基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧消防的建設與應用
李茫茫
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要 ：近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，越來越多的領域借助物聯(lián)網(wǎng)智能設備實現(xiàn)了智慧化。消防作為關系人民群眾生命財產(chǎn)安全的一個重要領域，許多年來一直沿用傳統(tǒng)的方式進行火災檢測及救援，已經(jīng)不能適應現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡環(huán)境快速發(fā)展的大背景。本文根據(jù)我國消防事業(yè)國家政策方面的引導和物聯(lián)網(wǎng)相關技術的發(fā)展，提出智慧消防的理念，依托物聯(lián)網(wǎng)技術對消防工作提出改進措施。
關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 智慧消防
1、引言
消防工作作為一個關系到國計民生和社會安定的重要工作，歷來是黨和政府工作的一個關注點。近年來公安部消防局印發(fā)的《關于全方面推進“智慧消防”建設的指導意見》中就提出了智慧消防的概念。文件指出，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術，加快推進“智慧消防”建設，全方面促進信息化與消防業(yè)務工作的深度融合，全方面提升社會火災防控能力、部隊滅火應急救援能力和隊伍管理水平，實現(xiàn)“傳統(tǒng)消防”向“現(xiàn)代消防”的轉變。這一文件從國家層面為消防事業(yè)的未來發(fā)展確立了智慧發(fā)展的目標。
智慧消防現(xiàn)在尚未有明確的概念，個人認為智慧消防首先應該以“一庫三網(wǎng)”體系建設智慧消防框架，在此框架下，以平臺化的思維，依托“智慧城市”建設構建城市物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)。在傳統(tǒng)監(jiān)測火災自動報警系統(tǒng)的運行狀態(tài)及故障、報警信號基礎上，利用圖像模式識別技術對火光及燃燒煙霧進行圖像分析報警。監(jiān)控覆蓋高層住宅小區(qū)與社會單位消防區(qū)域，對消防設施、電氣線路、燃氣管線、疏散樓梯等進行實時監(jiān)測，通過平臺或者移動智能終端設備隨時隨地查看及接受防災報警信號，實時查看各類與消防相關設施運行參數(shù)，確保消防設施可控在控
2 、智慧消防的構建
智慧消防應依托于城市為載體，單一建筑的智慧消防是“偽智慧消防”，政府及市政部門應發(fā)揮作用，智慧消防應建立在智慧城市的基礎上進行規(guī)劃設計。一方面智慧消防是智慧城市的一部分，智慧城市應該包含智慧消防；另一方面，智慧消防也需要依賴于智慧城市為其提供基礎設施和信息資源，這兩者之間是相輔相成，共同發(fā)展的關系。個人認為，智慧消防的構建應包含下面幾個方面。
2.1 自動化預警系統(tǒng)
智慧消防是一個典型的系統(tǒng)集成工程，需要將各個智能設備通過統(tǒng)一的通信協(xié)議接入運維管理平臺中。這個平臺就應該是自動化預警系統(tǒng)平臺，一般的自動化預警系統(tǒng)應包含自動報警系統(tǒng)和實時監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。自動報警系統(tǒng)是基于智能化/網(wǎng)絡化傳感設備隨時隨地監(jiān)控被檢測環(huán)境的數(shù)據(jù)來進行分析，特別是對需要的水系統(tǒng)和用電區(qū)域著重監(jiān)控。傳感器數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡實時將采集數(shù)據(jù)上傳至自動報警系統(tǒng)，當超出安全范圍時該系統(tǒng)會醒目提示值班人員，從而對異常情況一時間進行處理。同時輔以實時監(jiān)控系統(tǒng)，便于巡查人員通過該系統(tǒng)隨時隨地檢查發(fā)現(xiàn)隱患區(qū)域，從而將事故隱患消滅在萌芽之中。
2.2 滅火救援指揮的智能化
當發(fā)生火災時，如何快速有效的對火災情況進行分析，從而制定合理的滅火方案是火災撲救的關鍵因素。在現(xiàn)代化的火災撲救過程中，應當充分利用數(shù)字化工具例如地理信息系統(tǒng)，移動指揮及無線通信系統(tǒng)和火災在線視頻監(jiān)視系統(tǒng)等的輔助作用，為火災救援的調度提供準確化的服務。
2.3 消防精細化管理和系統(tǒng)化訓練
在消防主管部門日常對消防員的訓練中，應借助于信息化手段對消防員對新型設備的使用熟練情況進行系統(tǒng)性的訓練，同時應當充分借助平臺進行消防演練，發(fā)揮平臺模擬系統(tǒng)的作用做好模擬預案，在不斷的模擬鍛煉中增強消防人員的作戰(zhàn)能力和處理緊急突發(fā)情況的能力。
2.4 構建智慧化下消防注意事項
（1）構建智慧化消防平臺是智慧消防的重中之重，在架設過程中應根據(jù)自身業(yè)務需要進行精細化、科學化的規(guī)劃，要做到軟件定制化，為當?shù)氐南拦ぷ?ldquo;量身定制”一套符合自身日常業(yè)務開展及智能化的消防平臺。同時應注意平臺的安全性，在自身條件允許情況下可以在本地部署平臺服務器，確保內(nèi)網(wǎng)+外網(wǎng)都可互聯(lián)互訪，保證平臺響應速度。如果自身條件不允許，可以依托現(xiàn)有成熟的方案提供商例如阿里云、騰訊云、亞馬遜云等國內(nèi)外知名云服務器提供商假設云服務器，這些運營商依托其強大的技術手段也可以保證服務器的正常運行及安全保護。
（2）構建智慧消防，離不開智慧城市這個大的前提。智慧城市和智慧消防相輔相成，缺一不可。智慧消防平臺的建設應充分利用現(xiàn)有資源，特別是網(wǎng)絡資源，智慧消防平臺離不開通訊，物聯(lián)網(wǎng)的智慧消防設備也離不開通訊，在搭建平臺過程中應該將有限的物聯(lián)網(wǎng)設備合理布局，安裝，實行重要區(qū)域重要監(jiān)控，使有限的資源發(fā)揮應有的效應。
