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技術文章

淺談物聯網技術在智慧消防建設中的有效運用

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淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801


摘要:“智慧消防"的建設是促進我國消防事業現代化發展的關鍵,可以充分發揮先進技術在消防工作中的作用, 實現隱患問題的快速排查和治理。物聯網技術可以為“智慧消防"建設提供技術支持,強化“智慧消防"系統的功能,以滿足實際工作需求。本文將對“智慧消防"和物聯網技術進行介紹,分析“智慧消防"建設過程中物聯網技術應用的重要性,探索“智慧消防"建設過程中物聯網技術的有效運用措施,為實踐工作提供參考。


關鍵詞:“智慧消防";物聯網技術;運用


1、引言
在互聯網基礎上發展起來的物聯網技術,為社會生產生活提供了諸多便利,有助于加快我國社會轉型進程,提高社會生產力。在消防工作中會用到大量的消防設施和裝備,只有提高其操作便捷性和靈活性,才能實現災害事故的有效預防和控制,防止造成巨大的損失。物聯網技術的運用,則實現了數字化、自動化和智能化控制,體現各類消防設施在滅火救援中的作用,符合當前消防事業發展的趨勢。在“智慧消防"建設中,應該結合系統及設備功能需
求,提高物聯網技術的融合度,實現萬物互聯。相較于傳統技術手段而言,可以有效增進各部門之間的密切溝通,實現消防信息的快速共享,使火災風險的控制效果更好。


2、“智慧消防"和物聯網技術概述
互聯網是物聯網技術發展的基礎,同時集成了移動通信技術、嵌入式系統技術和傳感器技術等,具有綜合性的特點。我國物聯網技術水平逐漸提高,由于其具有良好的適用性和靈活性特點,因此在各個領域得到推廣應用。在互聯網時代只能實現網絡與網絡的連接,而在物聯網背景下,物品與網絡的連接成為可能,這也是促進社會變革的力量。尤其是傳感器技術、GPS、射頻識別和GIS等先進技術的運用,可以將物品的信息進行統一化規范管理,滿足自動監測、智能化識別及追蹤的要求,有利于增強對物品的控制效果。
“智慧消防"是現代化科學技術發展的產物,為消防事業改革指明了方向和道路,在信息技術的支持下優化消防工作流程及模式,滿足個性化及多元化工作需求。在消防工作中涉及的數據信息逐漸增多,只有在采集和整理消防信息的基礎上,才能為決策提供可靠的支持,明確火災現場情況和防控位置等,達到實時化監控及指揮調度的目的。智能化、廣泛化和共享化是“智慧消防"的基本特征。物聯網技術及大數據技術的運用,可以獲得更加廣泛的消防信息,從而避免信息壁壘對消防工作開展造成的影響。對火災的智能化處理,降低了火災救援的難度,防止造成嚴重的人員傷亡。


3、“智慧消防"建設過程中物聯網技術應用的重要性
隨著建筑高度的上升和結構形式的復雜化,給消防工作帶來了新的挑戰,如果依舊沿用傳統消防工作理念和方法,將會導致火災隱患增多,長此以往將會引發嚴重的火災事故。相關部門雖然制定了相應的消防管理條例,但是在實際執行過程中卻不盡如人意,缺乏對消防工作的重視,導致火災風險升高。同時,未能對消防工作進行監督,導致消防管理流于形式。消防設施在配置和應用中遇到阻礙,無法獲取設施的運行狀況,影響了滅火救援的效率。只有以物聯網技術為依托構建“智慧消防"體系,才能實現實時化動態管理,獲取建筑、消防設施和人員情況,消除其中的不安全因素。針對建筑運行狀況進行智能化監測,當發現異常情況時能及時發出警報,從而實現火災預防。同時,在火災救援當中也可以運用“智慧消防"系統為消防人員提供可靠保障,確定更加科學的救援方案,避免事故范圍的擴大化,降低火災造成的損失。


