智慧城市消防 智慧消防物联网系统

1、引言
      4月1日，王蒙徽部长签署住房和城乡51号令，《建设工程消防设计审查验收暂行规定》 （以下简称《暂行规定》）正式发布，并于6月1日开始施行。《暂行规定》的发布备受行业关注，这也是自2019年4月，消防设计审核和验收权限移交以来，住房和城乡涉及消防审批的规章。
       2019 年5月10日，为了加强建设工程消防设计审查验收管理，保证建设工程消防设计、施工质量，**部面向全社会公开征求《建设工程消防设计审查和验收管理规定（征求意见稿）》意见。本次《暂行规定》的内容对比原 119 号令《建设工程消防监督管理规定》有较大的改变，紧紧围绕着建筑消防参与各方的权责、行政许可审批范围的缩小等内容，其中有关单位、个人的责任义务得到明确，并优化了消防设计审查验收备案抽查范围、条件和程序。
      对比原119号令《建设工程消防监督管理规定》，《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》强调行政“许可”，去除“管理”，明确对象，强化责任。不仅明确了建设、设计、施工、监理、施工图审查、技术服务等机构和个人均要对执业行为负责，还明确要求各方要“参加建设单位组织的建设工程竣工验收，对建设工程消防施工质量签章确认”，并对建设工程消防施工质量承担责任。
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。

物业管理中消防安全存在的主要问题
1)物业管理经费和人力资源不够
物业管理经费不足导致消防安全设备设施不齐全不的现象在当下的物业管理中比较常见，常常能够看到消防设备损坏没有及时更换维修，或者设备老化等现象。除此之外，小区物业管理人员配置不够也是物业管理面临的主要问题之一。物业管理经费主要由开发商和来提供，开发商为了提高经济效益克扣物业经费，而缴纳的物业费也存在资金不到位的问题，导致物业管理经费不足，消防设备物业人力配置不够等现象。
2)物业管理职责划分不明
物业管理主要存在于物业内的日常管理工作中，对于物业管理者来说是服务者也是管理者，而管理和服务的主要对象都是，因此跟的纷争较多。有很多矛盾都是由于物业管理职责划分不明造成的，遇到问题时经常会有开发商和物业之间踢皮球互相推诿的状况，同时不配合的现象也时有发生，这些一定程度上增加了物业管理的工作难度。
3)居民消防安全意识薄弱
虽然有相关新闻媒体会报道消防安全的重要性，每个居民也都或多或少的了解一些消防安全基础知识，但是在日常生活中能够时刻注意消防安全的居民少之又少。例如，很多小区有居民拉电线充电动车，甚至直接将插排暴露在室外，大大增加了消防安全风险。还有对于小区内配置的消防安全工具如消防栓灭火器等，会正确使用的居民也不多，而且几乎没有家庭会自备消防器材，一旦发生危险自救能力弱。
智慧消防在物业管理中的应用
a.管理模式与时俱进
智慧消防的应用并不是完全取代传统消防模式，而是对旧模式的更新，对传统消防管理查缺补漏，归根结底都是通过作**居民安全。智慧消防帮助消防管理实现远程控制和线上管理，使消防管理工作更集中，因此传统的管理方法已经不能够适应新系统，所以需要管理模式能够跟上智慧消防的节奏。
b.物业与作融合
作是物业管理工作的一部分，但是传统的物业管理跟消防安全管理存在信息不通的现象。对于物业管理来说，消防系统和小区的安全系统都是重要的管理工作，加强两个系统的数据融合，借用大数据分析和人工智能科技手段，可以实现交叉工作的共同管理，一定程度上节约管理成本且提高管理效率。例如，在传统物业管理工作中安防系统检测到潜在风险，会从安防角度消除隐患，跟消防系统不存在工作对接或者存在对接延迟的情况。引进智慧消防之后，消防管理数据和安防监控数据统一录入系统，物业管理数据共享，对于任何系统出现的问题其他系统都能够接收到并及时处理可能存在的安全隐患，可以做到防患于未然。
c.消防管理规范化
对于当下物业管理中存在的责权不明的问题，通过智能消防进行细致划分，让消防管理工作更规范。例如对于定期进行消防器材检验的工作，之前只有纸质记档，不方便查看也不利于器材管理，引进智能消防之后所有的器材都录入系统，定期检查之后更新，大数据对器材数据进行分析就很*查到是检测还是维修的责任，实现管理中的责任明确工作。另外，在消防管理中，除了人员管理还有消防器材管控，智慧消防系统可以实现器材管理的流程化和标准工作系统，避免工作疏漏和无效的管理工作。

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.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。
近年，依靠物联网技术推出的智慧城市改善了的生活和生存环境，智慧消防则在一定程度上提高了消防预警和救援的能力，保证了公众和社会财产的安全。