消防物联网 深圳智慧消防

江苏安科瑞电器制造有限公司

在大数据思维背景下，智慧消防已成为城市建设不可缺少的一部分，本文从大数据技术和大数据思维的含义入手，分析大数据思维下智慧消防建设具有广泛的信息整合、能够实现互联互通、可实现海量数据的与计算等特征，提出完善 火灾防控机制、在智慧消防火灾救援与防控中增加信息化与智能化等多项功能的对策，为智慧消防建设提供有力支撑。
在现代生活中，消防安全是社会发展的关键内容，提升消防管理水平，加强消防防火防控能力，加速消防系统信息化建设，具有非常重要的现实意义。因此，根据大数据技术及大数据思维而建设的智慧消防也日益完善，使整个和谐社会健康稳步地发展。
1.系统结构
安全用电管理云平台采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层。
现场可通过GPRS移动网络(移动、联通2G/4G网络)和安全用电服务系统平台通讯，云平台可自行架设服务器，需要具备固定IP地址的宽带接入，或者租用阿里云服务器（本地不需要固定IP宽带）。
现场安装的设备采集用电回路剩余漏电电流、故障电弧、线缆温度，通过无线方式上传到安全用电服务系统平台，当现场检测到线路中存在引起火灾的故障电弧，线缆漏电电流、温度**出标准值或者设定值时，通过安全用电服务系统平台或者手机APP推送报警信号，并发送短信通知安全责任人，派运维员处理现场隐患。
2.电气火灾隐患治理模式
依托线上“隐患预警平台”对电气线路运行数据采集，通过大数据分析技术识别电气隐患类型，及时通知相关负责具体维保人员排查，终消除电气的安全隐患；“隐患管理平台”为管理人员提供隐患、隐患治理、信息管理分析报告，实现区域电气火灾隐患的风险评估。
系统应用包括基于实时监测的电气火灾监测预警系统、基于监测数据的隐患分析及系统以及根据监测数据的线下服务体系建设等功能。
通过项目设计、安装施工、管理、调试、运行等步骤，实现医院电气线路的实时监测，实现相关监测数据的采集、上传、、报警等功能。在目标配电柜安装用智慧用电在线装置、故障电弧探测器、剩余电流互感器、温度传感器等实时监测设备。将采集电气线路的剩余电流、故障电弧、线路温度等多路参数通过无线方式上传平台服务器。
系统具备远程实时监测，异常数据报警，历史信息查询及统计，动态数据变化实时显示，电气线路安全隐患排查分析，及隐患分析处理等功能；同时系统支持移动终端登陆功能（APP）、三方远程服务托管、远程程序升级、设备远程维护等服务。
3.设备选型及介绍
3.1.现场设备选型及具体配置
(1)根据现场监测功能需要，为楼层配电箱进线处配置以下设备用于漏电流、线路温度等参数的监测。
漏电火灾探测器 ARCT-Z-2G*1
漏电电流互感器 AKH-0.66/K-L K-L-45*1
线缆温度传感器 ARCM-NTC*3
其中住院楼共8层，每层均有东西两个电井，其中3至8层为病房层，病房层每层共有6台配电箱进线，1至2层每层共有5台配电箱进线，合计共需要安装46套上述表格配置；楼共5层，其中一层楼梯处有两面集中安装的配电柜，东西走廊内墙上各有一台配电箱，一层放射科门口的配电箱为两路立的进线，合计楼层配电箱处需要安装11套上述表格配置，楼梯间处的两台配电柜内各安装一只多回路的电气火灾探测器，再配套一只无线数据采集传输模块用于数据上传；康复中心处只有东西两台配电箱进线，因此合计共需安装2套上述表格配置；办公楼共3层，每层各有一台配电箱进线，因此合计共需安装3套上述表格配置；设备楼共有4台配电箱进线，因此合计共需安装4套上述表格配置。
(2)配电箱末端出线侧配置一套故障电弧探测器及配套的无线数据采集传输模块（住院楼的病房及康复中心为重点区域）。
故障电弧探测器 AAFD-16*1
无线数据采集传输模块 AF-GSM200*1
