淺淡基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的社會單位智慧消防管理

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：本文通過自動采集火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、電氣設(shè)備、獨立式火災(zāi)探測器等建筑消防設(shè)施運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，對重點部位監(jiān)控視頻智能分析，第一時間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，自動上報給責(zé)任人員，跟蹤消除火災(zāi)隱患。這種新方法能增強社會單位日常防火工作的針對性，落實分解消防安全管理責(zé)任，全面提升社會單位消防安全管理效能。

關(guān)鍵詞：消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理技術(shù)；智慧消防

0 引言

我國《消防法》規(guī)定社會單位應(yīng)當落實消防安全主體責(zé)任，單位的主要負責(zé)人是本單位的消防安全責(zé)任人。日常防火管理內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容：

（1）按照國家標準、行業(yè)標準配置消防設(shè)施、器材，設(shè)置消防安全標志，并定期組織檢驗、維修，確保完好有效，要有完整規(guī)范的消防設(shè)施維護保養(yǎng)報告。

（2）組織防火檢查，及時消除火災(zāi)隱患，并建立巡查記錄。

（3）對建筑消防設(shè)施每年至少進行一次全面檢測，確保完好有效，檢測記錄應(yīng)當完整準確，存檔備查。

（4）保障疏散通道、安全出口、消防車通道暢通。

（5）設(shè)有消防控制室的，實行24小時值班制度，每班不少于2人，并持證上崗。

但是火災(zāi)發(fā)生畢竟是小概率事件，單位消防安全管理在實際執(zhí)行過程中，往往遇到負責(zé)人時間有限、預(yù)算有限和牽涉面廣，責(zé)任無法分解落實的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的人工逐點巡視，使用手工填寫報表模式，隨意性強，工作質(zhì)量受現(xiàn)場人員的經(jīng)驗和責(zé)任心影響較大，很難在第一時間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患和消防設(shè)施故障，對已發(fā)現(xiàn)的火災(zāi)隱患和消防設(shè)施故障難以持續(xù)跟蹤解決，造成巨大的火災(zāi)風(fēng)險。

物聯(lián)網(wǎng)(theInternetofThings,IOT)又稱傳感網(wǎng)，是智慧城市建設(shè)的重要支撐，指各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別(RFID)裝置、二維碼、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，按約定的通訊協(xié)議互相連接，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)測管理的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2017年公安部印發(fā)的《關(guān)于全面推進“智慧消防"建設(shè)的指導(dǎo)意見》明確提出綜合運用物聯(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)，加快推進“智慧消防"建設(shè)，全面促進信息化與消防業(yè)務(wù)工作的深度融合，積創(chuàng)新社會消防管理。因此，如何將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到社會單位日常消防安全管理，提升消防安全管理效能，已成為智慧消防應(yīng)用研究和探討的熱點問題。

1 社會單位消防安全管理的難點

社會單位日常消防管理主要有兩個目的：一是及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并解決，二是火災(zāi)發(fā)生時消防設(shè)施能及時動作告警和撲滅火災(zāi)。管理涉及的對象包括單位消防安全員、單位消防安全管理員和消防設(shè)施。消防安全員主要負責(zé)監(jiān)控火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等消防設(shè)施的運行情況，巡查滅火器、消火栓等消防設(shè)施是否完整有效，糾正防火通道堵塞、非法用電用火等火災(zāi)隱患，現(xiàn)場核實消防設(shè)施的告警，處理消防設(shè)施的誤報火警與故障。消防安全管理員主要負責(zé)制定火災(zāi)隱患發(fā)現(xiàn)和消除的流程，督促消防安全員履行職責(zé)。

實際上消防安全員對消防設(shè)施的操作并不熟悉，對消防專業(yè)知識的掌握也比較粗淺，在消防中控室接收到火災(zāi)報警信號時，往往認為是誤報，直接進行消音操作。日常巡查是發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患的重要措施，但是存在麻痹大意的問題，經(jīng)常是人員不到現(xiàn)場，隨意填寫巡查記錄，漏檢現(xiàn)象屢見不鮮。2017年6月28日發(fā)生的杭州保姆縱火案中，綠城房產(chǎn)集團回應(yīng)外界質(zhì)疑，稱個別保安員在發(fā)現(xiàn)漏檢消火栓后擅自涂改了消防器材檢查記錄。發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患或者消防設(shè)施故障時，消防安全員依靠傳統(tǒng)的紙筆進行記錄并上報，可追溯性差，很多問題上報后經(jīng)常沒有下文，即便收到上級派發(fā)維修工單，也經(jīng)常因為各種原因耽擱一段時間，不能及時解決。

