探討智慧消防在應用實踐中的現狀與問題

簡婷

开云体育手机下载教程 上海嘉定 201801

摘要 ：隨著智慧城市的蓬勃發展，智慧消防的理念也在不斷革新，作為(wei) 公共安全模塊的重要組成部分，智慧消防理念將覆蓋城市消防安全的各個(ge) 環節。通過對城市消防數據信息的采集歸納並進行數據信息分析，智慧消防為(wei) 城市消防安全規劃、消防科研機構以及消防單位等提供強有力的決(jue) 策支持。對信息采集設備、物聯網雲(yun) 端以及智慧消防在部分省市應用現狀與(yu) 問題進行分析，進而提出推進智慧消防健康可持續發展的建議。

關(guan) 鍵詞：智慧消防;物聯網;RFID 技術

1、引言

智慧消防與(yu) 智慧城市的建設是相對應的，是結合消防行業(ye) 特點以及當消防行業(ye) 麵臨(lin) 的種種困難和問題而衍生出來的種成果，其為(wei) 解決(jue) 智慧城市消防管理眾(zhong) 多難點提供了許多新穎、有效、便捷的思路。從(cong) 當消防工作麵臨(lin) 的任務來說，“智慧消防”主要是在公眾(zhong) 消防安全需求的基礎上進行的，在運用物聯網和大數據以及空間地理信息的基礎上，促使這些內(nei) 容能夠集成的新代信息技術，也是對消防基礎設施的改善，使得消防工作的機製能夠得到

化，促進消防規劃、管理和服務智慧化等新理念和新模式確立。智慧消防截至目尚且處於(yu) 發展階段，目並沒有個(ge) 標準的定義(yi) 。本文研究智慧消防建設與(yu) 應用現狀，調查分析存在的問題，並提出解決(jue) 問題的對策，為(wei) 發展智慧消防城市提供有力的安全保障。 

2 、智慧消防技術

智慧消防建立在以火災探測器、消防水泵控製器、防火卷簾控製器、可燃氣體(ti) 探測器等信息采集設備的基礎上。隨著科學技術的發展，越來越多的新元素融入消防信息采集設備，以下以火災監測報警係統、消防給水設施的智能監測係統、建築消防設施智能管理係統為(wei) 例，介紹目智慧消防在信息采集設備方麵的應用現狀。

2.1 火災監測報警係統

智慧消防建設中很重要的項內(nei) 容就是火災監測報警係統，“報警早、損失小”，如何能及時且有效地了解火災報警信息是“智慧消防”的主要智慧體(ti) 現。因此，火災監測報警係統是“智慧消防”的主要成果之，它在現有火災報警係統工作原理基礎上加大了火災感知能力，設置了綜合性的感溫、感光以及感煙模塊，增配了聯動性火情監控設施，能夠在根源上避免報警滯後的問題。係統較之的智慧體(ti) 現就是安裝了能夠根據火警信號反饋的位置啟動攝像頭監控設備，即通過視頻來監控現有的火災現場，其聯動性強，可以隨時啟動，並存有錄像記錄。如果某處出現火情，火災監測報警係統會(hui) 迅速產(chan) 生報警信號，信號再由報警控製器傳(chuan) 給接服務器雲(yun) 平台，雲(yun) 平台保證信號順利傳(chuan) 輸至服務器端，服務器端的工控機負責利用收集到的視頻和信號分析火災現狀，如果察覺到了火災發生，工控機會(hui) 準確標識現有的火區域，再次與(yu) 其他係統相聯動;反之，如果未察覺到火情，那麽(me) 命令係統恢複原有狀態，如圖 1 所示。

在對已經安裝該係統的單位和部門進行應用調研時發現，該係統對於(yu) 及時、準確獲悉單位火情是有作用的，方麵其感知的信號廣泛，另方麵其增加的視頻掃描與(yu) 火災分析功能使得火警信號準確，還可以很大限度地降低單位人為(wei) 脫崗造成的不良影響，但是截至目，雖然新型火災監測報警係統正受到熱捧，然而其在整體(ti) 上尚未達到完善。隨著建築信息管理 ( Building Information Manage-ment，簡稱 BIM)技術逐步應用在智慧消防領域，將

來 BIM 技術與(yu) 火災報警技術兩(liang) 者結合之後，可清晰地了解到火災現場的狀態，比如看哪個(ge) 地方有人、在哪個(ge) 位置，這在救援的時候才有意義(yi) 。

