基于物联网技术的智慧消防的建设与应用

时间：2021-04-16作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：1219

周晓丽
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
 
摘要 ：近年来随着物联网技术的发展，越来越多的领域借助物联网智能设备实现了智慧化。消防作为关系人民群众生命财产安全的一个重要领域，许多年来一直沿用传统的方式进行火灾检测及救援，已经不能适应现代物联网网络环境发展的大背景。本文根据我国消防事业国家政策方面的引导和物联网相关技术的发展，提出智慧消防的理念，依托物联网技术对消防工作提出改进措施。
关键词：物联网 智慧消防
1、引言
       消防工作作为一个关系到国计民生和社会安定的重要工作，历来是党和工作的一个关注点。近年来公安部消防局印发的《关于全方面推进“智慧消防”建设的指导意见》中就提出了智慧消防的概念。文件指出，综合运用物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术，加快推进“智慧消防”建设，全方面促进信息化与消防业务工作的深度融合，全方面提升社会火灾防控能力、*灭火应急救援能力和队伍管理水平，实现“传统消防”向“现代消防”的转变。这一文件从国家层面为消防事业的未来发展确立了智慧发展的目标。
       智慧消防现在尚未有明确的概念，个人认为智慧消防首先应该以“一库三网”体系建设智慧消防框架，在此框架下，以平台化的思维，依托“智慧城市”建设构建城市物联网消防远程监控系统。在传统监测火灾自动报警系统的运行状态及故障、报警信号基础上，利用图像模式识别技术对火光及燃烧烟雾进行图像分析报警。监控覆盖高层住宅小区与社会单位消防区域，对消防设施、电气线路、燃气管线、疏散楼梯等进行实时监测，通过平台或者移动智能终端设备随时随地查看及接受防灾报警信号，实时查看各类与消防相关设施运行参数，确保消防设施可控在控
2 、智慧消防的构建
       智慧消防应依托于城市为载体，单一建筑的智慧消防是“伪智慧消防”，及**部门应发挥作用，智慧消防应建立在智慧城市的基础上进行规划设计。一方面智慧消防是智慧城市的一部分，智慧城市应该包含智慧消防；另一方面，智慧消防也需要依赖于智慧城市为其提供基础设施和信息资源，这两者之间是相辅相成，共同发展的关系。个人认为，智慧消防的构建应包含下面几个方面。
2.1 自动化预警系统
       智慧消防是一个典型的系统集成工程，需要将各个智能设备通过统一的通信协议接入运维管理平台中。这个平台就应该是自动化预警系统平台，一般的自动化预警系统应包含自动报警系统和实时监控系统两部分。自动报警系统是基于智能化/网络化传感设备随时随地监控被检测环境的数据来进行分析，特别是对需要的水系统和用电区域着重监控。传感器数据通过网络实时将采集数据上传至自动报警系统，当出安全范围时该系统会醒目提示值班人员，从而对异常情况一时间进行处理。同时辅以实时监控系统，便于巡查人员通过该系统随时随地检查发现隐患区域，从而将事故隐患消灭在萌芽之中。
2.2 灭火救援指挥的智能化
       当发生火灾时，如何有效的对火灾情况进行分析，从而制定合理的灭火方案是火灾扑救的关键因素。在现代化的火灾扑救过程中，应当充分利用数字化工具例如地理信息系统，移动指挥及无线通信系统和火灾在线视频监视系统等的辅助作用，为火灾救援的调度提供准确化的服务。
2.3 消防精细化管理和系统化训练
       在消防主管部门日常对消防员的训练中，应借助于信息化手段对消防员对新型设备的使用熟练情况进行系统性的训练，同时应当充分借助平台进行消防演练，发挥平台模拟系统的作用做好模拟预案，在不断的模拟锻炼中增强消防人员的作战能力和处理紧急突发情况的能力。
2.4 构建智慧化下消防注意事项
       （1）构建智慧化消防平台是智慧消防的重中之重，在架设过程中应根据自身业务需要进行精细化、科学化的规划，要做到软件定制化，为当地的消防工作“量身定制”一套符合自身日常业务开展及智能化的消防平台。同时应注意平台的安全性，在自身条件允许情况下可以在本地部署平台服务器，确保内网+外网都可互联互访，保证平台响应速度。如果自身条件不允许，可以依托现有成熟的方案提供商例如阿里云、腾讯云、亚马逊云等国内外**云服务器提供商假设云服务器，这些运营商依托其强大的技术手段也可以保证服务器的正常运行及安全保护。
       （2）构建智慧消防，离不开智慧城市这个大的前提。智慧城市和智慧消防相辅相成，缺一不可。智慧消防平台的建设应充分利用现有资源，特别是网络资源，智慧消防平台离不开通讯，物联网的智慧消防设备也离不开通讯，在搭建平台过程中应该将有限的物联网设备合理布局，安装，实行重要区域重要监控，使有限的资源发挥应有的效应。
       （3）智慧消防应该是要**人民群众的生命和财产安全。在通过智慧的手段预防和扑救火灾的同时，也应该加强对人们消防安全意识的培养。可以通过智慧消防平台的信息传播作用，通过多重手段（论坛、公众号等）对广大人民群众进行科普类、教育类的图文资料进行生动的宣传，使广大人民群众在面对火灾时能够做到自保，自救。
3、物联网技术的应用
       平台的运营离不开可靠的数据支撑，消防行业区别于其他行业的一点就是设备运行环境恶劣，通信要求高。随着近年来物联网、大数据、移动互联网等先进技术的不断发展，越来越多的消防相关企业考虑将其应用于消防领域。相关企业可以在区块链思维引导下，考虑选取智能化的单品为结点，构建智慧消防物联网络，利用边缘计算技术使每套消防设备可以独立于后台消防系统实现自动化运行，同时选择可靠的通讯方式来满足消防行业的严苛环境要求，这也是智慧消防稳定运行的基本前提。NB-IOT通讯技术的发展为智慧消防提供了可靠的通讯保证。在NB-IOT之前，多数通讯设备为有线通讯设备或者基于移动通信运营商的2G或者3G通讯技术，受制于功耗或者传输稳定性的问题，一直不能良好地运用于消防类通讯。NB-IOT新通讯技术的出现解决了传统通讯方式的弊端，其生来就有低功耗和深度覆盖属性正好弥补了传统通信技术的不足，装备无论是在室内仓库还是室外的区域都可以稳定连接，满足后台持续化、精细化管理需要。
 
