導讀:消防物聯(lián)網(wǎng)是以射頻識別技術(shù)(RFID)和智能傳感技術(shù)為基礎(chǔ)。將每一個需要監(jiān)測的消防設(shè)施貼上二維碼標簽,通過RFID技術(shù)實現(xiàn)對目標對象的自動識別并獲取對象信息。對需要監(jiān)測的消防設(shè)施采用智能傳感技術(shù)實現(xiàn)在線監(jiān)測。該智能傳感技術(shù)運用了傳感技術(shù)、單片機技術(shù)、通信技術(shù),通過微型傳感器實現(xiàn)對空間環(huán)境和監(jiān)測對象的實時感知與檢測,并接入網(wǎng)絡(luò)以便消防各級人員能實時監(jiān)測設(shè)備的運行。
基于協(xié)成治安數(shù)據(jù)平臺,省公安廳日前下發(fā)文件《福建省公安廳關(guān)于貫徹落實推動新一代人工智能加快發(fā)展的意見》明確規(guī)定2020年完成全省出租屋的數(shù)據(jù)工作要求,智能網(wǎng)關(guān)和煙感將成標配,目前已要求廈門集美,泉州晉江試點工作,聯(lián)合省級運營商,采取安裝寬帶送設(shè)備方式,運營商采取月租模式收回成本,協(xié)成提供智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
1、引言
隨著智能城市的引入,作為關(guān)乎民生的消防也將進入智能化建設(shè)中。智能消防也由此提上了日程。
智能消防是以物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、地理空間服務等多種先進技術(shù),實現(xiàn)對消防專業(yè)數(shù)據(jù)的動態(tài)采集,對消防裝備、應急救援設(shè)備等滅火救援力量的實時監(jiān)控與調(diào)度,對重點單位消防設(shè)施的實時檢查,對重點部位圖像和滅火救援預案的實時查閱。
本文涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防領(lǐng)域的應用,包括在火災報警系統(tǒng)的應用、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用、消火栓監(jiān)控系統(tǒng)中的應用、消防應急疏散系統(tǒng)中的應用、消防監(jiān)督檢查業(yè)務中應用、消防日常管理中的應用、消防檢查中應用。
2、消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應用
消防物聯(lián)網(wǎng)是以射頻識別技術(shù)(RFID)和智能傳感技術(shù)為基礎(chǔ)。將每一個需要監(jiān)測的消防設(shè)施貼上二維碼標簽,通過RFID技術(shù)實現(xiàn)對目標對象的自動識別并獲取對象信息。
對需要監(jiān)測的消防設(shè)施采用智能傳感技術(shù)實現(xiàn)在線監(jiān)測。該智能傳感技術(shù)運用了傳感技術(shù)、單片機技術(shù)、通信技術(shù),通過微型傳感器實現(xiàn)對空間環(huán)境和監(jiān)測對象的實時感知與檢測,并接入網(wǎng)絡(luò)以便消防各級人員能實時監(jiān)測設(shè)備的運行。
圖1、2為基于物聯(lián)網(wǎng)智慧消防系統(tǒng)圖。
圖1智慧消防系統(tǒng)圖(中消云)
圖2智能消防系統(tǒng)架構(gòu)圖(氦氪科技)
2.1消防物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)
消防物聯(lián)網(wǎng)可以分成感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應用層三層。
感知層為識別物體、采集信息,這一層的設(shè)備包括:二維碼標簽、攝像頭、微型傳感器等。常規(guī)傳感器只是一個單向設(shè)備,只能將設(shè)備感知到的變化轉(zhuǎn)為為電信號輸入給控制器。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器不僅具備上述功能,還具有接受命令、完成信號輸送任務的功能,是一種智能型傳感器,是整個物聯(lián)網(wǎng)體系之中的“電子標簽”。
網(wǎng)絡(luò)層屬于信息傳遞及處理中心,能夠進行感知層及應用層間的信息連接與傳遞。
