智慧消防物联网云平台 物联网智慧用电

在消防安全管理工作中，排查消防隐患是重要的基本环节；为消除隐患，先从预防管控的环节进行管理，才能明显观察到消防安全管理的效果。在消防火灾防控的过程中，不能 紧靠消防部门的单方面力量；因此，在现代消防管理中由消防部门主控管理模式，让社会群众协助消防部门在社会中进行消防安全治理，通过利用大数据技术，将地理信息、消防栓位 置、消防、火灾自动报警器等海量信息融合到消防治理体系中，再通过多元化治理，全民参与防控，形成覆盖的智慧消防体系。只有详细掌握安全隐患，才能有效管控火灾，形成共管共治的火灾体系，建设完善的火灾防控机制。例如：居民楼、社会单位、工厂车间都存在较大的消防安全隐患，若仅靠消防部门的随时监督和常规检查等，显然不能整体防控火灾。例如居民小区内电动车充电桩存在的火灾隐患，小区居民消防意识不强，对充电桩火灾隐患不及时排查，忽视火灾带来的危险性。因此，小区火灾隐患的排查一直是社会面火灾防控的难点，相关部门发布通告加大力度整顿居民小区，规范电动车在充电桩充电时的使用；按照以往的工作惯例都是由相关部门配合消防人员进行检查，给予相应的警告，其做法存在较大的弊端。而在大数据思维下可以根据多方面信息发挥其作用，先电动车充电桩采用的是互联网整合技术，控制充电桩智能安全充电系统，可通过此技术远程控制安装的火灾探测器状态，将连接的灭火器状态信息接入小区物业管理系统将其实时。物业人员及消防人员收到报警信息提示，可立刻确认事发地点，并调用现场视频查看火灾发展趋势。此外建立消防 APP，发现火灾情况可一键报警，根据功能，快速掌握事发地点，及时控制火灾，减少生命及财产的损失
1、高校消防现状及高校智慧消防应用的研究
高校是消防单位，在安全组织架构、人员配备、消防管理制度、消防设备完好率等维度的水平均**社会平均水平，但仍存在诸多痛点：高校多校区合并扩招带来主校区师生人数大增，且多校区办学现象普遍存在；一所高校就是一个大社区，学校多功能分区导致了复杂性：教学区、餐饮区、住宿区等各功能分区的建筑防火技术规范都有所差异，隐患排查内容与安全对象也就存在不同；高校历史悠久、传承弥新，横跨几十年时间，建筑物年代差异大、消防设施设备多，建筑防火规范和消防设施设备迭代多次，非人员难以**消防设备完好率与功能可靠性的要求；高校人员密集、小规模高校1 ~ 2万师生，高校4 ~ 6**，面对高标准的作要求，传统应对方式缺乏宏观把控性；高校重点消防隐患问题**，尤其是学生宿舍、教职工公寓、实验室违规用电、负载过大等现象导致电气火灾占比大。自2017年原消防局发布《关于推进"智慧消防”建设的意见》提出智慧消防概念以来，诸多高校进行了初步的智慧消防研究与市场应用，取得一些效果，也存在一些问题。《智慧消防如何助推作分析》一文研究了智慧消防可以提高作效率、完善消防安全管理体系、管理消防装备等工作内容。《高校智慧消防平台的设计分析及实现》一文研究了面向高校的智 慧消防管理系统，用于管理高校不同区域的消防事务，采用大数据分析与智能处理技术，为消防智能决策提供支撑。江南大学雷虹副处长撰写的《依托"互联网+”构建智慧消防管理模式一高校消防安全管理"四化”工作模式的探索与实践》，认为通过智慧消防建设可以提升消防安全管理的可视化、数字化、系统化、现代化管理水平，筑牢校园防火墙，强化"平安校园”内涵建设。研究内容侧重在智慧消防对于消防预警、消防设备管理、安全管理制度、消防决策支撑等维度，这些研究成果十分必要，着眼于具体问题分析解决办法。当前智慧城市建设与国家治理方兴未艾，传统作方式需要变革以适应新时代安全治理工作的现实需要。进行高校智慧消防应用研究，须站在安全治理能力的维度审视智慧消防建设内容与价值，提升高校安全治理能力水平，系统性统筹发展与安全关系。
2、消防安全治理能力建构与高校智慧消防应用的思考
国家治理能力是运用国家制度管理社会各方面事务的能力，治理主体的治理能力强弱在某种程度上成为决定治理效能高低的重要因素。高校消防安全治理能力即为高校运用各方面资源进行消防安全工作，包括人、物、技术支撑、制度、岗位责任等，确保高校安全水平处在可管可控范围的管理能力和支撑工具的总和。国家在安全制度上对人员职责、部门职责做出了相关规定，要求"一岗双责、尽职履职”。学校校长与是安全工作一责任人，保卫部（处）长是安全工作管理人， 保卫部（处）是高校校园安全管理、安全教育、安全服务的，制定并组织落实校内各项安全管理制度，**公私财产和广生员工的人身安全。涉及作职能的岗位、人员众多，基于安全责任网格与安全预案，实时掌握组织架构及消防安全人员信息，一张图呈现是基础应用。就作内容而言，传统作侧重在消防设备检测维保、安全隐患排查、突发事件应对等。但随着高校人员流动性（培训）、贵重实验设备、建筑物老化及使用功能变更等动态变化，传统作方式的不足之处日渐显露：在消防维保的效率、及时性上存在不足，在隐患排查的广度和性上有所欠缺，事故复盘缺乏数据支撑，各二级安全主休责任制的落实缺乏有效技术工具，消防安全风险程度缺乏可视化等问题。智慧消防建设需要给学校安全决策者、安全管理者提供宏观消防风险态势感知与预警预判能力，给基层执行者提供聚焦基层责任网格消防隐患问题闭环的率、化支撑，将人、物、隐患、岗位职责等数据进行连接与可视化呈现。

安科瑞智慧消防平台介绍
2.1 平台结构 
2.2平台主要功能介绍
2.2.1页
       用户登录成功之后进入页，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。