备注：故障电弧为单相监测设备，为保证用电安全还需额外配置带分励脱扣的微断，当有故障电弧产生时联动控制分励脱扣单元，用于切断后方用电。
住院楼合计共有124间病房，在每个病房的进线处均需安装一套上述表格配置，合计安装124套；楼共5层，每层两个配电箱，两个配电箱合计共有20路出线回路，为保证用电安全，在楼配电箱的出线侧回路上均加装一只故障电弧探测器，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此楼合计共需安装100只故障电弧探测器和10只无线数据采集传输模块；康复中心共有两台配电箱，合计20路出线回路，由于此次的用电负荷很大，而且线路老旧，此次为故障电弧监测的重点区域，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此康复中心合计共需安装20只故障电弧探测器和2只无线数据采集传输模块；办公楼共3层，每层一个配电箱有5路单相出线，因此共需在配电箱出线侧安装15只故障电弧探测器和3只无线数据采集传输模块。

1、变电站智慧消防系统建设的基础性标准
1)合法的标准
变电站在进行消防系统建设的过程中，为了充分发挥出社会化的功能优势，先需要按照国家相关法律法规的要求来进行逐步的落实。在设备的选择上、信息技术入网标准上以 及系统运行模式上都需要严格按照法律规定来进行开展。
2)可靠性标准
所建设出的变电站智慧消防系统要具备良好的兼容性、电气隔离性以及智慧诊断能力，能够适应每天24h不间歇的工作压力，这样才能够**变电站智慧消防系统保持良好的稳定和可靠性。
3)兼容性标准
兼容性的原则标准主要是指变电站智慧消防系统应该能够支持来自国内外各个领域的消防设备厂家所提供的各类消防智慧机械设备，这样才能够更好地**设备之间以及不同变电站网络之间的信息互通。
4)安全性标准
变电站智慧消防系统需要实现更高标准的安全性能，这就要求系统在运行的过程中能够对自身的运行状态进行自检，自我研判预警状态，并具备报警功能，这样可以帮助系统实现自动化的运行，降低对人力劳动的依赖性。
5)可扩展性标准
变电站智慧消防系统在系统设计上应该保持动态化的理念，以更高的宏观性的角度来对系统进行软件的设计和功能的选择，而且这一定程度上硬件的搭配使用也应该实现可持续发展的标准，使整个系统都能够在标准化的模块结构下获得可扩展的能力，不仅要使系统适用于任何标准的变电站，也要促进系统保持更为持久的使用寿命，通过功能升级适应不同发展时期下的消防防控需要。
6)开放性标准
对于智慧消防系统的规划需要满足开放性的原则，这主要是指系统的设计标准应该迎合标准来进行开展，同时建立起通用型功能类型以及数据模块，以开放性的理念促进数据之间的对接。
7)分层级标准
分层级标准主要是指系统在设计时需要建立起两层以上的系统架构，这样便可以实现不同层级的管理人员获得不同的权限，进而对系统进行分工协作的管理提高管理效率、**力度。
2、智慧消防系统建设的技术分析
①　感知技术
变电站智慧消防系统建设中所需要的使用到的技术类型之一便是感知技术，感知技术需要依靠现代信息技术的功能实现信息采集层级建设，凭借着现代信息技术完成自动化感知能力，能够对各个消防器械设备进行准确的识别，并对设备的运行状态进行分析和报警。如系统内可以设置出针对管道压力的感知设备、阀门运行状态的感知设备，或者是对周边环境进行感知的设备等等。这些设备的核心技术都是依靠信息技术，不同领域内系统的运行状态所生成的数据进行分析，进而可以实现设备机械化的感知功能，提高整个系统的社会能力。
②　网络技术
网络技术主要是针对的数据信息传输技术，通过构建其网络层可以将变电站运行数据和功能数据进行及时的传输，网络所依靠的系统有多大，就能够实现数据传播的范围有多大。具体而言，该技术主要涉及内容包括微波技术、长期演进技术、分频演讲技术等等。
