基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧消防的建設(shè)與應用

安科瑞 鮑靜君

　　摘要 ：近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域借助物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備實現(xiàn)了智慧化。消防作為關(guān)系人民群眾生命財產(chǎn)安全的一個重要領(lǐng)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(luò)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(guān)技術(shù)的發(fā)展，提出智慧消防的理念，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對消防工作提出改進措施。

　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 智慧消防

　　1、引言

　　消防工作作為一個關(guān)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(guān)注點。近年來消防局印發(fā)的《關(guān)于全方面推進“智慧消防”建設(shè)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(shù)，推進“智慧消防”建設(shè)，全方面信息化與消防業(yè)務工作，全方面提升社會火災防控能力、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(zhuǎn)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(shè)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(shè)構(gòu)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(chǔ)上，利用圖像模式識別技術(shù)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(shè)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(shè)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(guān)設(shè)施運行參數(shù)，確保消防設(shè)施可控在控

　　2 、智慧消防的構(gòu)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(chǔ)上進行規(guī)劃設(shè)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(chǔ)設(shè)施和信息資源，這兩者之間是相輔相成，共同發(fā)展的關(guān)系。個人認為，智慧消防的構(gòu)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(shè)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(luò)化傳感設(shè)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(luò)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(guān)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(diào)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(shè)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(gòu)建智慧化下消防注意事項

　?。?）構(gòu)建智慧化消防平臺是智慧消防的重中之重，在架設(shè)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(shè)云服務器，這些運營商依托其強大的技術(shù)手段也可以保證服務器的正常運行及安全保護。

　　（2）構(gòu)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(shè)應充分利用現(xiàn)有資源，特別是網(wǎng)絡(luò)資源，智慧消防平臺離不開通訊，物聯(lián)網(wǎng)的智慧消防設(shè)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(shè)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。

　?。?）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)?？梢酝ㄟ^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(shù)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(shè)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)等技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的消防相關(guān)企業(yè)考慮將其應用于消防領(lǐng)域。相關(guān)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(jié)點，構(gòu)建智慧消防物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，利用邊緣計算技術(shù)使每套消防設(shè)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(shù)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(shè)備為有線通訊設(shè)備或者基于移動通信運營商的2G或者3G通訊技術(shù)，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(shù)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覆蓋屬性正好彌補了傳統(tǒng)通信技術(shù)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(jié)構(gòu)

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(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設(shè)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(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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、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，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(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(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的結(jié)合，實現(xiàn)了報警點和監(jiān)控點的聯(lián)動。

　　消防設(shè)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(shè)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。

　　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?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康碾[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?？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(shè)備電源、防火門、消防設(shè)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(luò)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(jié)語

　　智慧城市的建設(shè)離不開相關(guān)的各個環(huán)節(jié)的建設(shè)。在這其中，關(guān)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(shù)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(shù)十分成熟的背景下，依靠智能化設(shè)備和技術(shù)手段構(gòu)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(gòu)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。