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消防物聯(lián)網(wǎng)城市智能消防建設(shè)中的應(yīng)用

2018-10-15 10:19 協(xié)成智慧無線

導(dǎo)讀:消防物聯(lián)網(wǎng)是以射頻識別技術(shù)(RFID)和智能傳感技術(shù)為基礎(chǔ)。將每一個(gè)需要監(jiān)測的消防設(shè)施貼上二維碼標(biāo)簽,通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)對象的自動識別并獲取對象信息。對需要監(jiān)測的消防設(shè)施采用智能傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。該智能傳感技術(shù)運(yùn)用了傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、通信技術(shù),通過微型傳感器實(shí)現(xiàn)對空間環(huán)境和監(jiān)測對象的實(shí)時(shí)感知與檢測,并接入網(wǎng)絡(luò)以便消防各級人員能實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行。

基于協(xié)成治安數(shù)據(jù)平臺,省公安廳日前下發(fā)文件《福建省公安廳關(guān)于貫徹落實(shí)推動新一代人工智能加快發(fā)展的意見》明確規(guī)定2020年完成全省出租屋的數(shù)據(jù)工作要求,智能網(wǎng)關(guān)和煙感將成標(biāo)配,目前已要求廈門集美,泉州晉江試點(diǎn)工作,聯(lián)合省級運(yùn)營商,采取安裝寬帶送設(shè)備方式,運(yùn)營商采取月租模式收回成本,協(xié)成提供智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

1、引言

隨著智能城市的引入,作為關(guān)乎民生的消防也將進(jìn)入智能化建設(shè)中。智能消防也由此提上了日程。

智能消防是以物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、地理空間服務(wù)等多種先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對消防專業(yè)數(shù)據(jù)的動態(tài)采集,對消防裝備、應(yīng)急救援設(shè)備等滅火救援力量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度,對重點(diǎn)單位消防設(shè)施的實(shí)時(shí)檢查,對重點(diǎn)部位圖像和滅火救援預(yù)案的實(shí)時(shí)查閱。

本文涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用,包括在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用、消火栓監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用、消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)中的應(yīng)用、消防監(jiān)督檢查業(yè)務(wù)中應(yīng)用、消防日常管理中的應(yīng)用、消防檢查中應(yīng)用。

2、消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用

消防物聯(lián)網(wǎng)是以射頻識別技術(shù)(RFID)和智能傳感技術(shù)為基礎(chǔ)。將每一個(gè)需要監(jiān)測的消防設(shè)施貼上二維碼標(biāo)簽,通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)對象的自動識別并獲取對象信息。

對需要監(jiān)測的消防設(shè)施采用智能傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。該智能傳感技術(shù)運(yùn)用了傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、通信技術(shù),通過微型傳感器實(shí)現(xiàn)對空間環(huán)境和監(jiān)測對象的實(shí)時(shí)感知與檢測,并接入網(wǎng)絡(luò)以便消防各級人員能實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行。

圖1、2為基于物聯(lián)網(wǎng)智慧消防系統(tǒng)圖。

圖1智慧消防系統(tǒng)圖(中消云)

圖2智能消防系統(tǒng)架構(gòu)圖(氦氪科技)

2.1消防物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)

消防物聯(lián)網(wǎng)可以分成感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層。

感知層為識別物體、采集信息,這一層的設(shè)備包括:二維碼標(biāo)簽、攝像頭、微型傳感器等。常規(guī)傳感器只是一個(gè)單向設(shè)備,只能將設(shè)備感知到的變化轉(zhuǎn)為為電信號輸入給控制器。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器不僅具備上述功能,還具有接受命令、完成信號輸送任務(wù)的功能,是一種智能型傳感器,是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系之中的“電子標(biāo)簽”。

網(wǎng)絡(luò)層屬于信息傳遞及處理中心,能夠進(jìn)行感知層及應(yīng)用層間的信息連接與傳遞。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)用戶的不同應(yīng)用的主要反映,融合了行業(yè)需求與物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”,進(jìn)而使行業(yè)走向智能化。

