物聯網技術在滅火器材管理中的應用

李小東

摘要：滅火器材是撲救初起火災的重要設施，上汽大眾安亭工廠共有16000具滅火器、5400只滅火器箱，按法規(guī)每月巡檢一次并對到期滅火器進行更換和報廢。以往參照紙質檢查表進行巡檢方法，效率低、漏檢率高。通過借助物聯網思想，利用網絡共享、Web Service、“二維碼”掃描技術和Android操作系統(tǒng)“開源”特征，建立滅火器材信息化管理平臺（包括移動端和PC端），移動端對滅火器材進行巡檢，PC端通過網絡共享對數據進行同步、處理，從而提高滅火器材管理能力。

關鍵詞：網絡共享;Web Service;二維碼;Android;滅火器材

上世紀90年代人類提出物聯網理念，該理念利用網絡與用RFID標識的物品進行數據交換，實現智能管理。通過不斷發(fā)展和完善，物聯網概念指利用信息傳感設備，運用激光掃描、射頻識別、GIS定位系統(tǒng)等技術，按照約定協(xié)議，把互聯網與物品連接起來進行數據交換和信息通訊，從而實現智能化管理的一種網絡。

物聯網結構含三個部分：感知、網絡和應用。感知部分由各類傳感器組成，包括GPS、二維碼、攝像頭和RFID等感知終端;網絡部分由各類網絡組成，包括互聯網、網絡管理系統(tǒng)和廣電網等，用于傳送和處理感知獲取的信息;應用層根據行業(yè)具體需求，實現智能化管理。

消防安全管理工作是建立在《中華人民共和國消防法》等法律法規(guī)、地方規(guī)范以及企事業(yè)單位標準基礎上而形成的一個龐大的管理系統(tǒng)?！吨腥A人民共和國消防法》貫徹“預防為主、防消結合”的基本方針，明確規(guī)定了單位應當履行的消防安全管理職責，其中包括單位應根據國家、行業(yè)標準配置消防設施和滅火器材、設置消防安全標志，定期組織檢查、維修、保養(yǎng)等，確保其完好有效。因此，研究如何利用先進的管理技術來提高滅火器材日常檢查和維修保養(yǎng)的能力具有一定的意義。

一、背景（存在問題）

安亭工廠共有5400多只滅火器箱，16000多具滅火器，其中二氧化碳滅火器5372具，干粉滅火器11279具，泡沫清水184具（數據來源于2018年），分布在170萬平方米的建筑內（詳見表1）。

根據規(guī)范《建筑滅火器配置驗收與檢查規(guī)范GB50444-2008》要求：泡沫清水滅火器出廠期滿3年，首次維修后滿1年需再次維修，出廠期滿6年需報廢;干粉、二氧化碳滅火器出廠期滿5年、首次維修后滿2年需再次維修，其中干粉滅火器出廠期滿10年、二氧化碳滅火器出廠期滿12年需報廢;每月需巡查一次。根據要求統(tǒng)計，2018年需維修滅火器合計3297具，需報廢滅火器合計1161具。

由此可見，安亭工廠滅火器材管理中存在的問題主要包括：（一）滅火器材品類多、分布廣，投入期限差異大、維修及報廢周期多樣化;（二）以往采用傳統(tǒng)方式，通過人工對照檢查表進行現場巡檢、記錄和問題反饋，不能實時對巡檢發(fā)現問題、維修、報廢情況或新增的滅火器做統(tǒng)計、分析和待維修、更換、報廢情況的提示，導致出現工作效率低下和存在漏檢或已到維修、報廢期限未能及時處理的問題;（三）對于記錄的材料均為紙質版，不便于存檔，根據《建筑消防維護管理規(guī)定GB25201-2008》要求，建筑消防設施及滅火器材的維保材料至少保存5年。因此，基于物聯網技術建立滅火器材信息化管理平臺，對提高滅火器材管理的效率和質量具有重大意義。