2.2 消防給水設施智能監測係統

我們(men) 所追求的智慧消防，是不需要用警力而是通過設備就可以做到自行滅火，所以與(yu) 水有關(guan) 的消防設備的正常運行，就尤為(wei) 重要，它們(men) 都需要管道中有連續不斷的水作為(wei) 供給。消防水泵隻有能夠正常啟動和運行，才能將儲(chu) 存在消防水池中的水通過管道及時輸送到各個(ge) 噴頭處，故消防泵能否自動啟動是初期滅火的關(guan) 鍵。目，消防水泵的應用現狀不容樂(le) 觀，平時處於(yu) 閑置待命狀態，鏽蝕、損壞或線路磨損的現象非常普遍。在智慧消防興(xing) 起後，基於(yu) 可編程邏輯控製器(Programmable Logic Controller，簡稱 PLC)的消防泵智能巡檢控製器成了解決(jue) 問題的方法之。係統配有多種巡檢模式。以自動巡檢模式為(wei) 例:係統進入到自動巡檢模式後，先對主電路檢查，若存在故障，則在觸摸屏上顯示故障;若*存在，則進行下步———變頻器自檢。若變頻器出現故障，則在觸摸屏上顯示故障信息，若變頻器正常，係統再進入下步———自動巡檢子程序，對變頻器的參數和主泵的參數進行匹配，成功後對主泵實行巡檢，巡檢完成後，重複上述過程，依次對所有水泵完成巡檢。工作人員通過觸摸屏就可以及時查看係統的運行狀況PLC的控製器方式是發展比較早的工業(ye) 控製器，它很早就應用於(yu) 工業(ye) 生產(chan) 線、流水線、大型自動化設備方麵，雖具有通過簡單編程即可實現控製要求、靈活性高等點，但其可靠性、實時性和穩定性欠佳，並且價(jia) 格過高，缺乏市場競爭(zheng) 力。消防水壓監測係統可對管網內(nei) 水壓進行監測。其端設有智能監測設備，采集到的樓宇水壓和設備供電電池電壓數據，通過 GPRS 網絡上傳(chuan) 至雲(yun) 端服務器，若發現某部位異常，則通過短信及平台警示方式提醒物管人員。設備自帶深度休眠功能，進入深度休眠模式後，隻有 CPU 停止，所有外部設備仍處於(yu) 工作狀態，任何個(ge) 外部設備都可在發生中斷事件時喚醒 CPU。實時時鍾芯片(Real－time Clock，簡稱 RTC)定時中斷功能可以自行設置休眠時間，使得係統在休眠段時間後，可以自行喚醒。

2.3 建築消防設施智能管理係統

在智慧消防的背景下，物聯網射頻識別(RadioFrequency Identification，簡稱 RFID)技術興(xing) 起，並逐步應用在建築消防設施上。基於(yu) RFID 技術的建築消防設施管理係統的主要組成部分是:貼有電子標簽的消防設備、手持機(帶 GPRS 或 WiFi 模塊)、數據服務器、應用服務器、用戶端、應用軟件係統(含手持機與(yu) 電子標簽讀寫(xie) 顯示軟件、WEB 端軟件、服務器通信軟件與(yu) 手持機)。巡檢手持機終端應用軟件在巡檢過程中利用用戶端PC機與(yu) 帶GPRS 或WiFi 模塊的手持機實現現場作業(ye) 信息和後台管理數據的交換，對貼有電子標簽的消防設備進行自動識別;數據服務器進行數據處理，為(wei) 監管任務提供有力的數字支持。該係統設計的亮點在於(yu) 需要張貼的多張 RFID，在設計時，係統采用了防衝(chong) 突機製的 RFID 標簽，利用 RFID 打印機實現多標簽 EPC 數據和 TID 數據的先期綁定和寫(xie) 入，在現場則采用掃描讀取後，選定某個(ge) 電子標簽，再進行相應的修改後寫(xie) 入，但常見的問題就是速度不夠快。因而在如何防止多標簽信息寫(xie) 入時的相互幹擾、衝(chong) 突，確保信息寫(xie) 入快速、準確麵還需進步提高。 

3、智慧消防應用現狀及其問題

隨著物聯網、大數據、人工智能技術的快速發展，使得“智慧城市”成為(wei) 信息化領域新的高地。“智慧城市”的建設在外許多地區已經展開，例如新加坡的“智慧計劃”;韓的“U－City”計劃等。我“智慧上海”“智慧雙流”等智慧城市計劃仍處於(yu) 起步發展階段。目在“智慧消防”的建設過程中，與(yu) 民生、環保、公共安全、城市服務、工商業(ye) 活動等智慧城市模塊之間的聯被忽視，所以在今後的發展中要將“智慧消防”平台與(yu) “智慧城市”的其他平台有效對接，在發生險情時與(yu) 其他智慧城市平台，形成互動，構成城市級的統調度指揮，促進城市的可持續發展。

