武汉智慧消防 物联网消防系统

“智慧消防”建设的基础为广泛信息整合 
       智慧消防以收集广泛信息为基础，广泛的信息通过两种方式进行获取：①通过人工巡检、抽样等的方式来进行信息收集、分析和利用，这种方式不仅可整合数据，也可以排查安全隐患；②根据大数据技术进行信息整合，通过现代通信技术，进而获取大数据实时路况、人口热力、周边水源、物联传感、视频、三维地图等海量，加大智慧消防的全的发展，实现信息数据的广泛整合，为消防管理决策等提供更加全、更加系统的资源，促进智慧消防建设。 
“智慧消防”建设能够实现互联互通目的 
       在信息时代的发展中，智慧消防的建设与现代生活密切相关，消防系统包括住建、民政、国土、交通、通信、气象等相关部门的海量数据。消防系统通过与各个部门的相 互关联，实现信息互通，使智慧消防对消防运作体系掌控更加具有各方面意义，将大数据进行融合、提取，实现相互联动，将消息及时提供给消防人员，使的生命、财产及健康得到**。 
“智慧消防”建设可实现海量数据的与计算 
 海量数据 
       海量数据的智慧消防系统领域，应用了智能视频、传感器多种大数据提供的物联网技术，通过对事件、物资环境、消防产品、消防设施和装备等进行实时信息采集，形成海量数据的一部分内容。由于智慧消防采集的对象比较广泛，并且大部分数据多采用自动采集方式，进而数据信息增长率逐渐增高，实现了海量数据的。 
海量数据的计算 
       数据计算是通过互联网的信息内容扩展虚拟化的资源；海量数据的检索对服务器性能有很高的要求，因很多的数据呈指数增加，硬件的储存能力要不断扩展，进而满足使用要求；传统的系统很难将采集到的海量数据进行快速的整合与统计，因此计算规模不断扩大，为顺应时代发展，制造出新的计算方式，提供海量数据存储、汇聚；海量数据的计算具有规模大、高扩展性等的特点。并且在计算的过程中，海量数据得以及时保存，为建设智慧消防，提高工作效率。
消防设备完好率管理与实时监测报警的实现。依据建筑设计规范，建筑物须进行建筑防火设计，消防设施设备承担着消防预警、消防救援灭火关键设备物资的角色。通过加装物联设备、建设人工巡查排查系统等将建筑物及其消防设备类型、生命周期、位置、安全人员及职责（含消防维保公司、物业公司）进行关联，为分级分类**消防设备的功能可靠性，设备完好率提供管理工具。消防物联设备的部署与智慧消防平台建设有效改变传统消防巡查，手工表格记录带来的工作不便和检查不力等问题，实现报警信息实时监测、实时同步，分级分类处置等业务闭环。智慧消防平台可实现大数据分析，对个类型隐患、各场所隐患可进行预警，**前防苑，便于消防安全管理人展开工作部署，也理清消防隐患排查工作的主体责任和责任。
消防预警技防措施的补足。在年代久远的建筑物、临时建筑等缺乏消防预警措施的部位，智能烟感与智慧用电监测设备的出现，实现对烟雾、温感、漏电、负载等异常 数据的采集与分角色报警推送，低成本、及时地完成了基础消防预警技防措施的部署。
促进消防安全主体责任落实的工具。安全责任网格是 推动二级单位安全主体责任落实的工具。依托部门安全责任及岗位安全责任划分，制定安全网格化管理体系，利用移动互联网、图像识别等技术与消防物联网感知设备及二维码、NFC电子标签等物联采集设备，进行数据采集和数据库建立，完成学校各二级单位的一体化电子档案，推动消防安全单位责任主体利用移动App应用开展消防安全巡检与隐患排查，实现基于地理位置的消防设备完好率、隐患状态与责任网格等情况的数据采集，实现动态和主体责任落实。
区域风险程度评估。利用大数据、物联网等技术及消防风险评估模型，建立消防风险程度评价指数体系，数据维度包括：单位建筑布局、建筑结构、耐火等级、使用性质、火灾荷载、消防设施运行、安全管理、历史火灾、点部位、有无危化品、隐患风险源、报警数据等信息，实现对建筑物、二级单位、校区等消防风险程度识别与排序，提供给管理层和决策层进行决策和消防管理，实现对学校宏观消防风险态势的感知和工作决策部署的决策。
消防隐患排查与处置的业务应用。对消防设备数据的监测和优化，提高设备可用性和功能可靠性。通过相关参数阀值设置,实现数据服务器及业务系统故障前主动预警。通过对数据、事件分析，有效识别各类不同来源的原始事件，并通过内建消防模型分析引華，自动修正告警记录，形成消防安全事件的有效告警，并支持短信、电话、邮件等多种灵活的告警形式，根据不同的告警事件来源可 不同的告警通知和处理方式，组成各方面告警通知策略、分级分类处置策略。
信息安全。国家网信办强调"有数据安全才有数据未来"。智慧消防建设要在物理机制和软件平台机制上进行规划，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然和恶意的原 因而遭到破坏、更改和泄露，确保信息安全。

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。

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。

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。
养老院消防设计及防火设计的全面分析，得出养老院消防设计及防火设计在我国现代化建设与发展中占据重要地位。新时代发展下，人们不仅注重物质方面的养老**，更看重精神层面的养老需求的满足，这给当代养老院消防设计及防火设计提出了更高的要求，老年人建筑本身存在性，使其在设计过程中要不断改进与完善，以消防设计及防火设计为起点，把握源头，真正实现养老院火灾率的降低，从而保证老年人居住安全。