2.2消防物聯(lián)網(wǎng)在火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用

依據(jù)GB50016-2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的8.4.1,8.4.2條規(guī)定的建筑或場所應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)。其中設(shè)置機(jī)械排煙、防煙系統(tǒng)、雨淋或預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)、固定消防水炮滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等需與火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)鎖動作的場所或部位均應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)。在GB50016-2013火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中亦規(guī)定了對各個(gè)消防子系統(tǒng)的聯(lián)動要求。

早期的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)經(jīng)歷了單一的火災(zāi)探測到復(fù)合探測。然后目前國內(nèi)的復(fù)合探測也最多是兩種探測的組合,并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能探測。

將消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中,對各個(gè)消防設(shè)施進(jìn)行“電子標(biāo)簽”實(shí)時(shí)監(jiān)控。采用智能探測器,不僅只是開關(guān)量的傳送,而是將探測到的溫度、煙霧等模擬量實(shí)時(shí)傳送給控制器,通過控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷,進(jìn)而更早探測火災(zāi)隱患。

采用消防物聯(lián)網(wǎng)后,火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動控制將更為直觀。各個(gè)消防設(shè)備在監(jiān)控中心圖形界面中會實(shí)時(shí)彈出其狀態(tài)信息,推動畫面。讓消防各級管理人員能迅速了解整個(gè)火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的動作情況、火災(zāi)的發(fā)展情況。根據(jù)智能傳感器提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過智能消防監(jiān)控中心分析計(jì)算得出最佳的滅火和救援方案,從而指導(dǎo)消防人員救援行動和人員疏散逃生。擁有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)作為初期火災(zāi)探測,在滅火救援中得到更為有效的應(yīng)用。

2.3消防物聯(lián)網(wǎng)在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

依據(jù)GB50016-2014建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范10.2.7條的建筑和場所宜設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。比如一類高層民用建筑、國家級文物保護(hù)單位的木結(jié)構(gòu)古建筑等。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)要求可由電氣火災(zāi)監(jiān)控器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器組成。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng),可以提早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患點(diǎn),將火點(diǎn)消滅于萌芽中。將消防物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中,可以根據(jù)智能傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過監(jiān)控中心分析判斷,及早找到火災(zāi)隱患點(diǎn)。

圖3基于消防物聯(lián)網(wǎng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)(電護(hù)衛(wèi))

2.4消防物聯(lián)網(wǎng)在消火栓監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

室外消火栓作為滅火救援時(shí)的重要水源,確保其完好性的重要程度是顯而易見的。中華人民共和國消防法第六十條也對埋壓、圈占、遮擋消火栓的行為進(jìn)行了處罰規(guī)定。然而亦有不少市民消防意識薄弱沒有維護(hù)好消火栓。據(jù)某市消防支隊(duì)對市區(qū)708只市政消火栓進(jìn)行檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)199只消火栓完好可使用,占總數(shù)的28.2%;173只消火栓存在故障(尚可使用),占總數(shù)的28.2%;333只消火栓不能使用,占47.2%。一旦發(fā)生火災(zāi),這些消火栓將無法正常發(fā)揮其供水滅火的作用,極大地威脅人民群眾的安全。

消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于消火栓實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中,通過在消火栓處安裝智能傳感器,對消火栓的閥門開度、外部碰撞振動、遮擋情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過監(jiān)控中心定時(shí)查詢消防栓的完好情況,從而對滅火救援提供良好的支撐。

圖4基于消防物聯(lián)網(wǎng)的消火栓監(jiān)控系統(tǒng)(恒星物聯(lián))

2.5消防物聯(lián)網(wǎng)在消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)中的應(yīng)用

依據(jù)GB50016-2014建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范10.3.5條規(guī)定的建筑應(yīng)設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志。

目前國內(nèi)普遍的火災(zāi)逃生依舊停留在以“報(bào)警—判斷—逃生指示”結(jié)合應(yīng)急預(yù)案的階段,普遍采用各類探頭探測火災(zāi)發(fā)展,然后智能化判斷或者人員判斷火災(zāi)發(fā)生發(fā)展,最后采用指示系統(tǒng)疏散人群。然而疏散指示路徑趨于靜態(tài),并未根據(jù)火災(zāi)發(fā)展情況動態(tài)調(diào)整。