3.1遼寧省智慧消防平台

遼寧省智慧消防綜合引入 RFID 射頻技術、移動通信、物聯網、視頻識別、大數據等技術，構建了套信息化指揮體(ti) 係。遼寧智慧消防管理係統歸納起來就是“個(ge) 中心、兩(liang) 個(ge) 平台、五類應用”。“個(ge) 中心”即利用個(ge) 指揮中心綜合顯示指揮調度;“兩(liang) 個(ge) 平台”即構建消防監管平台和滅火指揮平台;“五類應用”即針對普通民眾(zhong) 、社會(hui) 單位、行政監管、滅火指揮、數據中心這五類不同群體(ti) ，建設了五類終端應用。結合人防、物防、技防的三防體(ti) 係，形成以單位信息、市政資源為(wei) 基礎數據，集人員、信息、設備、機構四位體(ti) ，實現了信息支撐、科學指揮的防消體(ti) 化城市消防安全管理體(ti) 係。

針對基層單位日常巡查工作不落實、弄虛作假的現象，遼寧智慧消防引入 RFID 射頻通信技術，在單位需要部位設置集成在宣傳(chuan) 板內(nei) 的 RFID 射頻芯片，其與(yu) 移動終端 APP 進行巡查信息的數據交互，督促單位巡查人員定點、定時、定位地到達需要部位檢查，及時消除火災隱患，通過技防手段強化人防措施的落實。

該係統的遠程監控設備通過采集消防水係統設備的壓力，消防設施設備上設置的電流傳(chuan) 感器的數據信息和火災自動報警係統的報警信息，通過數據傳(chuan) 輸裝置傳(chuan) 送到平台，消防設備旦出現異常問題，平台會(hui) 立即發出預警提示，並把異常信息發送給單位管理人員和維保人員，相關(guan) 人員根據各自的職責時間趕赴現場予以處理，及時排除隱患，遠程監控設備實現了消防設施和設備的有效物聯。

在數據傳(chuan) 輸方麵，該係統采用無線傳(chuan) 輸方式，通過自行部署的 Lora 低功耗數據傳(chuan) 輸網絡傳(chuan) 輸數據，大大降低了消防物聯設備的信息傳(chuan) 輸成本，為(wei) 係統的公益性推廣奠定了技術基礎。

該係統可對收集到的數據信息按照早先設定的數據模型進行分析，並與(yu) 危險數據模型進行比對，挖掘潛在規律性特征，對單位危險源、火災風險、抗風險能力等進行綜合分析研判，幫助單位找出安全管理工作的短板，實現對火災風險的準確預測。

該係統可采集水源信息進行分析。發生火災後，係統依據相關(guan) 預案調配警力，指揮行車路線，提示就近的可利用水源，避免由於(yu) 道路擁擠、水源失效、消防員體(ti) 能下降等原因造成問題，實現信息化、科學化滅火指揮。

消防工作涉及麵眾(zhong) 多，建築設施、軟件應用、人員素質等因素都會(hui) 對“物聯”產(chan) 生很大影響，隻有所有因素全部兼顧，才能對管理工作和風險管控工作產(chan) 生根本性的影響。“物聯”不僅(jin) 針對物聯網，而且要通過利用科學技術全方麵部署消防救援裝備力量，實現大數據資源管理。

3.2 甘肅省智慧消防平台

甘肅省消防救援總隊著眼於(yu) 消防事業(ye) 的長遠發展，投資 7 000 多萬(wan) 元建成了大數據運維中心，把隊伍管理、指揮決(jue) 策、遠程監控、數據共享這些功能都集中到大數據運維中心來，服務於(yu) 火災預防和應急作指揮。在大數據中心內(nei) ，建成了中心、七平台。以甘肅省隴南市為(wei) 例，目隴南市已經基本完成了“21 + ”工程。雲(yun) 計算和大數據政務中心為(wei) “2”;大數據信息服務共享平台為(wei) “1”;與(yu) 經濟社會(hui) 發展相匹配的應急搶險救援指揮係統、公眾(zhong) 服務相關(guan) 的專(zhuan) 題應用為(wei) “+ ”。目已經建成 20 多項應用係統，整合了氣象、土、城建、民政、交通、市政、公、安監等部門數據資源，為(wei) 應急救援工作提供了有力幫助。係統初步實現了需要單位消防設施實時監控、運行狀態檢測、需要部位視頻監控等功能，同時集成了水源、預案、微型消防站等基礎數據，為(wei) 滅火救援調度指揮、輔助決(jue) 策提供了有力幫助。不僅(jin) 如此，係統還實現了對主要街道、人員密集場所、要害單位的全覆蓋，在全市城區公共區域新建 1 000餘(yu) 個(ge) 視頻監控點位。