4、“智慧消防"建設過程中物聯網技術的有效運用措施
4.1 預警自動化
4.1.1. 消防水源
可靠的水源是提升滅火救援效率的關鍵,可以運用物聯網技術實現水源的智能化控制,從而滿足火災防控預警的需求,降低火災發生的概率,避免造成大范圍的蔓延。利用傳感器技術對 各類消防水源進行改進,包括了管道、消防水池和消火栓等,能對數量和水流信息等進行實時化監測,從而在獲取真實消防水源信息的基礎上做好火災防控,這是“智慧消防"體系中的關鍵組成部分。在實踐工作當中通常會融合虛擬地圖,可視化呈現消防水源信息,尤其是 GPS 技術和 GIS 技術的運用,可以保障定位及識別的正確性,借助相關設備獲得可靠信息,滿足人員及消防車輛工作需求。
4.1.2. 消防設施
消防設施在建筑中的合理設置,是實現火災預防及控制的關鍵,包括了疏散指示牌、消防泵、煙感器、噴淋系統、應急燈和防火門等,只有確保各類設施的良好運行狀態,才能在火災救援中發揮關鍵作用。以“智慧消防"系統為核心,構建完善的數據庫系統,實現消防設施信息的匯總,并且針對其運行狀態進行評估,以便及時發現設施中的問題并進行檢修和維護。因此在“智慧消防"建設中需要設置相應的監控系統和傳感系統,滿足消防檢查工作要求。 在物聯網技術的支持下,實現消防設施的遠程控制,針對初期火災及時加以控制,避免造成更大的損失。在滅火救援中,也能提高消防設施的應用效果,通過自動化技術來控制火勢的蔓延。
4.1.3. 智能樓宇
智能樓宇是“智慧消防"建設的關鍵,在提高建筑智能化水平的同時,可以滿足消防工作的個性化需求,為消防人員提供便利??梢愿鶕ㄖ恼w結構及布局特點合理設置傳感設備和監控設備,通過數據庫系統實現建筑運行信息的存儲及更新。如果傳感器檢測到異常信息,則會發出警報及時通過工作人員做好預防。在建筑運行中通過數據庫的實時化更新,可以獲得消防通道及設施的真實情況,滿足日常檢查工作要求。部分居民往往為了一己私利而占用消防通道,給滅火救援和疏散逃生造成阻礙,因此可以借助智能化監控設備進行巡查,準確定位異常位置,通知相關人員進行整改,消除建筑內部的火災隱患。
4.2 指揮智能化
4.2.1. 身份識別
身份識別系統可以實現建筑信息的快速識別及智能化管理,為消防工作的開展提供可靠的信息支持。尤其是在不同的地區和街道中,可以實現建筑信息的分層分級管理,記錄建筑的使用情況、結構特點、改造情況和消防設施配置和運行情況等,防止在消防救援中由于信息壁壘而造成巨大困難。消防人員能通過身份識別系統快速獲取建筑基本信息,從而明確消防設施的位置和分布特點,制定切實可行的救援方案,提高救援工作的響應速度。溫度傳感器的應用效果較好,可以幫助消防人員對現場溫度進行評估,以有效應對高溫救援環境,在掌握救援區域和位置的基礎上對方案予以調整。
4.2.2. 參戰力量調度
在消防救援中會投入大量的消防車輛、設施、裝備和人員等,只有確保消防參戰力量的合理調度,才能提高資源利用率,實現各個部門及人員的有效協同,滿足指揮智能化的工作要求。以物聯網技術為基礎實現信息轉化,從而統一化管理和調度消防車輛、消防員、消防裝備和工具等。在此過程中需要融合身份識別系統,對了解火情基本情況的前提下,對各類資源加以優化配置,防止造成資源浪費的情況。消防救援指揮人員能與消防員進行實時化溝通和交流,了解現場真實情況,從而對火災的發展趨勢進行預測,保障決策的正確性。
4.2.3. 人員監控
由于滅火救援具有復雜性和危險性的特點,因此應確保消防人員的安全性。在人員監控中也可以發揮物聯網技術的作用,生理信息監控系統的構建,對人員生理狀況進行監測和評估,滿足指揮調度工作要求??梢詫⒈O測設備和傳感器設備應用于消防裝備和消防員身上,監測人體血壓、聲音和呼吸等情況,對生理狀態進行實時化評估,當相關指標超出正常范圍時及時發出警報信息,從而在保障消防員生命健康安全的基礎上,高質量完成救援任務。
4.3 管理信息化
4.3.1. 消防資源及人員管理
近年來,消防工作中的資源保障力度逐漸提高,有助于加快消防事業的發展步伐,保障各項任務的順利開展。在管理體系構建中運用物聯網技術,可以實現各類消防資源的針對性管理,結合當前任務特點和工作需求進行合理配置,解決傳統工作模式下的資源浪費和供給不足等問題。通過設置電子標簽,可以使各類資源的使用更加透明和規范,了解器材和設備的庫存狀況,以便制定相應的采購計劃。同時,在人員管理中,物聯網技術也可以發揮關鍵作用,明確各個部門的人員配置情況和消防員特長,使其處于合適的崗位中,構建高水平的消防工作隊伍。
4.3.2. 滅火劑管理
物聯網技術實現了動態化管理,可以針對不同類型的滅火劑實施控制,滿足不同情況下的工作要求?;谖锫摼W技術的動態化管理系統,能對各類藥劑進行清晰化分類,了解藥劑的失效、過期情況,防止對滅火救援實效性造成影響,同時避免藥劑的丟失和遺漏等。針對不同區域的藥劑儲量和分布情況,確定合理的救援方案,滿足調度 支援的需求。


5、安科瑞智慧消防平臺介紹
5.1 平臺結構

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5.2平臺主要功能介紹
5.2.1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。其中可在地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

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5.2.2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??砷L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。
5.2.3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??梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康碾[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。


5.2.4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??梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康哪芎慕y計、同環比和報表,且按日、周、月等維度進行能耗分析。


5.2.5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。


5.3 配置
5.3.1 平臺服務器:建議按照我方配置購買,或者客戶自己租用阿里云資源。
硬件配置清單:(如申請阿里云可忽略)


5.3.2 系統現場硬件配置清單:
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
5.4 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


6、結語
在新時期消防事業發展中,“智慧消防"建設是重中之重,符合現代化社會的發展需求,同時提高了消防工作的效率和質量,創造安全、穩定的社會環境。物聯網技術可以增強“智慧消防"系統的功能,強化對消防裝備及人員的管理效果,促進滅火救援工作的順暢開展。在實踐工作當中,應該以預警自動化、指揮智能化和管理信息化為點,提升消防工作的整體水平,促進社會可持續發展。


參考文獻
[1]. 黃 愷. 物 聯 網 技 術在智慧消防中的應用.[J].中國科技信息,2021(09):113-114.
[2]. 劉晴. “智慧消防"建設過程中物聯網技術的有效運用
[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


作者簡介
淮亞利,女,現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事智慧消防平臺的設計與應用。


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