應用層是物聯(lián)網(wǎng)用戶的不同應用的主要反映,融合了行業(yè)需求與物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”,進而使行業(yè)走向智能化。
2.2消防物聯(lián)網(wǎng)在火災自動報警系統(tǒng)的應用
依據(jù)GB50016-2014建筑設(shè)計防火規(guī)范的8.4.1,8.4.2條規(guī)定的建筑或場所應設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)。其中設(shè)置機械排煙、防煙系統(tǒng)、雨淋或預作用自動噴水滅火系統(tǒng)、固定消防水炮滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等需與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)鎖動作的場所或部位均應設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)。在GB50016-2013火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中亦規(guī)定了對各個消防子系統(tǒng)的聯(lián)動要求。
早期的火災自動報警系統(tǒng)經(jīng)歷了單一的火災探測到復合探測。然后目前國內(nèi)的復合探測也最多是兩種探測的組合,并未實現(xiàn)真正意義上的智能探測。
將消防物聯(lián)網(wǎng)應用于火災自動報警系統(tǒng)中,對各個消防設(shè)施進行“電子標簽”實時監(jiān)控。采用智能探測器,不僅只是開關(guān)量的傳送,而是將探測到的溫度、煙霧等模擬量實時傳送給控制器,通過控制器進行實時判斷,進而更早探測火災隱患。
采用消防物聯(lián)網(wǎng)后,火災自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制將更為直觀。各個消防設(shè)備在監(jiān)控中心圖形界面中會實時彈出其狀態(tài)信息,推動畫面。讓消防各級管理人員能迅速了解整個火災自動報警系統(tǒng)的動作情況、火災的發(fā)展情況。根據(jù)智能傳感器提供的實時數(shù)據(jù),通過智能消防監(jiān)控中心分析計算得出最佳的滅火和救援方案,從而指導消防人員救援行動和人員疏散逃生。擁有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的火災自動報警系統(tǒng)作為初期火災探測,在滅火救援中得到更為有效的應用。
2.3消防物聯(lián)網(wǎng)在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用
依據(jù)GB50016-2014建筑防火設(shè)計規(guī)范10.2.7條的建筑和場所宜設(shè)置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。比如一類高層民用建筑、國家級文物保護單位的木結(jié)構(gòu)古建筑等。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)要求可由電氣火災監(jiān)控器、剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災監(jiān)控探測器組成。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)作為火災自動報警系統(tǒng)的預警系統(tǒng),可以提早發(fā)現(xiàn)火災隱患點,將火點消滅于萌芽中。將消防物聯(lián)網(wǎng)運用于電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中,可以根據(jù)智能傳感器的實時數(shù)據(jù),通過監(jiān)控中心分析判斷,及早找到火災隱患點。
圖3基于消防物聯(lián)網(wǎng)的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)(電護衛(wèi))
2.4消防物聯(lián)網(wǎng)在消火栓監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