因此單位消防安全管理員遇到的首要難題是如何落實分解消防安全責(zé)任，確?；馂?zāi)隱患能被及時發(fā)現(xiàn)和消除。目前通常采用人工手段核實消防安全員的履責(zé)情況，包括消防中控室是否有消防安全員值守，消防設(shè)施是否運行正常，消防設(shè)施是否按照要求巡查到位，巡查中發(fā)現(xiàn)的隱患是否及時上報，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)上報的火警是否被安全員現(xiàn)場確認，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)上報的故障是否及時上報，下發(fā)的維修工單是否被安全員及時執(zhí)行，維修工單對應(yīng)的故障是否被解決等，管理內(nèi)容紛繁復(fù)雜。費時費力，效能非常低下，效果也不理想。

其次，單位消防安全管理員非常需要掌握單位消防安全管理整體狀況，并采取針對性的改進。消防法律法規(guī)規(guī)定管理人員的職責(zé)很多，但是管理人員的時間和精力有限，如果面面俱到，反而抓不住重大火災(zāi)隱患，應(yīng)該能充分利用已有消防管理數(shù)據(jù)，對單位現(xiàn)有安全狀況進行完整全面的評估，按照GB35181《重大火災(zāi)隱患判定方法》準確識別嚴重違反消防法律法規(guī)的因素，并加以解決。

2 單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建

單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)建立的消防設(shè)施在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、處理的安全管理系統(tǒng)，構(gòu)建目的是將單位消防安全管理的人員、消防設(shè)施和日常工作整合在一起，推動社會消防管理的規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學(xué)化，全面提升單位消防安全管理效能。

系統(tǒng)運行流程如圖1所示。消防設(shè)施在線監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于兩方面，一個是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日常消防巡查過程，一個是通過安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器和通訊傳輸設(shè)備監(jiān)控各類消防設(shè)施，實時上傳消防設(shè)施的運行狀態(tài)信息。消防安全員在日常巡查過程中要完成物聯(lián)網(wǎng)傳感器的掃描，確保到達現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)故障時，要拍照記錄，并申請維修。當消防安全員接收到上傳的火警或者火災(zāi)隱患信息時，需要到現(xiàn)場核實，拍照并上傳核實結(jié)果。如果是因為消防設(shè)施故障引起的，要申請維修。當接收到上級下發(fā)的維修工單時，要及時完成維修，并拍照記錄上傳。消防安全管理員對上報的故障維修信息，可以下發(fā)維修工單，并追蹤工單的執(zhí)行過程和執(zhí)行結(jié)果，對于達不到要求的執(zhí)行結(jié)果，可以要求重新維修。

單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)充分考慮人員因素在消防安全管理中的決定性作用，實現(xiàn)人防和技防的融合，緊扣火災(zāi)隱患的發(fā)現(xiàn)和消除，解決消防安全管理的核心問題，將單位消防安全管理員從繁瑣的日常工作中解放出來，全面提升管理效能。

3 單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實現(xiàn)

單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的物聯(lián)感知部分由日常巡查管理模塊、AI智能視頻分析模塊、遠程監(jiān)控裝置、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、消防水系統(tǒng)監(jiān)測裝置、可燃氣體探測裝置、無線火災(zāi)探測器組成，*覆蓋已有各類消防設(shè)施。采集的數(shù)據(jù)通過4G和NB無線網(wǎng)，上傳到云服務(wù)器。隱患處理模塊負責(zé)下發(fā)維修工單和上傳維修記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理模塊對匯集的各類消防信息數(shù)據(jù)進行存儲、整合、分析、管理，實現(xiàn)對終端設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的分區(qū)域、分時段、分單位統(tǒng)計，對單位巡查合格率、設(shè)備完好率等進行計算，完成單位火災(zāi)風(fēng)險評估，并給出針對性建議。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

3.1物聯(lián)感知

針對日常巡查中人員不到現(xiàn)場管理的難點，可采用在巡查點位處張貼RFID超高頻電子標簽的方式解決。RFID超高頻電子標簽是一種近場通訊的身份認證無源標簽，通訊協(xié)議遵循國際標準ISO1800-6C，只有使用專用RFID讀取設(shè)備才能獲取標簽信息，巡查員也能在設(shè)備上填寫記錄和拍照，確保巡查人員到現(xiàn)場和及時上傳發(fā)現(xiàn)的隱患。

