浅谈物联网技术在智慧消防建设中的有效运用
王子锋 添加vx-Acrel210810了解更多详情
安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801
摘要：“智慧消防”的建设是促进我国消防事业现代化发展的关键，可以充分发挥先进技术在消防工作中的作用， 实现隐患问题的快速排查和治理。物联网技术可以为“智慧消防”建设提供技术支持，强化“智慧消防”系统的功能，以满足实际工作需求。本文将对“智慧消防”和物联网技术进行介绍，分析“智慧消防”建设过程中物联网技术应用的重要性，探索“智慧消防”建设过程中物联网技术的有效运用措施，为实践工作提供参考。
关键词：“智慧消防”；物联网技术；运用
1、引言
求，提高物联网技术的融合度，实现万物互联。相较于传统技术手段而言，可以有效增进各部门之间的密切沟通，实现消防信息的快速共享，使火灾风险的控制效果更好。
在互联网基础上发展起来的物联网技术，为社会生产生活提供了诸多便利，有助于加快我国社会转型进程，提高社会生产力。在消防工作中会用到大量的消防设施和装备，只有提高其操作便捷性和灵活性，才能实现灾害事故的有效预防和控制，防止造成巨大的损失。物联网技术的运用，则实现了数字化、自动化和智能化控制，体现各类消防设施在灭火救援中的作用，符合当前消防事业发展的趋势。在“智慧消防”建设中，应该结合系统及设备功能需
2、“智慧消防”和物联网技术概述
“智慧消防”是现代化科学技术发展的产物，为消防事业改革指明了方向和道路，在信息技术的支持下优化消防工作流程及模式，满足个性化及多元化工作需求。在消防工作中涉及的数据信息逐渐增多，只有在采集和整理消防信息的基础上，才能为决策提供可靠的支持，明确火灾现场情况和防控位置等，达到实时化监控及指挥调度的目的。智能化、广泛化和共享化是“智慧消防”的基本特征。物联网技术及大数据技术的运用，可以获得更加广泛的消防信息，从而避免信息壁垒对消防工作开展造成的影响。对火灾的智能化处理，降低了火灾救援的难度，防止造成严重的人员伤亡。
互联网是物联网技术发展的基础，同时集成了移动通信技术、嵌入式系统技术和传感器技术等，具有综合性的特点。我国物联网技术水平逐渐提高，由于其具有良好的适用性和灵活性特点，因此在各个领域得到推广应用。在互联网时代只能实现网络与网络的连接，而在物联网背景下，物品与网络的连接成为可能，这也是促进社会变革的力量。尤其是传感器技术、GPS、射频识别和GIS等先进技术的运用，可以将物品的信息进行统一化规范管理，满足自动监测、智能化识别及追踪的要求，有利于增强对物品的控制效果。
3、“智慧消防”建设过程中物联网技术应用的重要性
随着建筑高度的上升和结构形式的复杂化，给消防工作带来了新的挑战，如果依旧沿用传统消防工作理念和方法，将会导致火灾隐患增多，长此以往将会引发严重的火灾事故。相关部门虽然制定了相应的消防管理条例，但是在实际执行过程中却不尽如人意，缺乏对消防工作的重视，导致火灾风险升高。同时，未能对消防工作进行监督，导致消防管理流于形式。消防设施在配置和应用中遇到阻碍，无法获取设施的运行状况，影响了灭火救援的效率。只有以物联网技术为依托构建“智慧消防”体系，才能实现实时化动态管理，获取建筑、消防设施和人员情况，消除其中的不安全因素。针对建筑运行状况进行智能化监测，当发现异常情况时能及时发出警报，从而实现火灾预防。同时，在火灾救援当中也可以运用“智慧消防”系统为消防人员提供可靠保障，确定更加科学的救援方案，避免事故范围的扩大化，降低火灾造成的损失。
4、“智慧消防”建设过程中物联网技术的有效运用措施
4.1 预警自动化
4.1.1 消防设施
消防设施在建筑中的合理设置，是实现火灾预防及控制的关键，包括了疏散指示牌、消防泵、烟感器、喷淋系统、应急灯和防火门等，只有确保各类设施的良好运行状态，才能在火灾救援中发挥关键作用。以“智慧消防”系统为核心，构建完善的数据库系统，实现消防设施信息的汇总，并且针对其运行状态进行评估，以便及时发现设施中的问题并进行检修和维护。因此在“智慧消防”建设中需要设置相应的监控系统和传感系统，满足消防检查工作要求。 在物联网技术的支持下，实现消防设施的远程控制，针对初期火灾及时加以控制，避免造成更大的损失。在灭火救援中，也能提高消防设施的应用效果，通过自动化技术来控制火势的蔓延。
4.1.2. 消防水源
可靠的水源是提升灭火救援效率的关键，可以运用物联网技术实现水源的智能化控制，从而满足火灾防控预警的需求，降低火灾发生的概率，避免造成大范围的蔓延。利用传感器技术对 各类消防水源进行改进，包括了管道、消防水池和消火栓等，能对数量和水流信息等进行实时化监测，从而在获取真实消防水源信息的基础上做好火灾防控，这是“智慧消防”体系中的关键组成部分。在实践工作当中通常会融合虚拟地图，可视化呈现消防水源信息，尤其是 GPS 技术和 GIS 技术的运用，可以保障定位及识别的正确性，借助相关设备获得可靠信息，满足人员及消防车辆工作需求。
4.1.3. 智能楼宇
智能楼宇是“智慧消防”建设的关键，在提高建筑智能化水平的同时，可以满足消防工作的个性化需求，为消防人员提供便利。可以根据建筑的整体结构及布局特点合理设置传感设备和监控设备，通过数据库系统实现建筑运行信息的存储及更新。如果传感器检测到异常信息，则会发出警报及时通过工作人员做好预防。在建筑运行中通过数据库的实时化更新，可以获得消防通道及设施的真实情况，满足日常检查工作要求。部分居民往往为了一己私利而占用消防通道，给灭火救援和疏散逃生造成阻碍，因此可以借助智能化监控设备进行巡查，准确定位异常位置，通知相关人员进行整改，消除建筑内部的火灾隐患。