二、滅火器材信息化管理平臺（PC端和手機移動端）搭建

（一）系統(tǒng)功能需求

1.信息查詢需求

用戶可以查詢滅火器、滅火器箱信息，PC端通過數據庫報表中關鍵字段搜索，手機移動端通過手動輸入關鍵字段或掃描器材上的“二維碼”查詢;用戶可通過管理員權限設置，在PC端對滅火器、滅火器箱數據庫進行增加或刪除。

2.計劃跟進需求

用戶可通過PC端設置時間段查詢滅火器、滅火器箱巡檢完成情況;通過區(qū)域屬性設置，用戶可查詢某廠、某車間、某辦公樓或某個獨立單元內滅火器、滅火器箱巡檢完成情況;用戶可查詢某時間節(jié)點到期前需要更換藥劑及報廢的滅火器。

3.手機移動端需求

通過手機移動端，可在現場對滅火器、滅火器箱進行信息查詢、巡檢、維修、報廢、位置重置等功能操作，并能通過網絡共享將數據同步到PC端進行數據分析。

4.數據統(tǒng)計分析功能

用戶可通過PC端對已巡檢的滅火器、滅火器箱實時分析、處理、數據更新，生成巡檢后的問題和原因分析報表，提交專業(yè)維護人員進行處理。

5.系統(tǒng)管理需求

管理員可利用系統(tǒng)管理的功能，根據工作需求以及管理層級的不同，設定用戶以及用戶的權限，確保系統(tǒng)運行過程中的安全和穩(wěn)定。

（二）系統(tǒng)功能設計

1.基礎數據庫設計

建立滅火器數據庫，臺賬信息：狀態(tài)、序號、鋼印號、位置（輔助編碼：廠區(qū)、建筑物、樓層、房間號）、對應箱子、出廠日期、投入使用日期、失效日期、最晚報廢日期、對應圖紙、廠商、類型、規(guī)格;建立滅火器箱數據庫，臺賬信息：狀態(tài)、序號、位置（輔助編碼：廠區(qū)、建筑物、樓層、房間號）、對應圖紙（詳見表2）。

設置對應圖紙、廠商、類型、規(guī)格為字典表。

2.PC端界面設計

滅火器材信息化管理平臺（PC端）作為消防設施運行管理信息平臺的子模塊，登錄界面進入后的首頁是當月滅火器材巡檢完成率，報表主要包括：滅火器臺賬、巡檢完成率、巡檢未完成報表、將失效報廢滅火器查詢、巡檢發(fā)現問題統(tǒng)計表等（詳見圖1）。該平臺利用了Web Service技術，在計算機VPN地址撥號連接后，均可以通過網頁打開，不需要借助附加的、專門的第三方軟件或硬件，就可進行交換數據或集成。建立系統(tǒng)管理員登錄界面，根據用戶需求設置登錄與使用權限。

（a）登錄界面? ? ? ? （b）報表列表及當月巡檢完成率

3.移動端界面設計

Android操作系統(tǒng)是基于Linux 軟件開發(fā)的，其特點是“開源（Open Source）”，當用戶使用時系統(tǒng)穩(wěn)定，功能齊全。SQLite作為一款輕型的嵌入式數據庫，占用資源少。滅火器材信息化管理平臺的手機移動端App軟件是基于Android手機系統(tǒng)開發(fā)、安裝的，并利用SQLite數據進行儲存。

手機移動端App通過用戶名及密碼賬號登錄后，其功能設計界面包括：（1）信息查詢（箱子及箱子內滅火器基本信息屬性）;（2）巡檢（正常、欠壓、需更換（原因包括滅火噴放、噴嘴損壞、鉛封損壞、噴管損壞、壓力表損壞、筒體損壞））;（3）維修（藥劑到期更換、損壞維修）;（4）信息更新（滅火器更換后，自動更新失效和報廢日期）;（5）位置重置（當更新滅火器或滅火器箱后，滅火器與滅火器箱對應位置關系重新匹配）;（6）報廢（已達到報廢條件的滅火器進行報廢）（詳見圖2）。

