消防物联网监测平台 厦门智慧消防

江苏安科瑞电器制造有限公司

1、引言
      4月1日，王蒙徽部长签署住房和城乡51号令，《建设工程消防设计审查验收暂行规定》 （以下简称《暂行规定》）正式发布，并于6月1日开始施行。《暂行规定》的发布备受行业关注，这也是自2019年4月，消防设计审核和验收权限移交以来，住房和城乡涉及消防审批的规章。
       2019 年5月10日，为了加强建设工程消防设计审查验收管理，保证建设工程消防设计、施工质量，**部面向全社会公开征求《建设工程消防设计审查和验收管理规定（征求意见稿）》意见。本次《暂行规定》的内容对比原 119 号令《建设工程消防监督管理规定》有较大的改变，紧紧围绕着建筑消防参与各方的权责、行政许可审批范围的缩小等内容，其中有关单位、个人的责任义务得到明确，并优化了消防设计审查验收备案抽查范围、条件和程序。
      对比原119号令《建设工程消防监督管理规定》，《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》强调行政“许可”，去除“管理”，明确对象，强化责任。不仅明确了建设、设计、施工、监理、施工图审查、技术服务等机构和个人均要对执业行为负责，还明确要求各方要“参加建设单位组织的建设工程竣工验收，对建设工程消防施工质量签章确认”，并对建设工程消防施工质量承担责任。
智能消防技术的应用主要体现在智慧消防系统的构建，此系统是建立在现代化物联网技术、大数据技术、通信技术等基础上，借助 PC 平台、手机微信平台，利用多个应用系统，例如火灾预警系统、消防巡查系统以及智能化评估系统等，努力实现消防信息查询与功能、消防信息反馈与处理功能、消防安全评估与分析等功能，整个的系统属于典型的数字化火灾防控系统。 
1 火灾预警系统 
       通过物联网技术、GIS技术、可视化室内地图技术等，实现市消防远程系统之间的无缝对接，直接获取火灾警示信号，并利用GIS技术来锁定火警单位的地理位置、报警位置等数据，同时与视频、微信等进行联动，以此来提早地预测火灾，能提前7-10s，在预警的同时，也能对各类信息实施数字化处理，将火灾防控终端系统应用于城市商业区、住宅区以及工业区等，能达到多方位的火灾隐患，因为各台火灾防控设备之间联系紧密，且高密度布局，这就使得各个火灾防控装置之间都能通畅联通，以此来协助消防部门、单位等来动态监测火灾现场的隐患，并及时地发出预警信号，进而从根源上控制火灾的出现。 
2 消防设施监测系统 
       通过借助的物联网技术、信息技术、通信技术等来动态监测一切关键的消防信息，例如室内外消火栓水压、消火栓流量、防火门是否正常开启与关闭，防火门的启动次数、消防配电柜电流数值等，并将这些关键信息以微信、手机短信等方式来及时传输给消防各岗位人员，消防管理人员以及各个部门指挥人员来负责做出科学的指示和，同时也达到了对消防设施的动态。 
3 消防巡查维保系统 
       参照来自于GIS地图的信息，以及建筑物3D室内地图来对应科学地分配巡查维保任务，借助二维码来检查维修保护人员是否亲临巡查点，掌握他们的行程，记住此系统也能动态锁定不同维保人员所处的具体部位，以及他们的巡查轨迹，能够将这些信息动态上传，并及时地加以反馈，同时也能对这些信息进行统计、分析，并对维保人员的职责履行情况实施动态跟踪与有效监督。 
4 智能化分析评估系统 
       主要针对消防单位的消防履职以及消防设备的运行水平展开评估，具体从报警处理率、异常处理率、巡查完成率、维保处理率以及控制室在岗时长等几大方面入手来加以核、评估，以此来为消防单位的考核提供参考。 
5 实战指挥应用系统 
       借助物联网系统来动态监测火灾现场，从而达到对现场人员、车辆等的动态调整与科学分配，其他的高层建筑、灾害现场等则可以利用无人机、消防机等进行智能化，以此来协助火灾现场救援。同时，可以借助火灾现场的高清摄像头等来动态侦查火场，并对火情作出合理评估。此外，通过VR眼镜来协助火灾现场的火情侦查，并做好现场救援，有秩序、有规范地提供逃生、救援。一些很危险的火灾现场则可以借助远程消防指挥车、无人机等进行远距离指挥，以此来保护救援人员安全。 
6 消防控制室智能管理系统 
       将人脸识别系统安装在消防控制室，通过此系统来动态识别消防人员，时刻消防人员是否身在其岗，也能对作人员的工作状态进行动态监督，对于任何的离岗**时、倦怠等状态都能及时发出警报信号，同时，也能对不同人员的在岗率进行有效统计，以此来达到对消防控制室的智能化。 
7 对消防监督工作的作用 
       通过对建立防火监督信息数据库这样的方法实现对消防安全状况的动态化监督与管控，为防火监督业务的开展提出更具针对性整改意见，提高防火监督业务的工作质量，提高消防安全水平。改变传统的防火监督检查工作主要依靠消防执法人员实地走访单位检查记录以获取单位安全信息方式，将防火监督检查业务工作纳入“智慧消防”系统中无疑是对现行模式的一种革新与完善。通过物联网技术广泛获取消防监督检查基础信息数据，凭借云计算平台对海量信息进行更加科学有效的处理，对各单位行业消防安全水平进行客观准确的分析评估，对症，有针对性地进行消防监督执法工作，节约了人力物力成本，提高监督检查效率，从本质上带动各行业消防安全水平稳步提升。