（3）智慧消防應該是要保障人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。在通過智慧的手段預防和撲救火災的同時，也應該加強對人們消防安全意識的培養(yǎng)。可以通過智慧消防平臺的信息傳播作用，通過多重手段（論壇、公眾號等）對廣大人民群眾進行科普類、教育類的圖文資料進行生動的宣傳，使廣大人民群眾在面對火災時能夠做到自保，自救。
3、物聯(lián)網(wǎng)技術的應用
平臺的運營離不開可靠的數(shù)據(jù)支撐，消防行業(yè)區(qū)別于其他行業(yè)的一點就是設備運行環(huán)境惡劣，通信要求高。隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等先進技術的不斷發(fā)展，越來越多的消防相關企業(yè)考慮將其應用于消防領域。相關企業(yè)可以在區(qū)塊鏈思維引導下，考慮選取智能化的單品為結點，構建智慧消防物聯(lián)網(wǎng)絡，利用邊緣計算技術使每套消防設備可以獨立于后臺消防系統(tǒng)實現(xiàn)自動化運行，同時選擇可靠的通訊方式來滿足消防行業(yè)的嚴苛環(huán)境要求，這也是智慧消防穩(wěn)定運行的基本前提。NB-IOT通訊技術的發(fā)展為智慧消防提供了可靠的通訊保證。在NB-IOT之前，多數(shù)通訊設備為有線通訊設備或者基于移動通信運營商的2G或者3G通訊技術，受制于功耗或者傳輸穩(wěn)定性的問題，一直不能良好地運用于消防類通訊。NB-IOT新通訊技術的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)通訊方式的弊端，其生來就有低功耗和深度覆蓋屬性正好彌補了傳統(tǒng)通信技術的不足，裝備無論是在室內(nèi)倉庫還是室外的區(qū)域都可以穩(wěn)定連接，滿足后臺持續(xù)化、精細化管理需要。
4、安科瑞智慧消防平臺介紹
4.1、平臺結構
4.2平臺主要功能介紹
4.2.1首頁
用戶登錄成功之后進入首頁，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。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。
4.2.2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，能讓相關人員及時維修維護，保障消防安全。
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。可長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、視頻識別的關聯(lián)，實時監(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，可準確的給出安全的疏散路徑指示，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)部門收到感應端各子系統(tǒng)報警信息后，可調出報警位置關聯(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)能夠將每個建筑、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調度子系統(tǒng)進行調度。
4.2.3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。
4.2.4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。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統(tǒng)計、同環(huán)比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗預測分析。
4.2.5手機APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻監(jiān)控、火災報警等子系統(tǒng)的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、報警信息、能耗統(tǒng)計等。
4.3 推薦配置
4.3.1 平臺服務器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）
4.3.2 系統(tǒng)現(xiàn)場推薦硬件配置清單：
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
4.4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
5、結語
智慧城市的建設離不開相關的各個環(huán)節(jié)的建設。在這其中，關乎人民群眾生命財產(chǎn)安全的智慧消防事智慧城市的一個重要組成部分。我們處于一個科技高速發(fā)展的時代，任何科學技術的進步都可以且應該用來為人類服務。在如今物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺技術十分成熟的背景下，依靠智能化設備和技術手段構建智慧消防平臺，實現(xiàn)傳統(tǒng)消防工作數(shù)字化、信息化、智能化，為智慧城市的構建提供強有力的安全和數(shù)據(jù)支撐，是智慧消防在未來發(fā)展的必然
趨勢。
參考文獻
[1].陳亞.“智慧消防”如何準確助推消防工作的思考[J].消防界:電子版,2017(1):48-49,79.
[2]. 文學鵬，依托物聯(lián)網(wǎng)技術建設智慧消防
[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