但是，甘肅省智慧消防平台建設存在如下問題。先，對開展智慧消防建設認識不足，消防基礎設施自動化水平低。由於(yu) 消防體(ti) 製機製運行的特殊性，甘肅省各級黨(dang) 政領導對消防大數據重要性認識不足，沒有將智慧消防建設納入智慧城市建設統進行頂層規劃設計，從(cong) 而做好政策研究、組織機構、資金投入、人才培養(yang) 、標準建設等工作。消防部門沒有形成統的建設標準體(ti) 係，同時由於(yu) 對智慧消防了解不夠、研究不深，各類項目倉(cang) 促上馬，易造成貪大求全，華而不實，造成人力、物力、財力的浪費。社會(hui) 相關(guan) 單位負責人對智慧消防建設認識不足，認為(wei) 智慧消防建設不但增加經濟負擔而且還可能會(hui) 暴露瑕疵，時時受到監管。同時當多數社會(hui) 單位消防設施建設科技水平低，建成後采集到的數據質量不高，很難達到預期目的。其次，部門協同配合力度不夠，數據共享匯集還存在難度。提升防滅火中心工作效率在於(yu) 數據應用，消防行業(ye) 相對比較封閉，在跨部門、跨行業(ye) 數據信息交流共享方麵，不同程度地存在數據壁壘、數據孤島現象，部門間尚未建立有效的共享機製和信息交換平台。些有價(jia) 值的公共信息資源與(yu) 商業(ye) 數據麵對消防部門開放程度低，在開展滅火救援、執監督工作時始終缺乏相應的外部數據信息支撐，數據信息低效化的問題較為(wei) 突出。

3.3 上海市智慧消防平台

上海市將地理信息公共服務平台接入消防平台，地理信息公共服務平台提供大比例尺地形、高分辨率影像服務和三維模型服務，供消防大數據平台隨時調用。

由地理信息公共服務平台提供的大比例地圖和高分辨率的影像采用 REST 地圖服務標準和通用的SOAP 服務標準，隨時調用地名地址，快速定位接處警，實現從(cong) 消防平台的全地圖到地理信息公共服務平台提供的地圖的平緩過渡、無縫融合。

地理信息公共服務平台的三維地圖服務，可以提對城市進行仿真三維瀏覽，根據不同需求製作簡單、標準、精細、超精細四個(ge) 不同標準的模型。消防應用、消防資源、消防力量均可在三維場景中重現，構建個(ge) 三維、立體(ti) 式的滅火指揮模型，克服了消防預案製定、日常演練單的模式。構建三維模型再結合 FAS 智能報警，火警信號由火災報警裝置通過網絡傳(chuan) 輸至 FAS 報警中心，報警中心根據火警信號終端編號快速在三維模型上定位地理信息，指揮員能夠立即了解現場，三維模型能幫助指揮員看清消防關(guan) 鍵單位建築內(nei) 部，加了解起火點所在樓層的詳細結構，地圖會(hui) 分別顯示三維結構模型和樓層平麵圖，輔助指揮員部署兵力。配合單兵無線視頻采集終端，時間新現場情況，並將救援現場圖像和室內(nei) 位置信息實時傳(chuan) 輸至指揮中心和各級指揮員手持終端內(nei) ，讓指揮員快速應對現場災情變化。

但是，地理信息公共服務平台與(yu) 消防平台融合的過程，也存在如下問題:是，如今自動化建模對基層指揮員來說，操作性不強，難以快速上手，所以三維建模的自動化快速產(chan) 生研究還需進步加強;二是，現有的三維建模場景指向性仍舊不夠明確，應當結合救援現場情況、地形、兵力分布等諸多要素，進步添置箭頭標誌物等指向性元素，進步做到根據實時動態變化的現場情況，自動新繪製進攻路線，幫助指戰員進行消防力量部署。 

4、安科瑞智慧消防平台介紹

4.1、平台結構

4.2平台主要功能介紹

4.2.1頁

用戶登錄成功之後進入頁，如圖所示。主要展示的內(nei) 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、設備台賬信息等。其中百地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳(chuan) 感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

4.2.2消防子係統

智慧消防管理雲(yun) 平台包含了智慧用電子係統、防排煙子係統、消防水子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統、消防設備管理子係統和視頻監控子係統等。智慧用電子係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。點擊智慧用電子係統進入智慧用電監控頁麵，點擊菜單顯示整個(ge) 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(ti) 探測器的監控頁麵。