采用消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過采用智能傳感器,運(yùn)用多閥值傳感器實(shí)時(shí)探測火情,提供給監(jiān)控中心火勢發(fā)展的實(shí)時(shí)信息,從而通過分析計(jì)算得出最佳的疏散逃生路徑,通過疏散指示、語音提醒,使得人民群眾能有效地進(jìn)行逃生。

2.6消防物聯(lián)網(wǎng)在消防監(jiān)督檢查業(yè)務(wù)中應(yīng)用

中華人民共和國消防法第五十三條,規(guī)定了公安機(jī)關(guān)消防機(jī)構(gòu)應(yīng)對機(jī)關(guān)、團(tuán)體、企業(yè)、事業(yè)等單位遵守消防法律、法規(guī)的情況依法進(jìn)行監(jiān)督檢查。

消防監(jiān)督檢查工作既要求檢查人員深入的了解建筑結(jié)構(gòu)以及建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的消防設(shè)施與消防設(shè)計(jì),又要把握各類標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,減少并避免任何偏差而導(dǎo)致檢查對象出現(xiàn)誤判,遺留火災(zāi)隱患,進(jìn)而增加火災(zāi)發(fā)生的可能性。進(jìn)行建筑審核時(shí),消防檢查員必須檢查建筑內(nèi)消防設(shè)計(jì)、防排煙設(shè)施、消防供水設(shè)施、固定滅火設(shè)施及自動報(bào)警設(shè)施等是否與相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)相符。日常檢查中的各類消防設(shè)施狀況的檢查亦極為重要?,F(xiàn)階段,大部分的檢查項(xiàng)目皆由防火檢查人員進(jìn)行逐一排查,工作量大,且易產(chǎn)生遺漏,從而導(dǎo)致火災(zāi)隱患的遺留。另外消防檢查業(yè)務(wù)與諸多消防設(shè)施有關(guān),同時(shí)許多設(shè)施的狀態(tài)亦會因外界因素的影響而發(fā)生變化。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在消防監(jiān)督檢查業(yè)務(wù)之中,不僅能提升檢查工作效率,且能減小工作遺漏,從而降低火災(zāi)隱患。將建筑物內(nèi)各種消防設(shè)施采用電子標(biāo)簽,通過智能傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)了解各個(gè)消防設(shè)施的工作情況,在消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端查看各類消防設(shè)施的狀態(tài),對其進(jìn)行定時(shí)或不定時(shí)檢查。若發(fā)現(xiàn)消防設(shè)施出現(xiàn)異常,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的物理定位系統(tǒng)快速定位到故障部位,從而及時(shí)消除火災(zāi)隱患。

在現(xiàn)場檢查過程中,通過消防物聯(lián)網(wǎng)自動定位到檢查的消防設(shè)施,通過檢察人員配置的檢查終端應(yīng)用工具自動彈出檢查內(nèi)容和相應(yīng)的規(guī)范內(nèi)容,語音提示檢查人員檢查事項(xiàng),避免漏查,誤判。同時(shí)通過終端應(yīng)用工具對現(xiàn)場情況進(jìn)行采集和記錄,并直接上傳監(jiān)控中心工作臺帳。

2.7消防物聯(lián)網(wǎng)在消防日常管理中的應(yīng)用

根據(jù)GB25201-2010建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理規(guī)定需要進(jìn)行消防設(shè)施的日常管理,以便提供完好有效的滅火救援設(shè)施。

擁有消防物聯(lián)網(wǎng)的消防系統(tǒng),將會得到消防日常管理更有有效、簡潔化。通過在消防設(shè)施上的智能傳感器將消防設(shè)施的工作情況實(shí)時(shí)傳送,消防各級管理人員能隨時(shí)調(diào)閱了解消防系統(tǒng)的運(yùn)行情況,及時(shí)排查火災(zāi)隱患。日常巡查中,檢查人員配置RFID射頻設(shè)備終端對巡視點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,上級管理人員也能通過監(jiān)控終端查看員工是否進(jìn)入巡視點(diǎn)查巡,實(shí)時(shí)了解員工工作情況。

