论，形成验收报告。

7 结束语

建设工程消防验收信息辅助平台建设是不断发展和完善的，不同城市消防验收管理模式不尽相同，对信息辅助平台功能模块需求也会有所差别，随着5G 技术发展、BIM 技术在工程建设中的应用普及以及物联网技术发展，都会促进信息辅助平台功能模块不断完善、更加标准化和智慧化，使之成为促进消防验收的重要帮手。