浅析智慧消防技术在火灾防控中的运用

【摘要】现代科技的发展为消防火灾防控与救援提供了全新的出路，特别是智能科技、自动化技术等的运用，都有效地提高了火灾防控救援的智能化水平，降低了火灾防控难度，提高了火灾救援工作效率。本文首先分析了智慧消防的内涵，然后重点探讨了智能消防技术在火灾防控中的应用。
【关键词】火灾防控；智慧消防技术；应用
 
0 引言
       近年来，多种现代智能科技、自动化技术被应用于消防火灾防控工作中，提高了火灾救援工作效率，也带来了预期的消防救援效果。智慧消防技术的应用涉及多个智能化信息系统的应用，这些系统有效地支撑着消防火灾救援与火灾防控，创造了多方面的经济效益与社会效益。
1 智慧消防的内涵
       所谓的“智慧消防”就是通过利用物联网技术、云计算技术、大数据技术、通信技术等来多方位地感知、分析与整合建筑系统的一切消防安全信息，这些信息是指：各类建筑物的基本特征信息、消防系统的运行状态、消防人员的履职情况、火灾隐患信息等根据安全消防规定来预设程序，利用3D技术来呈现建筑空间结构以及消防设施的布局等，消防安全信息的户籍化录入与查询、火灾现场动态信息的搜集与分析、智能化生成消防救援方案等。如图 1 所示：

图 1 智慧消防大数据平台
       借助移动电话、平板电脑类似的移动智能设备来对消防工作做出智能化响应，同时远距离智能化监控各类消防设备的工作状态，对于初始状态的火灾能提供可视化的警报，对消防通道的智能监控。同时，也能自动化识别消防各岗位人员是否到位，向广大消防人员以及社会大众宣传安全消防知识，火灾出现后，自动在火灾现场生成安全疏通路径，也能提供消防相关信息、数据的自动化查询服务。
 
2 智慧消防的目标 
       凭借建设智慧消防系统，利用消防单位中的消防负责人、技术人员、管理人员等能远距离地监督、检查各个消防设备的运行状态以及工作情况，并动态跟踪火灾现场实况。同时也要能正确地处理异常数据，积极地落实巡查任务，力争实现消防的信息化、智能化管理，达到消防单位警情与异常数据处理的同步，以此来创建一个消防维保责任机制。 
 
3 火灾防控中智慧消防技术手段的运用 
       智能消防技术的应用主要体现在智慧消防系统的构建，此系统是建立在现代化物联网技术、大数据技术、通信技术等基础上，借助 PC 监管平台、手机微信平台，利用多个应用系统，例如火灾预警系统、消防巡查系统以及智能化评估系统等，努力实现消防信息查询与监控功能、消防信息反馈与处理功能、消防安全评估与分析等功能，整个的系统属于典型的数字化火灾防控系统。 
3.1 火灾预警系统 
       通过物联网技术、GIS技术、可视化室内地图技术等，实现同城市消防远程监控系统之间的无缝对接，直接获取火灾警示信号，并利用GIS技术来锁定火警单位的地理位置、报警位置等数据，同时与监控视频、微信等进行联动，以此来提早地预测火灾，能提前7-10s，在预警的同时，也能对各类信息实施数字化处理，将火灾防控终端系统应用于城市商业区、住宅区以及工业区等，能达到多方位的火灾隐患监控，因为各台火灾防控设备之间联系紧密，且高密度布局，这就使得各个火灾防控装置之间都能通畅联通，以此来协助消防部门、业主单位等来动态监测火灾现场的隐患，并及时地发出预警信号，进而从根源上控制火灾的出现。 
3.2 消防设施监测系统 
       通过借助先进的物联网技术、信息技术、通信技术等来动态监测一切关键的消防信息，例如室内外消火栓水压、消火栓流量、防火门是否正常开启与关闭，防火门的启动次数、消防配电柜电流数值等，并将这些关键信息以微信、手机短信等方式来及时传输给消防各岗位人员，消防管理人员以及各个部门指挥人员来负责做出科学的指示和指导，同时也达到了对消防设施的动态监控。 
3.3 消防巡查维保系统 
       参照来自于GIS地图的信息，以及建筑物3D室内地图来对应科学地分配巡查维保任务，借助二维码来检查维修保护人员是否亲临巡查点，掌握他们的行程，记住此系统也能动态锁定不同维保人员所处的具体部位，以及他们的巡查轨迹，能够将这些信息动态上传，并及时地加以反馈，同时也能对这些信息进行统计、分析，并对维保人员的职责履行情况实施动态跟踪与有效监督。 
3.4 智能化分析评估系统 
       主要针对消防单位的消防履职以及消防设备的运行水平展开评估，具体从报警处理率、异常处理率、巡查完成率、维保处理率以及控制室在岗时长等几大方面入手来加以核、评估，以此来为消防单位的考核提供参考。 
3.5 实战指挥应用系统 
       借助物联网系统来动态监测火灾现场，从而达到对现场人员、车辆等的动态调整与科学分配，其他的高层建筑、灾害现场等则可以利用无人机、消防机等进行智能化监控，以此来协助火灾现场救援。同时，可以借助火灾现场的高清摄像头等来动态侦查火场，并对火情作出合理评估。此外，通过VR眼镜来协助火灾现场的火情侦查，并做好现场救援，有秩序、有规范地提供逃生、救援指导。一些很危险的火灾现场则可以借助远程消防指挥车、无人机等进行远距离指挥，以此来保护救援人员安全。 
3.6 消防控制室智能管理系统 
       将人脸识别系统安装在消防控制室，通过此系统来动态识别消防人员，时刻监控消防人员是否身在其岗，也能对消防工作人员的工作状态进行动态监督，对于任何的离岗超时、倦怠等状态都能及时发出警报信号，同时，也能对不同人员的在岗率进行有效统计，以此来达到对消防控制室的智能化监控。 
3.7 对消防监督工作的作用 
       通过对建立防火监督信息数据库这样的方法实现对消防安全状况的动态化监督与管控，为防火监督业务的开展提出更具针对性整改意见，提高防火监督业务的工作质量，提高消防安全水平。改变传统的防火监督检查工作主要依靠消防*人员实地走访单位检查记录以获取单位安全信息方式，将防火监督检查业务工作纳入“智慧消防”系统中无疑是对现行模式的一种革新与完善。通过物联网技术广泛获取消防监督检查基础信息数据，凭借云计算平台对海量信息进行更加科学有效的处理，对各单位行业消防安全水平进行客观准确的分析评估，对症下药，有针对性地进行消防监督*工作，节约了人力物力成本，提高监督检查效率，从本质上带动各行业消防安全水平稳步提升。
 
