淺淡基于物聯網技術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自動報警系統、消防水系統、電氣設備、獨立式火災探測器等建筑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，全面提升社會單位消防安全管理效能。

關鍵詞：消防物聯網系統；數據處理技術；智慧消防

0 引言

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

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

（2）組織防火檢查，及時消除火災隱患，并建立巡查記錄。

（3）對建筑消防設施每年至少進行一次全面檢測，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、預算有限和牽涉面廣，責任無法分解落實的挑戰，傳統的人工逐點巡視，使用手工填寫報表模式，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，造成巨大的火災風險。

物聯網(theInternetofThings,IOT)又稱傳感網，是智慧城市建設的重要支撐，指各種信息傳感設備，如射頻識別(RFID)裝置、二維碼、全球定位系統、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系統。2017年公安部印發的《關于全面推進“智慧消防"建設的指導意見》明確提出綜合運用物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等新興信息技術，加快推進“智慧消防"建設，全面促進信息化與消防業務工作的深度融合，積創新社會消防管理。因此，如何將物聯網技術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：一是及時發現火災隱患并解決，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報警系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故障。消防安全管理員主要負責制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并不熟悉，對消防專業知識的掌握也比較粗淺，在消防中控室接收到火災報警信號時，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，綠城房產集團回應外界質疑，稱個別保安員在發現漏檢消火栓后擅自涂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，消防安全員依靠傳統的紙筆進行記錄并上報，可追溯性差，很多問題上報后經常沒有下文，即便收到上級派發維修工單，也經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，火災自動報警系統上報的火警是否被安全員現場確認，火災自動報警系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等，管理內容紛繁復雜。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，如果面面俱到，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面的評估，按照GB35181《重大火災隱患判定方法》準確識別嚴重違反消防法律法規的因素，并加以解決。

2 單位智慧消防物聯網系統的構建

單位智慧消防物聯網系統是以物聯網、大數據技術為基礎建立的消防設施在線監測數據采集、處理的安全管理系統，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，推動社會消防管理的規范化、系統化、科學化，全面提升單位消防安全管理效能。

系統運行流程如圖1所示。消防設施在線監測數據來源于兩方面，一個是基于物聯網技術的日常消防巡查過程，一個是通過安裝物聯網傳感器和通訊傳輸設備監控各類消防設施，實時上傳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感器的掃描，確保到達現場，發現故障時，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隱患信息時，需要到現場核實，拍照并上傳核實結果。如果是因為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，并拍照記錄上傳。消防安全管理員對上報的故障維修信息，可以下發維修工單，并追蹤工單的執行過程和執行結果，對于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系統充分考慮人員因素在消防安全管理中的決定性作用，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 單位智慧消防物聯網系統的實現

單位智慧消防物聯網系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、消防水系統監測裝置、可燃氣體探測裝置、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，上傳到云服務器。隱患處理模塊負責下發維修工單和上傳維修記錄數據。數據處理模塊對匯集的各類消防信息數據進行存儲、整合、分析、管理，實現對終端設備傳送數據的分區域、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，并給出針對性建議。系統結構圖如圖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。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，只有使用專用RFID讀取設備才能獲取標簽信息，巡查員也能在設備上填寫記錄和拍照，確保巡查人員到現場和及時上傳發現的隱患。

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面，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報警信息并發送截圖，不需要專人24小時緊盯監控畫面，大減輕管理壓力針對火災自動報警系統，可安裝數據采集和傳輸模塊，通過解析報警主機的通訊協議，實時采集火警和故障信息，第一時間上傳給消防安全員，包括設施種類、回路地址、具體位置和所在建筑物等，解決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、剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災監控裝置。當被保護線路中的剩余電流值、溫度值超過預警閾值時，傳感器第一時間將異常信息上傳系統，實時推送消防安全員處理，不需要到現場值守，就能實現對用電系統的運行信息采集和異常預警。

針對消防水系統的重要監測部位，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，與設定的預警值對比，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報警主機相連，實時采集場所的可燃氣體濃度值，與設定的預警值對比，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。

針對火災自動報警系統無法覆蓋的部位，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窄帶物聯網為傳輸載體，能實現區域管理，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。由于使用了NB網絡，探測器的功耗較GPRS和4G大為降低，電池壽命能達到數年之久，維護性好。

3.2數據處理

系統針對物聯網傳感器上傳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報警事件的發生，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。通過優化火災風險評估指標體系，充分利用消防設施完好率、火災隱患發生到解決的平均周期，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 安科瑞智慧消防平臺介紹

4.1平臺結構

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模型中預警顯示。

4.2.2消防子系統

智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統、防排煙子系統、消防水子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統、消防設備管理子系統和視頻監控子系統等。智慧用電子系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。點擊智慧用電子系統進入智慧用電監控頁面，點擊菜單顯示整個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探測器的監控頁面。

消防水子系統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于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，系統也能實時地發出警報，能讓相關人員及時維修維護，保障消防安全。

防排煙子系統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、有害氣體、及氣體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、短信報警統統上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業主、物業消防單位是哪個位置的火災隱情。

消防設備電源子系統實時監控消防系統各個部件（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，確保消防設備供電正常，并對各個部件電源產生的過壓、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，自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析，對可能產出問題的隱患進行警示。

防火門子系統通過與門禁報警、視頻識別的關聯，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制等功能。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。

應急照明與疏散指示子系統可實現對各個應急燈具的實時監控和控制，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，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。

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

消防設備管理子系統能夠將每個建筑、項目節點的所有消防設備和資產納入管理，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，會聯動GIS調度子系統進行調度。

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模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，并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、月等維度進行能耗分析。

4.2.5手機APP

APP支持Android、iOS操作系統，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、火災報警等子系統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等。

4.3推薦配置

4.3.1平臺服務器：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系統現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根據現場回路電流大

4.4產品介紹

電氣火災監控探測器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網絡上傳，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 結束語

針對現階段社會單位消防安全管理中遇到的責任分解落實難和整體狀態難以掌握的問題，充分利用大數據、互聯網+、物聯網、數據處理等技術，建立單位智慧消防物聯網系統。通過自動采集各類消防設施的運行數據，接收火警、報警和故障數據，跟蹤處理，實現火災隱患的及時發現，督促責任人及時消除隱患。通過對采集的消防管理動態數據進行分析研判，評估單位火災風險狀況，幫助持續改進單位的消防安全管理。單位智慧消防物聯網系統的應用，將單位消防安全管理人員從紛繁復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

[1]范輝.基于物聯網技術的社會單位智慧消防管理

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

[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版