4、安科瑞智慧消防平台介绍
4.1、平台结构
 
4.2平台主要功能介绍
4.2.1首页
       用户登录成功之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。
 
4.2.2消防子系统
       智慧消防管理云平台包含了智慧用电子系统、防排烟子系统、消防水子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统、消防设备管理子系统和视频监控子系统等。智慧用电子系统可以接入电气火灾、孤航电弧、电气火灾主机、灭弧式保护器探测器和无线测温探测器等。点击智慧用电子系统进入智慧用电监控页面，点击菜单显示整个项目的基础信息和该项目下的所有探测器的信息，点击末级节点显示具体探测器的监控页面。
 
 
       消防水子系统可以接入消防栓、消防水压、水位传感器等，用于实时的监控消防水管网的压力、液位、是否漏水，以及开盖等事件，当消防水压不够，管网漏水时，系统也能实时地发出警报，能让相关人员及时维修维护，**消防安全。
       防排烟子系统通过高灵敏的无线烟感报警装置，实现对烟雾、有害气体、及气体灭火信息等数据采集，实时秒级检测烟雾，一且发现监测数剧过风险阈值，APP、短信报警、电话报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，通知业主、物业消防单位是哪个位置的火灾隐情。
       消防设备电源子系统实时监控消防系统各个部件（如消防报警主机、楼层显示器、水泵、喷淋泵、电梯等）的电源工作状态，确保消防设备供电正常，并对各个部件电源产生的过压、欠压、过流、短路、断路等故障报警提示。可长期记录电压电流运行参数，自动对消防电源一段时间的运行状态进行分析，对可能产出问题的隐患进行警示。
       防火门子系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、安全出口、生命通道防火门的开闭及消防通道堆放物情况，实现紧急情况下的开闭控制等功能。确保防火门常闭、不上锁状态及**火警救援是消防生命通道的畅通等，**安全的生活、工作环境。
       应急照明与疏散指示子系统可实现对各个应急灯具的实时监控和控制，当发生火灾时，可准确的给出安全的疏散路径指示，智能打开消防应急指示灯的指示方向及应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全逃生方向。
视频监控子系统数据部门收到感应端各子系统报警信息后，可调出报警位置关联的监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进行火情确认。实现火灾报警子系统、消防水子系统、电气火灾子系统、防排烟子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统和视频监控子系统的**结合，实现了报警点和监控点的联动。
       消防设备管理子系统能够将每个建筑、项目节点的所有消防设备和资产纳入管理，对一些消防栓、灭火器、喷淋和消防大队地址等着重标注，日常的巡检和维护都需要纳入计划，在紧急情况下，会联动GIS调度子系统进行调度。
4.2.3隐患管理
       隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处理和隐患分析四个模块。可以查看登录用户下的所有项目的隐患信息，并进行派发和处理操作，且对所有隐患进行统计分析。
 
 
4.2.4能耗分析
       能耗分析功能包括了能耗概况、能耗同比、能耗环比、能耗报表和能耗预测等五个模块。可以查看登录用户下的所有项目的能耗统计、同环比和报表，且按日、周、月等维度进行能耗预测分析。
 
 
 
4.2.5手机APP
       APP支持Android、iOS操作系统，方便用户查看电气火灾、防排烟、消防水、消防设备电源、防火门、消防设备管理、视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。
 
 
4.3 推荐配置
4.3.1 平台服务器：建议按照我方推荐配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。
 
推荐硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）
 
4.3.2 系统现场推荐硬件配置清单：
注：以下配置为针对1个回路选型，其中剩余电流互感器应根据现场回路电流大
 
4.4产品介绍
电气火灾监控探测器
 
 
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT网络上传，单表流量说明：
上传间隔一分钟， 小于30M/月；
上传间隔二分钟，小于15M/月；
上传间隔五分钟，小于10M/月
 
5、结语
       智慧城市的建设离不开相关的各个环节的建设。在这其中，关乎人民群众生命财产安全的智慧消防事智慧城市的一个重要组成部分。我们处于一个科技高速发展的时代，任何科学技术的进步都可以且应该用来为人类服务。在如今物联网、大数据、云平台技术十分成熟的背景下，依靠智能化设备和技术手段构建智慧消防平台，实现传统消防工作数字化、信息化、智能化，为智慧城市的构建提供强有力的安全和数据支撑，是智慧消防在未来发展的必然
趋势。
 
参考文献
[1].陈亚.“智慧消防”如何准确助推消防工作的思考[J].消防界:电子版,2017(1):48-49,79. 
[2]. 文学鹏，依托物联网技术建设智慧消防
[3]. 安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版
[4]. 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

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