城市智慧消防云平台 智慧消防综合预警管理系统

近年来，以智慧城市建设热潮为契机，与之相匹配的智慧消防技术发展方兴未艾，从层面，到学会、协会、科研机构层面，再到产品供应商层面，都已成为今后一段时间的发展的方向。
       2017年10月10 日，消防局发布了《关于推进“智慧消防”建设的意见》，意见提出了智慧消防的建设任务和工作目标。
2019年5月30日，联合印发了《关于深化消防执法改革的意见》，提出了消防执法改革的5个方面12项主要任务（5+12）；在加强事中事后方面：完善“互联网 + ”，运用物联网和大数据技术，实时化、智能化评估消防安全风险，实现详细。
       现阶段，中国多数省级以上城市、90%左右地级以 上城市均提出了智慧消防建设计划，有数百个城市正在规划和建设智慧消防，智慧消防行业未来发展潜力巨大。同时，智慧消防建设工程系统庞大，涉及范围广阔，发展空间宽广，因此智慧消防整个产业链都成为投资热点。
       根据中国采购网数据，2019年，地方单位智慧消防招标项目共有63个，平均每个项目招标金额为475.65万元左右。
根据新思界产业研究发布的《2019～2023年中国智慧消防市场可行性研究报告》显示，2019 年，我国智慧消防市场规模约为36亿元，预计未来5年仍将保持14%左右的增速增长，到 2024年市场规模将达到70亿元左右。现阶段，我国智慧消防市场仍处于初级阶段，行业中尚未出现市场占有率较高、能够引导行业发展的大型企业，企业规模普遍较小，市场格局较为分散，具有研发创新能力的企业未来发展空间巨大。
智慧消防是一个数据收集、数据分析、数据预警、详细指挥、优化反馈的模块动态化过程，即结合互联网技术、数字通信技术、移动定位技术，收集数字化的地理信息、建筑消防设施、灭火及抢险救援应急预案、消防水源以及消防装备等方面的内容，并在数字平台上及时预警、分析并将指令反馈给相关部门。相较于传统消防，其优势明显。
       快速：物联网烟感、气感，电气设备各项数据实时传输到云平台，大数据、云计算进行计算分析，实现智慧管理，若出现数据异常，进行事件预判，异常预警，快速反应，快速处理，将隐患消灭在萌芽。
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.平台配置
安全用电服务平台需要配置三台服务器用于日常运维，其中：
数据库服务器用于采集安装在现场漏电探测器的漏电电流、故障电弧、线缆温度等信号并实时存储，用于曲线、柱状图等显示；
应用服务器用于数据展示和分析，并处理各种报警信号，发出报警信息；
WEB服务器用于WEB端数据访问以及数据加密。
服务器配置如下：
1） 应用服务器 Dell R730 CPU:E5-2603 内存:16G 硬盘容量:3*300G(SAS 1万转 2.5英寸小盘) RAID5
2） WEB服务器 Dell R730 CPU:E5-2603 内存:16G 硬盘容量:3*300G(SAS 1万转 2.5英寸小盘)
3） 数据库服务器 Dell R730 CPU:E5-2620 内存:32G 硬盘容量:4*1.2T(SAS 1万转 2.5英寸小盘) RAID5
2.系统功能
1）安全用电服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、漏电探测器、漏电互感器、故障电弧探测器等。
2）安全用电服务系统平台能展示剩余电流、线路故障电弧、温度等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等，能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据，数据能保存十年以上。
3）手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本，能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫，便于紧急情况下能尽快通知用电单位。
4）能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估，并随时展示电气安全运行分析报告。
5）探测终端产品满足国家法律法规和有关技术标准（GB14287.2《剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3《测温式电气火灾监控探测器》和GB14287.4-2014《电气火灾监控系统 4部分：故障电弧探测器》）的要求，并通过国家消防产品质量监测检验中心提供的消防3C认证。
6）漏电探测器能同时探测剩余电流、四路温度、三相电流等参数值，并能通过无线以移动通讯网络接入安全用电系统平台。
7）ARCM漏电探测器和Acrel-6000Cloud安全用电系统平台购买中国人保提供的保险，累计赔偿金额1000万，单次事故赔偿500万（产品质量责任险、电气火灾险、三者责任险等）。
8）Acrel-6000Cloud安全用电系统平台具有国家计算机著作权。

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、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。
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。