物业管理中消防安全存在的主要问题
1)物业管理经费和人力资源不够
物业管理经费不足导致消防安全设备设施不齐全不的现象在当下的物业管理中比较常见，常常能够看到消防设备损坏没有及时更换维修，或者设备老化等现象。除此之外，小区物业管理人员配置不够也是物业管理面临的主要问题之一。物业管理经费主要由开发商和来提供，开发商为了提高经济效益克扣物业经费，而缴纳的物业费也存在资金不到位的问题，导致物业管理经费不足，消防设备物业人力配置不够等现象。
2)物业管理职责划分不明
物业管理主要存在于物业内的日常管理工作中，对于物业管理者来说是服务者也是管理者，而管理和服务的主要对象都是，因此跟的纷争较多。有很多矛盾都是由于物业管理职责划分不明造成的，遇到问题时经常会有开发商和物业之间踢皮球互相推诿的状况，同时不配合的现象也时有发生，这些一定程度上增加了物业管理的工作难度。
3)居民消防安全意识薄弱
虽然有相关新闻媒体会报道消防安全的重要性，每个居民也都或多或少的了解一些消防安全基础知识，但是在日常生活中能够时刻注意消防安全的居民少之又少。例如，很多小区有居民拉电线充电动车，甚至直接将插排暴露在室外，大大增加了消防安全风险。还有对于小区内配置的消防安全工具如消防栓灭火器等，会正确使用的居民也不多，而且几乎没有家庭会自备消防器材，一旦发生危险自救能力弱。
智慧消防在物业管理中的应用
a.管理模式与时俱进
智慧消防的应用并不是完全取代传统消防模式，而是对旧模式的更新，对传统消防管理查缺补漏，归根结底都是通过作**居民安全。智慧消防帮助消防管理实现远程控制和线上管理，使消防管理工作更集中，因此传统的管理方法已经不能够适应新系统，所以需要管理模式能够跟上智慧消防的节奏。
b.物业与作融合
作是物业管理工作的一部分，但是传统的物业管理跟消防安全管理存在信息不通的现象。对于物业管理来说，消防系统和小区的安全系统都是重要的管理工作，加强两个系统的数据融合，借用大数据分析和人工智能科技手段，可以实现交叉工作的共同管理，一定程度上节约管理成本且提高管理效率。例如，在传统物业管理工作中安防系统检测到潜在风险，会从安防角度消除隐患，跟消防系统不存在工作对接或者存在对接延迟的情况。引进智慧消防之后，消防管理数据和安防监控数据统一录入系统，物业管理数据共享，对于任何系统出现的问题其他系统都能够接收到并及时处理可能存在的安全隐患，可以做到防患于未然。
c.消防管理规范化
对于当下物业管理中存在的责权不明的问题，通过智能消防进行细致划分，让消防管理工作更规范。例如对于定期进行消防器材检验的工作，之前只有纸质记档，不方便查看也不利于器材管理，引进智能消防之后所有的器材都录入系统，定期检查之后更新，大数据对器材数据进行分析就很*查到是检测还是维修的责任，实现管理中的责任明确工作。另外，在消防管理中，除了人员管理还有消防器材管控，智慧消防系统可以实现器材管理的流程化和标准工作系统，避免工作疏漏和无效的管理工作。

