淺淡基於物聯網技術的社會單位智慧消防管理

摘要：本文通過自動采集火災自動係統、消防水係統、電氣設備、獨立式火災探測器等建築消防設施運行狀態數據，對重點部位監控視頻智能分析，第一時間發現火災隱患，自動上報給責任人員，跟蹤消除火災隱患。這種新方法能增強社會(hui) 單位日常防火工作的針對性，落實分解消防安全管理責任，全麵提升社會(hui) 單位消防安全管理效能。

關(guan) 鍵詞：消防物聯網係統；數據處理技術；智慧消防

0 引言

我國《消防法》規定社會(hui) 單位應當落實消防安全主體(ti) 責任，單位的主要負責人是本單位的消防安全責任人。日常防火管理內(nei) 容主要包括以下內(nei) 容：

（1）按照國家標準、行業(ye) 標準配置消防設施、器材，設置消防安全標誌，並定期組織檢驗、維修，確保完好有效，要有完整規範的消防設施維護保養(yang) 報告。

（2）組織防火檢查，及時消除火災隱患，並建立巡查記錄。

（3）對建築消防設施每年至少進行一次全麵檢測，確保完好有效，檢測記錄應當完整準確，存檔備查。

（4）保障疏散通道、安全出口、消防車通道暢通。

（5）設有消防控製室的，實行24小時值班製度，每班不少於(yu) 2人，並持證上崗。

但是火災發生畢竟是小概率事件，單位消防安全管理在實際執行過程中，往往遇到負責人時間有限、預算有限和牽涉麵廣，責任無法分解落實的挑戰，傳(chuan) 統的人工逐點巡視，使用手工填寫(xie) 報表模式，隨意性強，工作質量受現場人員的經驗和責任心影響較大，很難在第一時間發現火災隱患和消防設施故障，對已發現的火災隱患和消防設施故障難以持續跟蹤解決(jue) ，造成巨大的火災風險。

物聯網(theInternetofThings,IOT)又稱傳(chuan) 感網，是智慧城市建設的重要支撐，指各種信息傳(chuan) 感設備，如射頻識別(RFID)裝置、二維碼、全球定位係統、激光掃描器等，按約定的通訊協議互相連接，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監測管理的一種網絡係統。2017年公安部印發的《關(guan) 於(yu) 全麵推進“智慧消防"建設的指導意見》明確提出綜合運用物聯網、雲(yun) 計算、大數據、移動互聯網等新興(xing) 信息技術，加快推進“智慧消防"建設，全麵促進信息化與(yu) 消防業(ye) 務工作的深度融合，積極創新社會(hui) 消防管理。因此，如何將物聯網技術融入到社會(hui) 單位日常消防安全管理，提升消防安全管理效能，已成為(wei) 智慧消防應用研究和探討的熱點問題。

1 社會(hui) 單位消防安全管理的難點

社會(hui) 單位日常消防管理主要有兩(liang) 個(ge) 目的：一是及時發現火災隱患並解決(jue) ，二是火災發生時消防設施能及時動作告警和撲滅火災。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施。消防安全員主要負責監控火災自動係統等消防設施的運行情況，巡查滅火器、消火栓等消防設施是否完整有效，糾正防火通道堵塞、非法用電用火等火災隱患，現場核實消防設施的告警，處理消防設施的誤報火警與(yu) 故障。消防安全管理員主要負責製定火災隱患發現和消除的流程，督促消防安全員履行職責。

實際上消防安全員對消防設施的操作並不熟悉，對消防專(zhuan) 業(ye) 知識的掌握也比較粗淺，在消防中控室接收到火災信號時，往往認為(wei) 是誤報，直接進行消音操作。日常巡查是發現火災隱患的重要措施，但是存在麻痹大意的問題，經常是人員不到現場，隨意填寫(xie) 巡查記錄，漏檢現象屢見不鮮。2017年6月28日發生的杭州保姆縱火案中，綠城房產(chan) 集團回應外界質疑，稱個(ge) 別保安員在發現漏檢消火栓後擅自塗改了消防器材檢查記錄。發現火災隱患或者消防設施故障時，消防安全員依靠傳(chuan) 統的紙筆進行記錄並上報，可追溯性差，很多問題上報後經常沒有下文，即便收到上級派發維修工單，也經常因為(wei) 各種原因耽擱一段時間，不能及時解決(jue) 。