室外消火栓作為滅火救援時的重要水源,確保其完好性的重要程度是顯而易見的。中華人民共和國消防法第六十條也對埋壓、圈占、遮擋消火栓的行為進行了處罰規(guī)定。然而亦有不少市民消防意識薄弱沒有維護好消火栓。據(jù)某市消防支隊對市區(qū)708只市政消火栓進行檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)199只消火栓完好可使用,占總數(shù)的28.2%;173只消火栓存在故障(尚可使用),占總數(shù)的28.2%;333只消火栓不能使用,占47.2%。一旦發(fā)生火災,這些消火栓將無法正常發(fā)揮其供水滅火的作用,極大地威脅人民群眾的安全。
消防物聯(lián)網(wǎng)應用于消火栓實時監(jiān)控系統(tǒng)中,通過在消火栓處安裝智能傳感器,對消火栓的閥門開度、外部碰撞振動、遮擋情況進行實時監(jiān)測。通過監(jiān)控中心定時查詢消防栓的完好情況,從而對滅火救援提供良好的支撐。
圖4基于消防物聯(lián)網(wǎng)的消火栓監(jiān)控系統(tǒng)(恒星物聯(lián))
2.5消防物聯(lián)網(wǎng)在消防應急疏散系統(tǒng)中的應用
依據(jù)GB50016-2014建筑防火設(shè)計規(guī)范10.3.5條規(guī)定的建筑應設(shè)置燈光疏散指示標志。
目前國內(nèi)普遍的火災逃生依舊停留在以“報警—判斷—逃生指示”結(jié)合應急預案的階段,普遍采用各類探頭探測火災發(fā)展,然后智能化判斷或者人員判斷火災發(fā)生發(fā)展,最后采用指示系統(tǒng)疏散人群。然而疏散指示路徑趨于靜態(tài),并未根據(jù)火災發(fā)展情況動態(tài)調(diào)整。
采用消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過采用智能傳感器,運用多閥值傳感器實時探測火情,提供給監(jiān)控中心火勢發(fā)展的實時信息,從而通過分析計算得出最佳的疏散逃生路徑,通過疏散指示、語音提醒,使得人民群眾能有效地進行逃生。
2.6消防物聯(lián)網(wǎng)在消防監(jiān)督檢查業(yè)務中應用
中華人民共和國消防法第五十三條,規(guī)定了公安機關(guān)消防機構(gòu)應對機關(guān)、團體、企業(yè)、事業(yè)等單位遵守消防法律、法規(guī)的情況依法進行監(jiān)督檢查。
消防監(jiān)督檢查工作既要求檢查人員深入的了解建筑結(jié)構(gòu)以及建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的消防設(shè)施與消防設(shè)計,又要把握各類標準及規(guī)范,減少并避免任何偏差而導致檢查對象出現(xiàn)誤判,遺留火災隱患,進而增加火災發(fā)生的可能性。進行建筑審核時,消防檢查員必須檢查建筑內(nèi)消防設(shè)計、防排煙設(shè)施、消防供水設(shè)施、固定滅火設(shè)施及自動報警設(shè)施等是否與相關(guān)規(guī)定及標準相符。日常檢查中的各類消防設(shè)施狀況的檢查亦極為重要?,F(xiàn)階段,大部分的檢查項目皆由防火檢查人員進行逐一排查,工作量大,且易產(chǎn)生遺漏,從而導致火災隱患的遺留。另外消防檢查業(yè)務與諸多消防設(shè)施有關(guān),同時許多設(shè)施的狀態(tài)亦會因外界因素的影響而發(fā)生變化。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用在消防監(jiān)督檢查業(yè)務之中,不僅能提升檢查工作效率,且能減小工作遺漏,從而降低火災隱患。將建筑物內(nèi)各種消防設(shè)施采用電子標簽,通過智能傳感器技術(shù)實時了解各個消防設(shè)施的工作情況,在消防物聯(lián)網(wǎng)應用終端查看各類消防設(shè)施的狀態(tài),對其進行定時或不定時檢查。若發(fā)現(xiàn)消防設(shè)施出現(xiàn)異常,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的物理定位系統(tǒng)快速定位到故障部位,從而及時消除火災隱患。
在現(xiàn)場檢查過程中,通過消防物聯(lián)網(wǎng)自動定位到檢查的消防設(shè)施,通過檢察人員配置的檢查終端應用工具自動彈出檢查內(nèi)容和相應的規(guī)范內(nèi)容,語音提示檢查人員檢查事項,避免漏查,誤判。同時通過終端應用工具對現(xiàn)場情況進行采集和記錄,并直接上傳監(jiān)控中心工作臺帳。
2.7消防物聯(lián)網(wǎng)在消防日常管理中的應用