圖5基于消防物聯(lián)網(wǎng)的巡查管理系統(tǒng)(思迪科技)

2.8消防物聯(lián)網(wǎng)在消防檢測中應(yīng)用

根據(jù)GB252010建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理規(guī)定建筑消防設(shè)施應(yīng)每年至少檢測一次。

檢測有消防技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)承擔(dān),要求技術(shù)負(fù)責(zé)人掌握消防規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對消防檢查結(jié)果進(jìn)行公正、合法地判斷,避免漏查、誤判。目前檢測工作依然采用人工逐條對比規(guī)范檢查,工作量大,且容易出現(xiàn)漏查。采用消防物聯(lián)網(wǎng)后,消防檢測工作將由檢查人員攜帶檢查終端電子設(shè)備,根據(jù)檢查終端電子設(shè)備提示音找到需檢測的消防設(shè)施,根據(jù)檢查提示、規(guī)范提示進(jìn)行檢測,同時(shí)錄入檢測記錄,保存于監(jiān)控中心電子工作臺帳內(nèi)。技術(shù)負(fù)責(zé)人通過調(diào)用電子工作臺帳終端進(jìn)行分析判斷檢測結(jié)果。同時(shí)技術(shù)負(fù)責(zé)人可以通過消防物聯(lián)網(wǎng)的檢測終端進(jìn)行檢測任務(wù)的流程編程,下達(dá)檢測任務(wù)給檢查終端電子設(shè)備,從而指導(dǎo)檢查人員進(jìn)行檢查工作。

3、消防物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施的必要性

目前國內(nèi)的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)均為封閉體系,不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的資源共享。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),只能通過電話方式報(bào)警,不能自動向“119”消防指揮中心報(bào)警。另外消防設(shè)施的檢查巡查局限于全人工方式,消防設(shè)施能夠有效運(yùn)行容易受到檢查人員責(zé)任意識的影響。由于系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測到消防設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài),消防日常管理不規(guī)范等原因,導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)施無法啟動、無法供水滅火,從而延誤初期救火,嚴(yán)重危害人民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

建立消防物聯(lián)網(wǎng)能幫助社會單位實(shí)時(shí)管理火災(zāi)自動報(bào)警設(shè)備等消防設(shè)施的運(yùn)行情況和人員值班情況,確保消防設(shè)施正常運(yùn)行,值班制度有效執(zhí)行。為各級消防管理部門提供動態(tài)掌握消防安全狀況的平臺,對重點(diǎn)單位重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)管理。通過消防物聯(lián)網(wǎng),消防指揮中心能快速、準(zhǔn)確地掌握火情,進(jìn)行精準(zhǔn)指揮火災(zāi)撲救工作,實(shí)現(xiàn)初期火災(zāi)的及時(shí)有效地?fù)渚取?/p>

4、智能消防發(fā)展的前景

早在2013年底,全國4個(gè)副省級以上城市、89%的地級及以上城市,47%的縣級及以上城市,總計(jì)311個(gè)城市提出或在建智慧城市,涵蓋大中小城市和東中西部區(qū)域。如2013年北京132家重點(diǎn)單位開通物聯(lián)網(wǎng)消防設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。2015年9月18日貴州省啟動我國首個(gè)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)的建設(shè)工作。大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨為消防物聯(lián)網(wǎng)奠定了殷實(shí)的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算正改變著人類信息時(shí)代,消防物聯(lián)網(wǎng)的全面覆蓋也將是必然之勢。

基于協(xié)成治安數(shù)據(jù)平臺,省公安廳日前下發(fā)文件《福建省公安廳關(guān)于貫徹落實(shí)推動新一代人工智能加快發(fā)展的意見》明確規(guī)定2020年完成全省出租屋的數(shù)據(jù)工作要求,智能網(wǎng)關(guān)和煙感將成標(biāo)配,目前已要求廈門集美,泉州晉江試點(diǎn)工作,聯(lián)合省級運(yùn)營商,采取安裝寬帶送設(shè)備方式,運(yùn)營商采取月租模式收回成本,協(xié)成提供智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備。