消防物联网监测平台 智慧消防项目

作为智慧工地概念的重要组成部分，智慧消防系统对施工现场环境有很好的适应性，能解决施工现场消防安全管理所面临的诸多问题，是阶段消防安全管理的智慧化助手。
       当前，施工现场消防安全管理主要通过人工巡检，管理的好坏完全取决于现场人员的经验。智慧消防可在施工现场设置临时消防控制中心，通过工作站、电子地图，值班人员可实时消防设备状态、位置，使施工现场消防安全管理变得智慧化、“看得见”；可配置本地数据存储服务器，对项目报警信息进行长期存储；也可通过手机 APP 实时查看项目消防设施情况，提供报警显示、维保检测、任务预览、任务执行等各种应用体验，推送消防安全知识，增强消防安全意识；可通过手机短信将火灾报警信息一时间通知相关人员，及时组织实施应急救援，保证灭火应急力量、灭火应急力量及时有效，达到灭火、控火的目的；同时，可通过大数据分析预测施工现场消防安全管理的薄弱环节，实现各方面管理。
       尽管智慧消防具有明显优势，但是由于行业布局时间尚短，各地进程不一，技术发展融合深入程度尚浅等，智慧消防在实际落地建设中还面临着许多问题。中国建筑科学研究院建筑防火研究所副所长、住房和城乡防火研究部副孙旋指出，当前我国智慧消防普遍停留在数据采集、阶段，存在平台规模小、产品兼容性较差、数据挖掘深度不足、智慧核心能力欠缺等问题。此外，目前智慧平台的研发往往由软件公 司引导，其对消防业务需求的理解和传统消防技术的掌握不够深入，一定程度上制约了智慧消防技术的发展。
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.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、变电站智慧消防系统建设的基础性标准
1)合法的标准
变电站在进行消防系统建设的过程中，为了充分发挥出社会化的功能优势，先需要按照国家相关法律法规的要求来进行逐步的落实。在设备的选择上、信息技术入网标准上以 及系统运行模式上都需要严格按照法律规定来进行开展。
2)可靠性标准
所建设出的变电站智慧消防系统要具备良好的兼容性、电气隔离性以及智慧诊断能力，能够适应每天24h不间歇的工作压力，这样才能够**变电站智慧消防系统保持良好的稳定和可靠性。
3)兼容性标准
兼容性的原则标准主要是指变电站智慧消防系统应该能够支持来自国内外各个领域的消防设备厂家所提供的各类消防智慧机械设备，这样才能够更好地**设备之间以及不同变电站网络之间的信息互通。
4)安全性标准
变电站智慧消防系统需要实现更高标准的安全性能，这就要求系统在运行的过程中能够对自身的运行状态进行自检，自我研判预警状态，并具备报警功能，这样可以帮助系统实现自动化的运行，降低对人力劳动的依赖性。
5)可扩展性标准
变电站智慧消防系统在系统设计上应该保持动态化的理念，以更高的宏观性的角度来对系统进行软件的设计和功能的选择，而且这一定程度上硬件的搭配使用也应该实现可持续发展的标准，使整个系统都能够在标准化的模块结构下获得可扩展的能力，不仅要使系统适用于任何标准的变电站，也要促进系统保持更为持久的使用寿命，通过功能升级适应不同发展时期下的消防防控需要。
6)开放性标准
对于智慧消防系统的规划需要满足开放性的原则，这主要是指系统的设计标准应该迎合标准来进行开展，同时建立起通用型功能类型以及数据模块，以开放性的理念促进数据之间的对接。
7)分层级标准
分层级标准主要是指系统在设计时需要建立起两层以上的系统架构，这样便可以实现不同层级的管理人员获得不同的权限，进而对系统进行分工协作的管理提高管理效率、**力度。
2、智慧消防系统建设的技术分析
①　感知技术
变电站智慧消防系统建设中所需要的使用到的技术类型之一便是感知技术，感知技术需要依靠现代信息技术的功能实现信息采集层级建设，凭借着现代信息技术完成自动化感知能力，能够对各个消防器械设备进行准确的识别，并对设备的运行状态进行分析和报警。如系统内可以设置出针对管道压力的感知设备、阀门运行状态的感知设备，或者是对周边环境进行感知的设备等等。这些设备的核心技术都是依靠信息技术，不同领域内系统的运行状态所生成的数据进行分析，进而可以实现设备机械化的感知功能，提高整个系统的社会能力。
②　网络技术
网络技术主要是针对的数据信息传输技术，通过构建其网络层可以将变电站运行数据和功能数据进行及时的传输，网络所依靠的系统有多大，就能够实现数据传播的范围有多大。具体而言，该技术主要涉及内容包括微波技术、长期演进技术、分频演讲技术等等。
③　平台技术