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任，確保火災隱患能被及時發現和消除。目前通常采用人工手段核實消防安全員的履責情況，包括消防中控室是否有消防安全員值守，消防設施是否運行正常，消防設施是否按照要求巡查到位，巡查中發現的隱患是否及時上報，火災自動係統上報的火警是否被安全員現場確認，火災自動係統上報的故障是否及時上報，下發的維修工單是否被安全員及時執行，維修工單對應的故障是否被解決(jue) 等，管理內(nei) 容紛繁複雜。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(ti) 狀況，並采取針對性的改進。消防法律法規規定管理人員的職責很多，但是管理人員的時間和精力有限，如果麵麵俱到，勢必造成胡子眉毛一把抓，反而抓不住重大火災隱患，應該能充分利用已有消防管理數據，對單位現有安全狀況進行完整全麵的評估，按照GB35181《重大火災隱患判定方法》準確識別嚴(yan) 重違反消防法律法規的因素，並加以解決(jue) 。

2 單位智慧消防物聯網係統的構建

單位智慧消防物聯網係統是以物聯網、大數據技術為(wei) 基礎建立的消防設施在線監測數據采集、處理的安全管理係統，構建目的是將單位消防安全管理的人員、消防設施和日常工作整合在一起，推動社會(hui) 消防管理的規範化、係統化、科學化，全麵提升單位消防安全管理效能。

係統運行流程如圖1所示。消防設施在線監測數據來源於(yu) 兩(liang) 方麵，一個(ge) 是基於(yu) 物聯網技術的日常消防巡查過程，一個(ge) 是通過安裝物聯網傳(chuan) 感器和通訊傳(chuan) 輸設備監控各類消防設施，實時上傳(chuan) 消防設施的運行狀態信息。消防安全員在日常巡查過程中要完成物聯網傳(chuan) 感器的掃描，確保到達現場，發現故障時，要拍照記錄，並申請維修。當消防安全員接收到上傳(chuan) 的火警或者火災隱患信息時，需要到現場核實，拍照並上傳(chuan) 核實結果。如果是因為(wei) 消防設施故障引起的，要申請維修。當接收到上級下發的維修工單時，要及時完成維修，並拍照記錄上傳(chuan) 。消防安全管理員對上報的故障維修信息，可以下發維修工單，並追蹤工單的執行過程和執行結果，對於(yu) 達不到要求的執行結果，可以要求重新維修。

單位智慧消防物聯網係統充分考慮人員因素在消防安全管理中的決(jue) 定性作用，實現人防和技防的融合，緊扣火災隱患的發現和消除，解決(jue) 消防安全管理的核心問題，將單位消防安全管理員從(cong) 繁瑣的日常工作中解放出來，全麵提升管理效能。

3 單位智慧消防物聯網係統的實現

單位智慧消防物聯網係統中的物聯感知部分由日常巡查管理模塊、AI智能視頻分析模塊、遠程監控裝置、電氣火災監控裝置、消防水係統監測裝置、可燃氣體(ti) 探測裝置、無線火災探測器組成，*覆蓋已有各類消防設施。采集的數據通過4G和NB無線網，上傳(chuan) 到雲(yun) 服務器。隱患處理模塊負責下發維修工單和上傳(chuan) 維修記錄數據。數據處理模塊對匯集的各類消防信息數據進行存儲(chu) 、整合、分析、管理，實現對終端設備傳(chuan) 送數據的分區域、分時段、分單位統計，對單位巡查合格率、設備完好率等進行計算，完成單位火災風險評估，並給出針對性建議。係統結構圖如圖2所示。