③　平台技术
通过对信息进行处理能够提高变电站消防系统的智慧效果，而处理的过程中需要依靠平台建设，数据信息的分析、收集、处理、传输都需要在该平台上进行完成，平台的技术主要针对的是对各项数据进行整合和使用，需要依靠整个体系内的消防物联网应用平台和大数据平台的协同作用才能够实现良好的功能效果。在对平台技术进行应用时，其核心技术主要包括大数据技术、云计算技术、结构化或者是非结构化信息数据自动化处理技术等等。
3、智慧消防系统的应用
变电站智慧消防系统所具备的应用型技术主要是指体系功能的实现以及用户需求之间应该形成良好的联系度，进而发挥出系统的应用价值，使消防信息在共享的过程中为系统自动制定决策提供。应用型技术主要涉及服务性的体系结构以及中介型技术。如物联网技术等，以交互式的方式对软件功能进行优化，完成各个技术之间的协调置，**各个关键技术功能的发挥。

1 智能消防移动子系统
智能消防移动子系统主要在移动终端上部署，能够满足不同用户群体的需求，所提供的服务包括消防水源数据采集更新、隐患排查和灭火救援现场灾情信息实时获取、多方通信和警车跟踪等。在这些服务的支持下，消防安全管理和应急救援指挥效率和质量也会随之提升。
2 消防数据可视化子系统
该系统具有数据整理和融合功能，能够通过GIS地图的方式，对不同区域消防警情、灭火和防火空间分布情况进行可视化展现，有助于消防安全全局管理目标的达成。一，警情管理一张图。可视化系统可以在GIS地图上对消防警情信息进行汇总，这里所说的消防警情信息，主要包括实时信息、警情类型和不同时间段的信息。同时，还能采用高亮形式，对区域范围内警情灾害热度进行展示，为消防安全管理工作的实施，创造了有利条件。二，火灾隐患一张图。系统可以利用传感器，对火灾隐患数据进行采集，并在GIS地图上展示。这里所说的数据是指火灾空间分布情况、火灾隐患的类型、火灾隐患的热力图等。三，消防力量一张图。可视化系统可以在GIS地图上对消防力量空间分布情况进行展示，比如消防车、消防装置、消防队伍当前所处的位置。
3 火灾风险隐患预警子系统
大数据技术的应用，赋予了系统大数据挖掘的能力。系统可以利用大数据技术挖掘消防安全管理基础数据，同时对这些数据进行分析，实现融合数据流、业务流和管理流的目标，在此基础上，还能结合过往经验数据，预测区域范围内发生火灾风险的概率，并提供分析报告，确定火灾风险的高发区域，并进行预警，为消防安全管理工作的开展，提供数据方面的支持。
4 消防作战指挥管理系统
在消防安全管理中，作战指挥管理不容忽视，与消防安全管理效果存在密切的关联，而指挥消防安全管理平台可以为消防作战指挥人员提供数据和决策支持，在火灾事故发生后，系统会将报警地址作为依据生成火灾事故信息，主要包括定位事故点、搜索事故点附近的水源、危险源和消防力量，与此同时，系统还能自动与门、气象部门和交通部门进行信息对接，共享实时数据，从而使消防作战指挥管理更加立体，并且该功能的实现，还有助于消防作战指挥人员掌握火灾防控的实时信息，并合理调配消防资源，消防管理的精度也会随之增强。此外，该系统属于平台的后端服务系统，可以向消防人员提供各种信息，且这些信息不单单是文字信息，还包括图像信息、导航信息和语音信息等，有利于消防人员掌握火灾现场的实际情况，从而使火灾事故现场和指挥部门的信息屏障被打破，消防作战的效果大幅度增强l21o
5 公众服务系统
公众服务系统是消防安全管理系统的重要功能模块，支持公众上传火灾隐患信息、火灾现场信息。在公众下载App后，平台会为公众定期推送消防安全知识和火灾自救知识，为消防部门与普通公众建立了畅通无阻的桥梁。火情报警、预防和处理效率也因此而提升。在公众拍下现场照片上传到系统后，平台会向指挥部门上传位置信息。总之，公众服务系统的实现，是提升消防安全管理水平的重 要举措。