針對消防中控室值班人員可能脫崗的難點，可在中控室安裝AI智能攝像頭。AI智能攝像頭安裝有邊緣計算算法的芯片，能實時分析監(jiān)控視頻畫面，判斷消控室人員是否在崗或者睡覺，一旦發(fā)現(xiàn)異常能自動上傳報警信息并發(fā)送截圖，不需要專人24小時緊盯監(jiān)控畫面，大減輕管理壓力針對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，可安裝數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊，通過解析報警主機的通訊協(xié)議，實時采集火警和故障信息，第一時間上傳給消防安全員，包括設(shè)施種類、回路地址、具體位置和所在建筑物等，解決消防設(shè)施運行狀態(tài)的在線監(jiān)測問題。

針對電氣設(shè)備，可安裝電流互感器、剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置。當被保護線路中的剩余電流值、溫度值超過預(yù)警閾值時，傳感器第一時間將異常信息上傳系統(tǒng)，實時推送消防安全員處理，不需要到現(xiàn)場值守，就能實現(xiàn)對用電系統(tǒng)的運行信息采集和異常預(yù)警。

針對消防水系統(tǒng)的重要監(jiān)測部位，比如消防水箱和消防水池的水位、地下一層泵房消火栓泵、泵房噴淋泵和不利處的噴淋末端的水壓，可安裝無線液位變送器和無線壓力變送器，實時采集液位和水壓值，與設(shè)定的預(yù)警值對比，一旦超出，第一時間將報警信息上傳到消防安全員，這樣可以降低人員的檢查頻率，減輕工作強度。

針對可燃氣體可能泄露的重要場所，可安裝無線可燃氣體探測器，或者將已有的可燃氣體探測控制器與火災(zāi)報警主機相連，實時采集場所的可燃氣體濃度值，與設(shè)定的預(yù)警值對比，一旦超出，第一時間將報警信息上傳到消防安全員，這樣實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控，發(fā)生可疑泄漏時能及時采取措施，降低爆炸風(fēng)險，確保人員安全。

針對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)無法覆蓋的部位，消防改造條件不具備的地方，可以設(shè)置無線火災(zāi)探測器。無線獨立式感煙和感溫探測器安裝方便，電池供電，采用三大運營商（移動/聯(lián)通/電信）的NB窄帶物聯(lián)網(wǎng)為傳輸載體，能實現(xiàn)區(qū)域管理，大局域全程監(jiān)控。一旦探測到火警，能及時推送給單位消防安全員。由于使用了NB網(wǎng)絡(luò)，探測器的功耗較GPRS和4G大為降低，電池壽命能達到數(shù)年之久，維護性好。

3.2數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)針對物聯(lián)網(wǎng)傳感器上傳的數(shù)據(jù)和火災(zāi)隱患信息進行處理，通過按區(qū)域、時段、部位和消防設(shè)施種類顯示火災(zāi)隱患和報警事件的發(fā)生，能幫助單位消防管理人有針對性地開展專項治理，提高消防設(shè)施維護質(zhì)量，確保消防設(shè)施完好有效。通過計算消防設(shè)施完好率、巡查合格率、維修工單的完成率，能幫助單位消防管理人掌握消防安全員是否按時履行職責(zé)。通過優(yōu)化火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系，充分利用消防設(shè)施完好率、火災(zāi)隱患發(fā)生到解決的平均周期，巡查按時完成率等動態(tài)數(shù)據(jù)，能更準確地評估單位的火災(zāi)風(fēng)險等級，幫助單位找出安全管理工作的短板，提出改進建議，促進單位提高消防安全管理能力。

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(yù)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(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)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(fēng)險閾值，APP、短信報警統(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(zāi)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的暢通等，保障安全的生活、工作環(huán)境。

應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實現(xiàn)對各個應(yīng)急燈具的實時監(jiān)控和控制，當發(fā)生火災(zāi)時，可準確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)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(yīng)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(zāi)報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)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)的有機結(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(yù)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(zāi)、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(zāi)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(wù)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(yīng)根據(jù)現(xiàn)場回路電流大

4.4產(chǎn)品介紹

電氣火災(zāi)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)束語

針對現(xiàn)階段社會單位消防安全管理中遇到的責(zé)任分解落實難和整體狀態(tài)難以掌握的問題，充分利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，建立單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。通過自動采集各類消防設(shè)施的運行數(shù)據(jù)，接收火警、報警和故障數(shù)據(jù)，跟蹤處理，實現(xiàn)火災(zāi)隱患的及時發(fā)現(xiàn)，督促責(zé)任人及時消除隱患。通過對采集的消防管理動態(tài)數(shù)據(jù)進行分析研判，評估單位火災(zāi)風(fēng)險狀況，幫助持續(xù)改進單位的消防安全管理。單位智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用，將單位消防安全管理人員從紛繁復(fù)雜的工作中解放出來，全面提升了單位的消防安全管理效能，確保單位消防安全。

參考文獻

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