根據(jù)GB25201-2010建筑消防設(shè)施的維護管理規(guī)定需要進行消防設(shè)施的日常管理,以便提供完好有效的滅火救援設(shè)施。
擁有消防物聯(lián)網(wǎng)的消防系統(tǒng),將會得到消防日常管理更有有效、簡潔化。通過在消防設(shè)施上的智能傳感器將消防設(shè)施的工作情況實時傳送,消防各級管理人員能隨時調(diào)閱了解消防系統(tǒng)的運行情況,及時排查火災隱患。日常巡查中,檢查人員配置RFID射頻設(shè)備終端對巡視點進行數(shù)據(jù)采集,上級管理人員也能通過監(jiān)控終端查看員工是否進入巡視點查巡,實時了解員工工作情況。
圖5基于消防物聯(lián)網(wǎng)的巡查管理系統(tǒng)(思迪科技)
2.8消防物聯(lián)網(wǎng)在消防檢測中應用
根據(jù)GB252010建筑消防設(shè)施的維護管理規(guī)定建筑消防設(shè)施應每年至少檢測一次。
檢測有消防技術(shù)服務機構(gòu)承擔,要求技術(shù)負責人掌握消防規(guī)范和標準對消防檢查結(jié)果進行公正、合法地判斷,避免漏查、誤判。目前檢測工作依然采用人工逐條對比規(guī)范檢查,工作量大,且容易出現(xiàn)漏查。采用消防物聯(lián)網(wǎng)后,消防檢測工作將由檢查人員攜帶檢查終端電子設(shè)備,根據(jù)檢查終端電子設(shè)備提示音找到需檢測的消防設(shè)施,根據(jù)檢查提示、規(guī)范提示進行檢測,同時錄入檢測記錄,保存于監(jiān)控中心電子工作臺帳內(nèi)。技術(shù)負責人通過調(diào)用電子工作臺帳終端進行分析判斷檢測結(jié)果。同時技術(shù)負責人可以通過消防物聯(lián)網(wǎng)的檢測終端進行檢測任務的流程編程,下達檢測任務給檢查終端電子設(shè)備,從而指導檢查人員進行檢查工作。
3、消防物聯(lián)網(wǎng)的實施的必要性
目前國內(nèi)的火災自動報警系統(tǒng)均為封閉體系,不能實現(xiàn)系統(tǒng)之間的資源共享。當發(fā)生火災時,只能通過電話方式報警,不能自動向“119”消防指揮中心報警。另外消防設(shè)施的檢查巡查局限于全人工方式,消防設(shè)施能夠有效運行容易受到檢查人員責任意識的影響。由于系統(tǒng)不能實時監(jiān)測到消防設(shè)施的運行狀態(tài),消防日常管理不規(guī)范等原因,導致發(fā)生火災時消防設(shè)施無法啟動、無法供水滅火,從而延誤初期救火,嚴重危害人民的人身財產(chǎn)安全。
建立消防物聯(lián)網(wǎng)能幫助社會單位實時管理火災自動報警設(shè)備等消防設(shè)施的運行情況和人員值班情況,確保消防設(shè)施正常運行,值班制度有效執(zhí)行。為各級消防管理部門提供動態(tài)掌握消防安全狀況的平臺,對重點單位重點部位進行重點管理。通過消防物聯(lián)網(wǎng),消防指揮中心能快速、準確地掌握火情,進行精準指揮火災撲救工作,實現(xiàn)初期火災的及時有效地撲救。
4、智能消防發(fā)展的前景
早在2013年底,全國4個副省級以上城市、89%的地級及以上城市,47%的縣級及以上城市,總計311個城市提出或在建智慧城市,涵蓋大中小城市和東中西部區(qū)域。如2013年北京132家重點單位開通物聯(lián)網(wǎng)消防設(shè)施遠程監(jiān)控。2015年9月18日貴州省啟動我國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)的建設(shè)工作。大數(shù)據(jù)時代的來臨為消防物聯(lián)網(wǎng)奠定了殷實的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算正改變著人類信息時代,消防物聯(lián)網(wǎng)的全面覆蓋也將是必然之勢。
基于協(xié)成治安數(shù)據(jù)平臺,省公安廳日前下發(fā)文件《福建省公安廳關(guān)于貫徹落實推動新一代人工智能加快發(fā)展的意見》明確規(guī)定2020年完成全省出租屋的數(shù)據(jù)工作要求,智能網(wǎng)關(guān)和煙感將成標配,目前已要求廈門集美,泉州晉江試點工作,聯(lián)合省級運營商,采取安裝寬帶送設(shè)備方式,運營商采取月租模式收回成本,協(xié)成提供智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備。