1.漏电探测器ARCT-Z-4G
测量：实时监测一路剩余电流、四路温度、电流、电压、功率、电能等电参量，遥信输入、遥信输出、谐波分析、GPRS无线通讯
遥信：4路开关量输入
遥控：1路继电器输出
通讯：RS485/MODBUS-RTU
显示：液晶
技术参数 ARCT-Z-4G指标
输入 网络 三相TT、TNS、TN-C-S或TNC(局部TT)系统
频率 50Hz
电压等级 0.4kV
输入电流 5A
额定电流 100A、250A、400A、800A、1250A
剩余电流 10 mA ~ 3000mA
温度 NTC型热电阻（0℃ ~ 120℃）
输出 继电器 节点容量AC 220V/1,DC 30V/1
通讯 RS485接口，MODBUS-RTU协议，波特率可设(4800/9600/19200/38400)
报警 声光报警
事件记录 20条报警记录、20条故障记录、20条开关记录
报警设置 额定动作电流值I△n设定范围：20～1000mA,也可设为OFF，以关闭剩余电流保护 ；预警电流为＞0.8I△n，报警动作电流为＞0.95I△n；
温度报警设定范围：50℃～120℃，也可设为OFF，以关闭温度通道保护；
动作延时时间可设定范围：0.1S～60 .0S 。
测量精度 剩余电流 频率0.05Hz、电压电流0.2级、有功电能0.5S、无功电能2级、其他0.5级
温度 ±1℃
工作电源 AC 85 ~ 265V，DC 110 ~ 350V  功耗ARCM200≤3ＶＡ ARC≤5ＶＡ
工频耐压 电源与信号输入、继电器输出、通讯端子之间2 kV/min
信号输入、继电器输出、通讯端子两两之间1.5 kV/min
环境 工作温度：-10℃～+55℃；储存温度：-20℃～+70℃
相对湿度：5％～95％不结露；海拔高度：≤2500ｍ
2.故障电弧探测器AAFD-16
1）.监测单相回路的故障电弧；
2）.通过对电气线路的实时监测能及时、准确的发现电气线路中的故障和异常状态，可帮助用户*查明电气故障发生的区域，以便及时消除电气火灾隐患；
3）.具有声光报警功能；
4）.本探测器尺寸小巧、安装方便，采用标准35mm导轨安装；
5）.具有故障电弧模拟发生功能，可以通过模拟故障电弧对本机进行性能测试；
6）.具有通用485总线接口，采用标准Modbus协议进行数据交换，信号兼容性强。
3.无线传输
ARCT-Z-2G内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置，性能可靠稳定。
用户设备就可以与云端服务器通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输。
GPRS参数
工作频段  900MHZ/1800MHZ，GPRS mulit-slot class 10/8,GPRS mobile station class B
传输速率  下行：85.6kbps；上行：42.8kbps；支持PBCCH，Coding schemes CS 1,2,3,4,CSD达14.4kbps,USSD,PPP-stack
SIM卡电压  3V，1.8V
天线接口  50Ω/SMA（母头）
4.无线模块AF-GSM200
AF-GSM200采用嵌入式设计，内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置，性能可靠稳定。
AF-GSM200可作为 TCP Client 连接到一个固定 IP（或者域名）的服务器，并发送自己采集的数据。服务器上的软件通过轮询的方式可以索要数据。 
本项目安全用电平台通过AF-GSM200无线模块实时采集现场故障电弧探测器的数据。从而达到平台、养老机构控制中心、现场安装模块统一报警。
5.温度传感器
温度传感器为—热敏电阻NTC，它提供0℃～120℃的温度基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

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。
智慧消防建设工作的试点标志着我国开始由传统消防向现代消防模式转变。法律固有的滞后性等因素导致当前层面缺乏关于智慧消防标准规范的统一性规定与指引，地方层面多政策性通知，缺少具备拘束力与执行力的智慧消防标准。当前存在的智慧消防标准规范碎片化、不成系统问题是关键。对此，简要研究分析了美国消防领域标准规范的制定方式,总结其经验,并结合我国实际，提出智慧消防标准规范的制定与完善建议。先，要制定全国性统一标准，协调多部门、多行业之间的关系，做到系统而具包容性。其次，在全国性统一标准规范的基础上，也要注意与地方之间的关系，充分考虑到各地区智慧消防建设中存在的差，重视差异，利用差异，在立法统揽全局的基础上，允许地方进行有限度的创新，因地制宜，充分发挥主动性与创造性，为智慧消防建设积累宝贵经验。再次，制定智慧消防标准规的目标在于将智慧消防建设落到实处,将智慧消防标准规范详细化、具体化，同时要注意宽严适度，赋予其灵活性，以增强其可执行性与可操作性。