3.1物聯感知

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

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，能實時分析監控視頻畫麵，判斷消控室人員是否在崗或者睡覺，一旦發現異常能自動上傳(chuan) 信息並發送截圖，不需要專(zhuan) 人24小時緊盯監控畫麵，極大減輕管理壓力針對火災自動係統，可安裝數據采集和傳(chuan) 輸模塊，通過解析主機的通訊協議，實時采集火警和故障信息，第一時間上傳(chuan) 給消防安全員，包括設施種類、回路地址、具體(ti) 位置和所在建築物等，解決(jue) 消防設施運行狀態的在線監測問題。

針對電氣設備，可安裝電流互感器、剩餘(yu) 電流互感器、溫度傳(chuan) 感器和電氣火災監控裝置。當被保護線路中的剩餘(yu) 電流值、溫度值超過預警閾值時，傳(chuan) 感器第一時間將異常信息上傳(chuan) 係統，實時推送消防安全員處理，不需要到現場值守，就能實現對用電係統的運行信息采集和異常預警。

針對消防水係統的重要監測部位，比如消防水箱和消防水池的水位、地下一層泵房消火栓泵、泵房噴淋泵和最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(yu) 設定的預警值對比，一旦超出，第一時間將信息上傳(chuan) 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(ti) 可能泄露的重要場所，可安裝無線可燃氣體(ti) 探測器，或者將已有的可燃氣體(ti) 探測控製器與(yu) 火災主機相連，實時采集場所的可燃氣體(ti) 濃度值，與(yu) 設定的預警值對比，一旦超出，第一時間將信息上傳(chuan) 到消防安全員，這樣實現24小時不間斷監控，發生可疑泄漏時能及時采取措施，降低爆炸風險，確保人員安全。

針對火災自動係統無法覆蓋的部位，消防改造條件不具備的地方，可以設置無線火災探測器。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/聯通/電信）的NB窄帶物聯網為(wei) 傳(chuan) 輸載體(ti) ，能實現區域自主管理，大局域全程監控。一旦探測到火警，能及時推送給單位消防安全員。由於(yu) 使用了NB網絡，探測器的功耗較GPRS和4G大為(wei) 降低，電池壽命能達到數年之久，維護性好。

3.2數據處理

係統針對物聯網傳(chuan) 感器上傳(chuan) 的數據和火災隱患信息進行處理，通過按區域、時段、部位和消防設施種類顯示火災隱患和事件的發生，能幫助單位消防管理人有針對性地開展專(zhuan) 項治理，提高消防設施維護質量，確保消防設施完好有效。通過計算消防設施完好率、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。通過優(you) 化火災風險評估指標體(ti) 係，充分利用消防設施完好率、火災隱患發生到解決(jue) 的平均周期，巡查按時完成率等動態數據，能更準確地評估單位的火災風險等級，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、設備信息、分類、統計、設備台賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳(chuan) 感器時可以在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，一且發現監測數劇超過風險閾值，APP、短信、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、斷路等故障提示。可長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(chan) 出問題的隱患進行警示。

     防火門子係統通過與(yu) 門禁、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信息後，可調位置關(guan) 聯的監控攝像頭圖像，查看現場視頻輔助進行火情確認。實現火災子係統、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(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。

4.2.5手機APP

4.3推薦配置

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

     推薦硬件配置清單：（如申請阿裏雲(yun) 可忽略）

4.3.2係統現場推薦硬件配置清單：

     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

4.3.3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) 間隔一分鍾，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

     總而言之，在高層辦公建築樓宇內(nei) ，通過物業(ye) 公司開展消防安全管理已是社會(hui) 發展的必然。我國近年來高層樓宇消防機製研究取得了不錯的成績，但是仍舊未能*消防安全隱患。這就需要物業(ye) 公司和企業(ye) 聯起手來，從(cong) 消防教育、消防責任機製、專(zhuan) 業(ye) 人才培養(yang) 等幾個(ge) 方麵入手，構建多維消防管理體(ti) 係，形成滿足我國辦公樓宇需要的消防管理機製。

參考文獻

[1]範輝.基於(yu) 物聯網技術的社會(hui) 單位智慧消防管理

[2]張振球.智慧消防技術的社會(hui) 消防管理應用[J].公共安全 ,2014(03):5-7．

[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理雲(yun) 平台2020版

[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：

侯文莉，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為(wei) 智能電網供配電