2.2.2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，**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**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、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**火警救援是消防生命通道的畅通等，**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摄像头图像，查看报警现场视频进行火情确认。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子系统的**结合，实现了报警点和点的联动。
      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。
2.2.3隐患管理
      隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐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。 
2.2.4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。
2.2.5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、火灾报警等子系统的实时数据、报警信息、能耗统计等。
2.3 推荐配置
2.3.1 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）
2.3.2 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
2.4 产品介绍
电气火灾监控探测器
ARCT-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

1.漏电探测器ARCT-Z-4G
测量：实时监测一路剩余电流、四路温度、电流、电压、功率、电能等电参量，遥信输入、遥信输出、谐波分析、GPRS无线通讯
遥信：4路开关量输入
遥控：1路继电器输出
通讯：RS485/MODBUS-RTU
显示：液晶
技术参数 ARCT-Z-4G指标
输入 网络 三相TT、TNS、TN-C-S或TNC(局部TT)系统
频率 50Hz
电压等级 0.4kV
输入电流 5A
额定电流 100A、250A、400A、800A、1250A
剩余电流 10 mA ~ 3000mA
温度 NTC型热电阻（0℃ ~ 120℃）
输出 继电器 节点容量AC 220V/1,DC 30V/1
通讯 RS485接口，MODBUS-RTU协议，波特率可设(4800/9600/19200/38400)
报警 声光报警
事件记录 20条报警记录、20条故障记录、20条开关记录
报警设置 额定动作电流值I△n设定范围：20～1000mA,也可设为OFF，以关闭剩余电流保护 ；预警电流为＞0.8I△n，报警动作电流为＞0.95I△n；
温度报警设定范围：50℃～120℃，也可设为OFF，以关闭温度通道保护；
动作延时时间可设定范围：0.1S～60 .0S 。
测量精度 剩余电流 频率0.05Hz、电压电流0.2级、有功电能0.5S、无功电能2级、其他0.5级
温度 ±1℃
工作电源 AC 85 ~ 265V，DC 110 ~ 350V  功耗ARCM200≤3ＶＡ ARC≤5ＶＡ
工频耐压 电源与信号输入、继电器输出、通讯端子之间2 kV/min
信号输入、继电器输出、通讯端子两两之间1.5 kV/min
环境 工作温度：-10℃～+55℃；储存温度：-20℃～+70℃
相对湿度：5％～95％不结露；海拔高度：≤2500ｍ
2.故障电弧探测器AAFD-16
1）.监测单相回路的故障电弧；
2）.通过对电气线路的实时监测能及时、准确的发现电气线路中的故障和异常状态，可帮助用户*查明电气故障发生的区域，以便及时消除电气火灾隐患；
3）.具有声光报警功能；
4）.本探测器尺寸小巧、安装方便，采用标准35mm导轨安装；
5）.具有故障电弧模拟发生功能，可以通过模拟故障电弧对本机进行性能测试；
6）.具有通用485总线接口，采用标准Modbus协议进行数据交换，信号兼容性强。
3.无线传输
ARCT-Z-2G内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置，性能可靠稳定。
用户设备就可以与云端服务器通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输。
GPRS参数
工作频段  900MHZ/1800MHZ，GPRS mulit-slot class 10/8,GPRS mobile station class B
传输速率  下行：85.6kbps；上行：42.8kbps；支持PBCCH，Coding schemes CS 1,2,3,4,CSD达14.4kbps,USSD,PPP-stack
SIM卡电压  3V，1.8V
天线接口  50Ω/SMA（母头）
4.无线模块AF-GSM200
AF-GSM200采用嵌入式设计，内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置，性能可靠稳定。