4 安科瑞智慧消防平台介绍
4.1平台结构

4.2平台主要功能介绍
4.2.1首页
       用户登录成功之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。

4.2.2消防子系统
       智慧消防管理云平台包含了智慧用电子系统、防排烟子系统、消防水子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统、消防设备管理子系统和视频监控子系统等。智慧用电子系统可以接入电气火灾、孤航电弧、电气火灾主机、灭弧式保护器探测器和无线测温探测器等。点击智慧用电子系统进入智慧用电监控页面，点击菜单显示整个项目的基础信息和该项目下的所有探测器的信息，点击末级节点显示具体探测器的监控页面。


       消防水子系统可以接入消防栓、消防水压、水位传感器等，用于实时的监控消防水管网的压力、液位、是否漏水，以及开盖等事件，当消防水压不够，管网漏水时，系统也能实时地发出警报，能让相关人员及时维修维护，保障消防安全。
       防排烟子系统通过高灵敏的无线烟感报警装置，实现对烟雾、有害气体、及气体灭火信息等数据采集，实时秒级检测烟雾，一且发现监测数剧超过风险阈值，APP、短信报警、电话报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，快速通知业主、物业消防单位是哪个位置的火灾隐情。
       消防设备电源子系统实时监控消防系统各个部件（如消防报警主机、楼层显示器、水泵、喷淋泵、电梯等）的电源工作状态，确保消防设备供电正常，并对各个部件电源产生的过压、欠压、过流、短路、断路等故障报警提示。可长期记录电压电流运行参数，自动对消防电源一段时间的运行状态进行分析，对可能产出问题的隐患进行警示。
       防火门子系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、安全出口、生命通道防火门的开闭及消防通道堆放物情况，实现紧急情况下的开闭控制等功能。确保防火门常闭、不上锁状态及保障火警救援是消防生命通道的畅通等，保障安全的生活、工作环境。
       应急照明与疏散指示子系统可实现对各个应急灯具的实时监控和控制，当发生火灾时，可准确的给出安全的疏散路径指示，智能打开消防应急指示灯的指示方向及应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全逃生方向。
       视频监控子系统数据部门收到感应端各子系统报警信息后，可调出报警位置关联的监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进行火情确认。实现火灾报警子系统、消防水子系统、电气火灾子系统、防排烟子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统和视频监控子系统的有机结合，实现了报警点和监控点的联动。
       消防设备管理子系统能够将每个建筑、项目节点的所有消防设备和资产纳入管理，对一些消防栓、灭火器、喷淋和消防大队地址等着重标注，日常的巡检和维护都需要纳入计划，在紧急情况下，会联动GIS调度子系统进行调度。
4.2.3隐患管理
       隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处理和隐患分析四个模块。可以查看登录用户下的所有项目的隐患信息，并进行派发和处理操作，且对所有隐患进行统计分析。


4.2.4能耗分析
       能耗分析功能包括了能耗概况、能耗同比、能耗环比、能耗报表和能耗预测等五个模块。可以查看登录用户下的所有项目的能耗统计、同环比和报表，且按日、周、月等维度进行能耗预测分析。


4.2.5手机APP
       APP支持Android、iOS操作系统，方便用户查看电气火灾、防排烟、消防水、消防设备电源、防火门、消防设备管理、视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。

 
 

4.3推荐配置
4.3.1平台服务器：建议按照我方推荐配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。
       推荐硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）

4.3.2系统现场推荐硬件配置清单：
       注：以下配置为针对1个回路选型，其中剩余电流互感器应根据现场回路电流大
4.4产品介绍
       电气火灾监控探测器

       ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT网络上传，单表流量说明：
       上传间隔一分钟，小于30M/月；
       上传间隔二分钟，小于15M/月；
       上传间隔五分钟，小于10M/月
5 结束语
       智慧消防系统是建立在多种现代智能技术、信息技术之上的系统，各个单位须高度重视智慧消防系统建设，要结合不同单位运营的现实情况来采取科学的消防安全措施，提高消防管理工作的智能化水平，以此来维护整个社会的安全。
 
参考文献
[1].魏国富.基于 BIM 的智慧消防应急服务平台研究[D]. 青岛理工大学，2019.
[2].李孟君.火灾防控中智慧消防技术手段的运用探究.
[3].安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版.
[4].安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
 
作者简介：王蒙蒙，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事智慧消防平台的设计与应用。