4.2 指挥智能化
4.2.1. 身份识别
身份识别系统可以实现建筑信息的快速识别及智能化管理，为消防工作的开展提供可靠的信息支持。尤其是在不同的地区和街道中，可以实现建筑信息的分层分级管理，记录建筑的使用情况、结构特点、改造情况和消防设施配置和运行情况等，防止在消防救援中由于信息壁垒而造成巨大困难。消防人员能通过身份识别系统快速获取建筑基本信息，从而明确消防设施的位置和分布特点，制定切实可行的救援方案，提高救援工作的响应速度。温度传感器的应用效果较好，可以帮助消防人员对现场温度进行评估，以有效应对高温救援环境，在掌握救援区域和位置的基础上对方案予以调整。
4.2.2. 人员监控
由于灭火救援具有复杂性和危险性的特点，因此应确保消防人员的安全性。在人员监控中也可以发挥物联网技术的作用，生理信息监控系统的构建，对人员生理状况进行监测和评估，满足指挥调度工作要求。可以将监测设备和传感器设备应用于消防装备和消防员身上，监测人体血压、声音和呼吸等情况，对生理状态进行实时化评估，当相关指标超出正常范围时及时发出警报信息，从而在保障消防员生命健康安全的基础上，高质量完成救援任务。
4.2.3. 参战力量调度
在消防救援中会投入大量的消防车辆、设施、装备和人员等，只有确保消防参战力量的合理调度，才能提高资源利用率，实现各个部门及人员的有效协同，满足指挥智能化的工作要求。以物联网技术为基础实现信息转化，从而统一化管理和调度消防车辆、消防员、消防装备和工具等。在此过程中需要融合身份识别系统，对了解火情基本情况的前提下，对各类资源加以优化配置，防止造成资源浪费的情况。消防救援指挥人员能与消防员进行实时化沟通和交流，了解现场真实情况，从而对火灾的发展趋势进行预测，保障决策的正确性。
4.3 管理信息化
4.3.1. 消防资源及人员管理
近年来，消防工作中的资源保障力度逐渐提高，有助于加快消防事业的发展步伐，保障各项任务的顺利开展。在管理体系构建中运用物联网技术，可以实现各类消防资源的针对性管理，结合当前任务特点和工作需求进行合理配置，解决传统工作模式下的资源浪费和供给不足等问题。通过设置电子标签，可以使各类资源的使用更加透明和规范，了解器材和设备的库存状况，以便制定相应的采购计划。同时，在人员管理中，物联网技术也可以发挥关键作用，明确各个部门的人员配置情况和消防员专业特长，使其处于合适的岗位中，构建高水平的消防工作队伍。
4.3.2. 灭火药剂管理
物联网技术实现了动态化管理，可以针对不同类型的灭火药剂实施控制，满足不同情况下的工作要求。基于物联网技术的动态化管理系统，能对各类药剂进行清晰化分类，了解药剂的失效、过期情况，防止对灭火救援实效性造成影响，同时避免药剂的丢失和遗漏等。针对不同区域的药剂储量和分布情况，确定合理的救援方案，满足调度 支援的需求。
5、安科瑞智慧消防平台介绍
5.1 平台结构
5.2平台主要功能介绍
5.2.1首页
用户登录成功之后进入首页，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。
5.2.2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监控子系统等。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监控页面，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监控页面。
消防水子系统可以接入消防栓、消防水压、水位传感器等，用于实时的监控消防水管网的压力、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，保障消防安全。
消防设备电源子系统实时监控消防系统各个部件（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，一且发现监测数剧超过风险阈值，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，快速通知业主、物业消防单位是哪个位置的火灾隐情。
防火门子系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、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、不上锁状态及保障火警救援是消防生命通道的畅通等，保障安全的生活、工作环境。
视频监控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监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进行火情确认。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监控子系统的有机结合，实现了报警点和监控点的联动。
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监控和控制，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。
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。
5.2.3隐患管理
隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处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。