通过对信息进行处理能够提高变电站消防系统的智慧效果，而处理的过程中需要依靠平台建设，数据信息的分析、收集、处理、传输都需要在该平台上进行完成，平台的技术主要针对的是对各项数据进行整合和使用，需要依靠整个体系内的消防物联网应用平台和大数据平台的协同作用才能够实现良好的功能效果。在对平台技术进行应用时，其核心技术主要包括大数据技术、云计算技术、结构化或者是非结构化信息数据自动化处理技术等等。
3、智慧消防系统的应用
变电站智慧消防系统所具备的应用型技术主要是指体系功能的实现以及用户需求之间应该形成良好的联系度，进而发挥出系统的应用价值，使消防信息在共享的过程中为系统自动制定决策提供。应用型技术主要涉及服务性的体系结构以及中介型技术。如物联网技术等，以交互式的方式对软件功能进行优化，完成各个技术之间的协调置，**各个关键技术功能的发挥。

智慧消防能够实现消防数据化管理,可以通过整合各个行业的消防数据,从而规范数据的采集、维护，形成消防基础数据，从而确定人员密集场所、消防单位等数据库，有利于消防动态管理。
1通过实时收集数据，实现交流多元信息
消防基础数据的收集离不开各级的支持，消防部门通过建立专属网加入网络部门，把作纳入工作日常。通过各地的消防数据和消防网路组件更大的智慧消防网络信息系统。各地方消防单位要规范消防数据操作流程，形成相应标准，做到每天、每日、每月收集、核对分析数据，能够及时准确的发布这些信息，这些信息可以和地方共享，能够准确的实现地理位置、人员信息、建筑物信息动态共享和动态管理。此外，要整合消防培训系统、后勤设备系统、管理系统、消防车辆设备、消防设施等数据，从而形成电子图表，方便调用和更新，从而减少准备时间，缩短灭火出警时间，提高灭火效率，减少损失。
2利用物联网，使安全实现智慧化
通过给本地消防总控室配备远程系统，从而消防设施的运行情况及人员的消防任务履行情况，通过与企业信号和系统联网，动态消防通道堵塞和易燃易爆品的运输情况，对企业和居民日常的高风险进行识别。利用GPS系统全天检测消防人员日常巡逻情况，从而建立报告、反馈、处理的机制。消防执法人员可以按照程序对堵塞和封闭消防通道的进行劝阻和要求整改，同时将智慧消防中的信息进行更新，防止发生不安全事故。通过物联网技术针对火灾高风险区加大抽查次数，提高治理力量，通过整合和汇总各平台的信息，及时更新数据，提出火警警告，实现提前预防、有效灭火。通过综合物联网技术、大数据、云计算等相关技术在火灾后进行损失评估，为火灾调查提供相应数据。
3大数据技术的应用
通过大数据可以进行火灾历史资料分析，结合使用聚类分析法研究火灾放面和时间的分布特征，锁定高危地区，加强火灾的防控和监督管理。通过对本地区经济状况和火灾样本分析，从而的得出影响火灾发生的因素，分区域、分时间、分情况进行管理，从而进行分类，防控和。利用大数据可以快速、准确的检验并修正火灾预测报警系统，制定出能够在小范围更适合的火灾的系统。大数据技术还可以从经验方法中改进系统，缩短制作报警系统需要的时间，并能较快的检验出系统的合理性。
4 火灾灭火的智慧化
当今时代是大数据的时代，利用大数据可以记录火情从开始到结束所有信息。灭火救援的一要务是了解火情的具体地点，一时间赶到现场，完成扑救任务。从有人发现火灾到报警，在到及时准确了解现场情况，及时收集相关信息，了解现场情况，这些不仅为灭火救援指挥必要的数据支持，也是后期科学有序的共享数据的保证，为灭火后的总结、火灾损失的评估等提供有用信息。火灾现场受很多因素影响，建筑物内部结构复杂，很可能发生瞬间倒塌的现象，大数据提供了可靠的数据，可以在扑救现场保全扑火队员的安全。在实际救援中，火灾蔓延的速度、方向、强度都随时间的变化而变化的，如何在短的时间里*找到待救人员，以有利的路线离开货场，这些都需要依靠队员的现场经验和平时的训练。大数据技术和云计算可以模拟这种火灾现场，训练扑火队员的素质和能力，从而提高扑救速度和效率，为生命和财产赢得时间。
智慧消防建设工作的试点标志着我国开始由传统消防向现代消防模式转变。法律固有的滞后性等因素导致当前层面缺乏关于智慧消防标准规范的统一性规定与指引，地方层面多政策性通知，缺少具备拘束力与执行力的智慧消防标准。当前存在的智慧消防标准规范碎片化、不成系统问题是关键。对此，简要研究分析了美国消防领域标准规范的制定方式,总结其经验,并结合我国实际，提出智慧消防标准规范的制定与完善建议。先，要制定全国性统一标准，协调多部门、多行业之间的关系，做到系统而具包容性。其次，在全国性统一标准规范的基础上，也要注意与地方之间的关系，充分考虑到各地区智慧消防建设中存在的差，重视差异，利用差异，在立法统揽全局的基础上，允许地方进行有限度的创新，因地制宜，充分发挥主动性与创造性，为智慧消防建设积累宝贵经验。再次，制定智慧消防标准规的目标在于将智慧消防建设落到实处,将智慧消防标准规范详细化、具体化，同时要注意宽严适度，赋予其灵活性，以增强其可执行性与可操作性。