6 应急值守管理系统
应急值守管理系统可以针对不同事件类型匹配接警提示列表，满足接警人员对现场信息的需求。同时，系统还可以将突发事件类型作为依据,打开针对该工作的通信录，通过一键式方式，发送报警信息，使接警效率提升。

消防设备完好率管理与实时监测报警的实现。依据建筑设计规范，建筑物须进行建筑防火设计，消防设施设备承担着消防预警、消防救援灭火关键设备物资的角色。通过加装物联设备、建设人工巡查排查系统等将建筑物及其消防设备类型、生命周期、位置、安全人员及职责（含消防维保公司、物业公司）进行关联，为分级分类**消防设备的功能可靠性，设备完好率提供管理工具。消防物联设备的部署与智慧消防平台建设有效改变传统消防巡查，手工表格记录带来的工作不便和检查不力等问题，实现报警信息实时监测、实时同步，分级分类处置等业务闭环。智慧消防平台可实现大数据分析，对个类型隐患、各场所隐患可进行预警，**前防苑，便于消防安全管理人展开工作部署，也理清消防隐患排查工作的主体责任和责任。
消防预警技防措施的补足。在年代久远的建筑物、临时建筑等缺乏消防预警措施的部位，智能烟感与智慧用电监测设备的出现，实现对烟雾、温感、漏电、负载等异常 数据的采集与分角色报警推送，低成本、及时地完成了基础消防预警技防措施的部署。
促进消防安全主体责任落实的工具。安全责任网格是 推动二级单位安全主体责任落实的工具。依托部门安全责任及岗位安全责任划分，制定安全网格化管理体系，利用移动互联网、图像识别等技术与消防物联网感知设备及二维码、NFC电子标签等物联采集设备，进行数据采集和数据库建立，完成学校各二级单位的一体化电子档案，推动消防安全单位责任主体利用移动App应用开展消防安全巡检与隐患排查，实现基于地理位置的消防设备完好率、隐患状态与责任网格等情况的数据采集，实现动态和主体责任落实。
区域风险程度评估。利用大数据、物联网等技术及消防风险评估模型，建立消防风险程度评价指数体系，数据维度包括：单位建筑布局、建筑结构、耐火等级、使用性质、火灾荷载、消防设施运行、安全管理、历史火灾、点部位、有无危化品、隐患风险源、报警数据等信息，实现对建筑物、二级单位、校区等消防风险程度识别与排序，提供给管理层和决策层进行决策和消防管理，实现对学校宏观消防风险态势的感知和工作决策部署的决策。
消防隐患排查与处置的业务应用。对消防设备数据的监测和优化，提高设备可用性和功能可靠性。通过相关参数阀值设置,实现数据服务器及业务系统故障前主动预警。通过对数据、事件分析，有效识别各类不同来源的原始事件，并通过内建消防模型分析引華，自动修正告警记录，形成消防安全事件的有效告警，并支持短信、电话、邮件等多种灵活的告警形式，根据不同的告警事件来源可 不同的告警通知和处理方式，组成各方面告警通知策略、分级分类处置策略。
信息安全。国家网信办强调"有数据安全才有数据未来"。智慧消防建设要在物理机制和软件平台机制上进行规划，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然和恶意的原 因而遭到破坏、更改和泄露，确保信息安全。
随着互联网的发展，智慧消防也应登上消防系统发展的舞台，本系统对建筑物建立整体 BIM 模型，并将每层划分为普通区域与逃生区域，根据云平台上传的消防数据并基于 Zigbee可实现对被困人员的定位并根据反馈的“着火点”避开火情严重区域，从逃生区域规划不同的逃生路线，并将逃生路线由云平台直接发送至手机移动端。由此可见，本系统不仅可以帮助人员逃生，还可以统计建筑物内的人员数量信息，使救援更加有效准确。在移动端实
时、及时反馈建筑物运行情况可以将火灾危险降到很低，提高消防人员的工作效率，保证人们的人身与财产安全。