AF-GSM200可作为 TCP Client 连接到一个固定 IP（或者域名）的服务器，并发送自己采集的数据。服务器上的软件通过轮询的方式可以索要数据。 
本项目安全用电平台通过AF-GSM200无线模块实时采集现场故障电弧探测器的数据。从而达到平台、养老机构控制中心、现场安装模块统一报警。
5.温度传感器
温度传感器为—热敏电阻NTC，它提供0℃～120℃的温度基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

1.系统结构
安全用电管理云平台采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层。
现场可通过GPRS移动网络(移动、联通2G/4G网络)和安全用电服务系统平台通讯，云平台可自行架设服务器，需要具备固定IP地址的宽带接入，或者租用阿里云服务器（本地不需要固定IP宽带）。
现场安装的设备采集用电回路剩余漏电电流、故障电弧、线缆温度，通过无线方式上传到安全用电服务系统平台，当现场检测到线路中存在引起火灾的故障电弧，线缆漏电电流、温度**出标准值或者设定值时，通过安全用电服务系统平台或者手机APP推送报警信号，并发送短信通知安全责任人，派运维员处理现场隐患。
2.电气火灾隐患治理模式
依托线上“隐患预警平台”对电气线路运行数据采集，通过大数据分析技术识别电气隐患类型，及时通知相关负责具体维保人员排查，终消除电气的安全隐患；“隐患管理平台”为管理人员提供隐患、隐患治理、信息管理分析报告，实现区域电气火灾隐患的风险评估。
系统应用包括基于实时监测的电气火灾监测预警系统、基于监测数据的隐患分析及系统以及根据监测数据的线下服务体系建设等功能。
通过项目设计、安装施工、管理、调试、运行等步骤，实现医院电气线路的实时监测，实现相关监测数据的采集、上传、、报警等功能。在目标配电柜安装用智慧用电在线装置、故障电弧探测器、剩余电流互感器、温度传感器等实时监测设备。将采集电气线路的剩余电流、故障电弧、线路温度等多路参数通过无线方式上传平台服务器。
系统具备远程实时监测，异常数据报警，历史信息查询及统计，动态数据变化实时显示，电气线路安全隐患排查分析，及隐患分析处理等功能；同时系统支持移动终端登陆功能（APP）、三方远程服务托管、远程程序升级、设备远程维护等服务。
3.设备选型及介绍
3.1.现场设备选型及具体配置
(1)根据现场监测功能需要，为楼层配电箱进线处配置以下设备用于漏电流、线路温度等参数的监测。
漏电火灾探测器 ARCT-Z-2G*1
漏电电流互感器 AKH-0.66/K-L K-L-45*1
线缆温度传感器 ARCM-NTC*3
其中住院楼共8层，每层均有东西两个电井，其中3至8层为病房层，病房层每层共有6台配电箱进线，1至2层每层共有5台配电箱进线，合计共需要安装46套上述表格配置；楼共5层，其中一层楼梯处有两面集中安装的配电柜，东西走廊内墙上各有一台配电箱，一层放射科门口的配电箱为两路立的进线，合计楼层配电箱处需要安装11套上述表格配置，楼梯间处的两台配电柜内各安装一只多回路的电气火灾探测器，再配套一只无线数据采集传输模块用于数据上传；康复中心处只有东西两台配电箱进线，因此合计共需安装2套上述表格配置；办公楼共3层，每层各有一台配电箱进线，因此合计共需安装3套上述表格配置；设备楼共有4台配电箱进线，因此合计共需安装4套上述表格配置。
(2)配电箱末端出线侧配置一套故障电弧探测器及配套的无线数据采集传输模块（住院楼的病房及康复中心为重点区域）。
故障电弧探测器 AAFD-16*1
无线数据采集传输模块 AF-GSM200*1
备注：故障电弧为单相监测设备，为保证用电安全还需额外配置带分励脱扣的微断，当有故障电弧产生时联动控制分励脱扣单元，用于切断后方用电。
住院楼合计共有124间病房，在每个病房的进线处均需安装一套上述表格配置，合计安装124套；楼共5层，每层两个配电箱，两个配电箱合计共有20路出线回路，为保证用电安全，在楼配电箱的出线侧回路上均加装一只故障电弧探测器，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此楼合计共需安装100只故障电弧探测器和10只无线数据采集传输模块；康复中心共有两台配电箱，合计20路出线回路，由于此次的用电负荷很大，而且线路老旧，此次为故障电弧监测的重点区域，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此康复中心合计共需安装20只故障电弧探测器和2只无线数据采集传输模块；办公楼共3层，每层一个配电箱有5路单相出线，因此共需在配电箱出线侧安装15只故障电弧探测器和3只无线数据采集传输模块。
随着大数据技术的不断发展，大数据思维对作有着重要的影响，消防人员通过获取海量数据提供的救援信息，使火灾救援工作的机制发生了多方向的改变，通过互联网信息内容改变传统的消防观念，再经过与现代社会相互联动、资源共享等方式，形成强大的消防系统。富有多样化的数据信息更大范围的融入城市的各个角落，使作在各行各业中不断发展。大数据技术是我国信息化发展资源决策，推动建设智慧城市是每位中国的责任与义务，消防部门是保护智慧城市健康发展的重要力量，火灾防控已纳入建设智慧城市的总体框架中。大数据思维的应用可以解决传统模式中出现的各种问题，通过借助互联网信息平台、云计算技术，对火灾防控到救援方案的各方面内容，提升作和智能化和信息化水平，推动灭火救、援火灾防控的发展，实现智慧消防的建设。