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      基于物聯網技術的智慧消防的建設與應用

      發表時間:2021-02-05  |  點擊率:111
      程志芳
      安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
       
      摘要 :近年來隨著物聯網技術的發展,越來越多的領域借助物聯網智能設備實現了智慧化。消防作為關系人民群眾生命財產安全的一個重要領域,許多年來一直沿用傳統的方式進行火災檢測及救援,已經不能適應現代物聯網網絡環境快速發展的大背景。本文根據我國消防事業國家政策方面的引導和物聯網相關技術的發展,提出智慧消防的理念,依托物聯網技術對消防工作提出改進措施。
      關鍵詞:物聯網 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。近年來消防局印發的《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,綜合運用物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等新興信息技術,加快推進“智慧消防”建設,全方面促進信息化與消防業務工作的深度融合,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“傳統消防”向“現代消防”的轉變。這一文件從國家層面為消防事業的未來發展確立了智慧發展的目標。
             智慧消防現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”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”建設構建城市物聯網消防遠程監控系統。在傳統監測火災自動報警系統的運行狀態及故障、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。監控覆蓋高層住宅小區與社會單位消防區域,對消防設施、電氣線路、燃氣管線、疏散樓梯等進行實時監測,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,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,單一的建筑的智慧消防是“偽智慧消防”,政府及市政部門應發揮作用,智慧消防應建立在智慧城市的基礎上進行規劃設計。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
             智慧消防是一個典型的系統集成工程,需要將各個智能設備通過統一的通信協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平臺,一般的自動化預警系統應包含自動報警系統和實時監控系統兩部分。自動報警系統是基于智能化/網絡化傳感設備隨時隨地監控被檢測環境的數據來進行分析,特別是對需要的水系統和用電區域著重監控。傳感器數據通過網絡實時將采集數據上傳至自動報警系統,當超出安全范圍時該系統會醒目提示值班人員,從而對異常情況一時間進行處理。同時輔以實時監控系統,便于巡查人員通過該系統隨時隨地檢查發現隱患區域,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。在現代化的火災撲救過程中,應當充分利用數字化工具例如地理信息系統,移動指揮及無線通信系統和火災在線視頻監視系統等的輔助作用,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性的訓練,同時應當充分借助平臺進行消防演練,發揮平臺模擬系統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能力和處理緊急突發的情況的能力。
      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自身業務需要進行精細化、科學化的規劃,要做到軟件定制化,為當地的消防工作“量身定制”一套符合自身日常業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,確保內網+外網都可互聯互訪,保證平臺響應速度。如果自身條件不允許,可以依托現有成熟的方案提供商例如阿里云、騰訊云、亞馬遜云等國內外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有資源,特別是網絡資源,智慧消防平臺離不開通訊,物聯網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網設備合理布局,安裝,實行重要區域重要監控,使有限的資源發揮應有的效應。
             (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??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、物聯網技術的應用
             平臺的運營離不開可靠的數據支撐,消防行業區別于其他行業的一點就是設備運行環境惡劣,通信要求高。隨著近年來物聯網、大數據、移動互聯網等先進技術的不斷發展,越來越多的消防相關企業考慮將其應用于消防領域。相關企業可以在區塊鏈思維引導下,考慮選取智能化的單品為結點,構建智慧消防物聯網絡,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實現自動化運行,同時選擇可靠的通訊方式來滿足消防行業的嚴苛環境要求,這也是智慧消防穩定運行的基本前提。NB-IOT通訊技術的發展為智慧消防提供了可靠的通訊保證。在NB-IOT之前,多數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新通訊技術的出現解決了傳統通訊方式的弊端,其生來就有低功耗和深度覆蓋屬性正好彌補了傳統通信技術的不足,裝備無論是在室內倉庫還是室外的區域都可以穩定連接,滿足后臺持續化、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。主要展示的內容有:項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成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
             智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統、防排煙子系統、消防水子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統、消防設備管理子系統和視頻監控子系統等。智慧用電子系統可以接入電氣火災、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進入智慧用電監控頁面,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,點擊末級節點顯示具體探測器的監控頁面。
             消防水子系統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等,用于實時的監控消防水管網的壓力、液位、是否漏水,以及開蓋等事件,當消防水壓不夠,管網漏水時,系統也能實時地發出警報,能讓相關人員及時維修維護,保障消防安全。
             防排煙子系統通過高靈敏的無線煙感報警裝置,實現對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數據采集,實時秒級檢測煙霧,一且發現監測數劇超過風險閾值,APP、短信報警、報警統統上陣,通過設備的標簽、地理位置定位,快速通知業主、物業消防單位是哪個位置的火災隱情。
             消防設備電源子系統實時監控消防系統各個部件(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,確保消防設備供電正常,并對各個部件電源產生的過壓、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,自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析,對可能產出問題的隱患進行警示。
             防火門子系統通過與門禁報警、視頻識別的關聯,實時監控消防通道、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、工作環境。
             應急照明與疏散指示子系統可實現對各個應急燈具的實時監控和控制,當發生火災時,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,幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線,指引安全逃生方向。
      視頻監控子系統數據部門收到感應端各子系統報警信息后,可調出報警位置關聯的監控攝像頭圖像,查看報警現場視頻輔助進行火情確認。實現火災報警子系統、消防水子系統、電氣火災子系統、防排煙子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統和視頻監控子系統的有機結合,實現了報警點和監控點的聯動。
             消防設備管理子系統能夠將每個建筑、項目節點的所有消防設備和資產納入管理,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,會聯動GIS調度子系統進行調度。
      4.2.3隱患管理
             隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發、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,并進行派發和處理操作,且對所有隱患進行統計分析。
      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計、同環比和報表,且按日、周、月等維度進行能耗預測分析。
      4.2.5APP
             APP支持Android、iOS操作系統,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、視頻監控、火災報警等子系統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等。
      5、結語
             智慧城市的建設離不開相關的各個環節的建設。在這其中,關乎人民群眾生命財產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。在如今物聯網、大數據、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,實現傳統消防工作數字化、信息化、智能化,為智慧城市的構建提供強有力的安全和數據支撐,是智慧消防在未來發展的必然
      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,依托物聯網技術建設智慧消防
      [3]. 安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版
      [4]. 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版
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