5.2.4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。
5.2.5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、视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。
序号
名称
型号、规格
单位
数量
备注
1
剩余电流监控探测器
ARCM系列，一路剩余电流，4路温度，三相电流、电压、功率、电能
只
1
安科瑞
剩余电流互感器
AKH-0.66/L L-45（0-100A）
只
1
安科瑞
剩余电流互感器
AKH-0.66/L L-80（100-250A）
只
1
安科瑞
剩余电流互感器
AKH-0.66/L L-100（250-400A）
只
1
安科瑞
线缆温度传感器
ARCM-NTC
只
4
安科瑞
2
无线传输模块
AF-GSM400-4G,需加SIM卡，SIM卡甲供
只
1
安科瑞
3
灭弧式保护器
ASCP200-1
只
1
安科瑞
4
故障电弧探测器
AAFD-40
只
1
安科瑞
5
电气火灾监控主机
Acrel-6000/B
套
1
安科瑞
6
消防设备电源监控主机
AFPM100/B1
套
1
安科瑞
7
防火门监控主机
AFRD100/B
套
1
安科瑞
8
应急照明与疏散指示主机
A-C-A100
套
1
安科瑞
9
火灾报警主机
甲供
套
1
其他品牌
10
用户信息传输装置
JK-GH2013G，用于火灾报警主机上传
套
1
蓝天电子
11
视频
萤石云CS-C5C-3B1WFR，CS-C6TC-32WFR，乐橙云品牌摄像机TP2E
只
1
海康威视/大华
12
NB烟感
海康烟感 NP-FDY100-N ，嘉德烟感 jd-sd51，NB卡甲供
只
1
海康/嘉德
13
NB可燃气体探测器
可燃气体探测器 JD-GD10
只
1
嘉德
14
智能空开（带计量，远程通断）
NL200-IB1L
只
1
索创
15
水压水位监测器
TK-82系列，SIM卡甲供
只
1
泰科
5.3 推荐配置
序号
名称
型号、规格
单位
数量
备注
1
数据服务器
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
台
1
甲供，供参考
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) RAID5
台
1
甲供，供参考
3
操作系统
Windows Server 2016 R2
套
2
甲供，供参考
4
数据库
MYSQL,REDIS,MONGODB
套
3
开源方案
5
数据流量卡
需加SIM卡，SIM卡甲供
个
1
6
网络交换机
华为（HUAWEI）S1728GWR-4P-AC，24口千兆交换机
台
1
甲供，供参考
5.3.1 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）
5.3.2 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
5.4产品介绍
电气火灾监控探测器
图示
型号
U/I/P
电度
剩余电流
温度
DO
2G/4G
Modbus-RTU
ARCM300T-Z-2G/4G/NB
有
有
1路
4路
1路
1路
1路
ARCM300T-UI-2G/4G/NB
有
——
1路
2路
1路
1路
1路
ARCM300D-Z-2G/4G/NB
有
有
1路
3路
1路
1路
1路
ARCM300-J1
——
——
1路
3路
1路
外接
1路
ARCM300-J4
——
——
4路
——
1路
外接
1路
ARCM200L-UI
有
1路
4路
1路
外接
1路
ARCM200L-Z
有
有
1路
4路
1路
外接
1路
ARCM200L-Z2
有
有
1路
4路
1路
外接
1路
ARCM200L-J4T4
——
——
4路
4路
1路
外接
2路
ARCM200L-J8
——
——
8路
——
1路
外接
1路
ARCM200L-J16
——
——
16路
——
1路
外接
1路
ARCM200L-J8T8
——
——
8路
8路
1路
外接
1路
ARCM200L-T16
——
——
——
16路
1路
外接
1路
ARCM200BL-J1
——
——
1路
3路
1路
外接
1路
ARCM200BL-J4
——
——
4路
——
1路
外接
1路
ARCM300T-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
6、结语
在新时期消防事业发展中，“智慧消防”建设是重中之重，符合现代化社会的发展需求，同时提高了消防工作的效率和质量，创造安全、稳定的社会环境。物联网技术可以增强“智慧消防”系统的功能，强化对消防装备及人员的管理效果，促进灭火救援工作的顺畅开展。在实践工作当中，应该以预警自动化、指挥智能化和管理信息化为点，提升消防工作的整体水平，促进社会可持续发展。
参考文献
[1]. 黄 恺. 物 联 网 技 术在智慧消防中的应用.[J].中国科技信息，2021（09）：113-114.
[2]. 刘晴.“智慧消防”建设过程中物联网技术的有效运用
[3].安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版
[4].安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