消防水子係統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳(chuan) 感器等，用於(yu) 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，係統也能實時地發出警報，能讓相關(guan) 人員及時維修維護，保障消防安全。

防排煙子係統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、有害氣體(ti) 、及氣體(ti) 滅火信息等數據采集，實時秒級檢測煙霧，且發現監測數劇超過風險閾值，APP、短信報警、電報警統統上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業(ye) 主、物業(ye) 消防單位是哪個(ge) 位置的火災隱情。

消防設備電源子係統實時監控消防係統各個(ge) 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，並對各個(ge) 部件電源產(chan) 生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示。可長期記錄電壓電流運行參數，自動對消防電源段時間的運行狀態進行分析，對可能產(chan) 出問題的隱患進行警示。

防火門子係統通過與(yu) 門禁報警、視頻識別的關(guan) 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製等功能。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(yu) 疏散指示子係統可實現對各個(ge) 應急燈具的實時監控和控製，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，幫助建築內(nei) 的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。

視頻監控子係統數據部門收到感應端各子係統報警信息後，可調出報警位置關(guan) 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。實現火災報警子係統、消防水子係統、電氣火災子係統、防排煙子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統和視頻監控子係統的有機結合，實現了報警點和監控點的聯動。

消防設備管理子係統能夠將每個(ge) 建築、項目節點的所有消防設備和資產(chan) 納入管理，對些消防栓、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(hui) 聯動GIS調度子係統進行調度。

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(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，並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(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統計、同環比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗預測與(yu) 分析。

4.2.5手機APP

APP支持androids、ioses操作係統，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、火災報警等子係統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等。

4.3 配置

4.3.1 平台服務器：建議按照我方配置購買(mai) ，或者客戶自己租用阿裏雲(yun) 資源。

硬件配置清單：（如申請阿裏雲(yun) 可忽略）

4.3.2 係統現場硬件配置清單：

注：以下配置為(wei) 針對1個(ge) 回路選型，其中剩餘(yu) 電流互感器應根據現場回路電流大

4.4產(chan) 品介紹

電氣火災監控探測器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳(chuan) 、4G上傳(chuan) 、NB-IOT網絡上傳(chuan) ，單表流量說明：

上傳(chuan) 間隔分鍾， 小於(yu) 30M/月；

上傳(chuan) 間隔二分鍾，小於(yu) 15M/月；

上傳(chuan) 間隔五分鍾，小於(yu) 10M/月

5、結論與(yu) 展望

本文分別對火災自動報警係統、消防給水設備、建築消防設施結合智慧消防技術的應用現狀，以及甘肅、遼寧、上海智慧消防實際應用情況進行分析闡述，提出了改進智慧消防應用現狀的解決(jue) 方法。先，家及地方政策方麵:統標準，對智慧消防產(chan) 品功能和數據采集進行規範，推動企業(ye) 聯盟，實現資源共享。其次，產(chan) 品研發和平台建設方麵:先進的技術和互通式的平台彌補了智慧消防物聯網方麵平台交互性差的劣勢。智慧消防應用推廣方麵:加快發生險情時與(yu) 其他智慧平台對接速度，節約建設成本，避免大規模重複性建設。 

我們(men) 談及智慧消防，隻對個(ge) 別消防係統加以關(guan) 注，是無法體(ti) 現智慧消防的價(jia) 值的，智慧消防是要做到對所有係統都監控。智慧消防的核心是數據獲取這部分，以往遠程監控失敗，均是在三方獲取數據上，現如今主張家企業(ye) 提供產(chan) 品和係統，並把自己的數據收回去，由產(chan) 品供應商兼顧數據與(yu) 服務。隻有通過產(chan) 品供應商兼顧數據與(yu) 服務這條方法，才能根據現場反饋不斷提高自己的產(chan) 品性能，也才能使自己的產(chan) 品在其壽命期內(nei) 得到有力的專(zhuan) 業(ye) 技術

保障。希望在未來，BIM 技術、消防給水設施的智能監控係統以及建築消防設施智能管理係統也能夠好地將技術與(yu) 數據相結合，不僅(jin) 能夠發揮其應有的作用，還應維保便捷、使用方便，也隻有這樣，才是意義(yi) 上的智慧消防。

參考文獻

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[4]. 安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06版

作者簡介

簡婷，女 ，現任職於(yu) 开云体育手机下载教程，主要從(cong) 事智慧消防平台的設計與(yu) 應用。