（a）登錄界面? ? （b）功能界面? ? ?（c）掃描槍

4.“二維碼”設計

二維碼，又被稱為二維條碼或二維條形碼，用來記錄數據符號信息，其外觀是黑白相間的圖形。Android系統(tǒng)的掃描技術使用的是Google提供的ZXing開源項目，具有二維條碼和條形碼兩種?？赏ㄟ^掃描槍技術進行掃描的“二維碼”有PDF417碼、QR碼、GM碼等。

訂制“二維碼”生成工具（打印軟件），通過讀取滅火器材信息化管理平臺（PC端）滅火器、滅火器箱數據庫信息，打印生成“二維碼”。滅火器“二維碼”上打印信息主要包括類型、規(guī)格、鋼印號、出廠日期、最晚報廢日期、編號，滅火器箱“二維碼”上打印信息主要包括對應圖紙、輔助編碼、序號（詳見圖3）。

安亭工廠具有研發(fā)、質保等保密區(qū)域，根據公司要求，手機移動端在保密區(qū)域不應具有攝像功能。為達到公司要求，手機移動端設置了可掃描QR“二維碼”的移動掃描槍，該掃描槍具有藍色技術功能，可與手機移動端進行無線連接（詳見圖2）。

（a）滅火器箱打印軟件界面? （b）滅火器打印軟件界面

5.網絡共享設計

服務器、路由器或交換機、工作站均在安亭工廠滅火器信息化管理平臺OA 局域內網（詳見圖4）。由于安亭工廠滅火器布置區(qū)域存在部分無線網絡（4G）屏蔽情況，同時鑒于網絡安全因素，目前手機移動端App無法在工作現場實施工作數據的下載與上傳，均在平臺OA局域網絡內實現。通過局域網，將手機移動端App與PC端同步。

（三）系統(tǒng)任務流程

滅火器材信息化管理平臺操作人員主要由三部分組成：系統(tǒng)管理員、現場巡檢人員、現場維保人員。由于所有的滅火器每月巡查一遍，系統(tǒng)管理員不需要制訂詳細的工作計劃。現場巡檢人員每日手持移動端設備對照圖紙巡查現場滅火器、滅火器箱，并將巡檢結果同步到PC端;系統(tǒng)管理員每日更新、提交巡檢發(fā)現問題的統(tǒng)計表;現場維保人員根據每日提交的巡檢發(fā)現問題統(tǒng)計表對現場滅火器、滅火器箱進行維修保養(yǎng)，并根據到期需要更換藥劑、報廢的滅火器統(tǒng)計表提前進行充裝和更換（詳見圖5）。

（四）解決結果

上汽大眾安亭工廠通過滅火器材信息化管理平臺的開發(fā)、應用后：

1.巡檢人員不需要攜帶大量的紙質點檢表到現場，不需要手寫進行記錄。

2.平臺可以對巡檢發(fā)現的問題、維修、報廢情況或新增的滅火器做統(tǒng)計、分析和待維保提示，避免存在漏檢、漏維修、漏更換、漏報廢的情況出現。

3.對巡檢、維修、更換和報廢等維保材料，以電子檔的形式上傳到系統(tǒng)，避免了紙質文檔不便保存的問題。

三、結語

本文通過借助物聯網技術應用的思想，應用Web service技術和 “二維碼”生成工具，建立滅火器材信息化管理平臺PC端;應用“二維碼”掃面技術，Android系統(tǒng)穩(wěn)定和SQLite儲存數據占用資源少等技術特征，建立滅火器材信息化管理平臺手機移動端App;在安亭工廠建立OA辦公區(qū)域網，實現PC端和移動端的數據在局域網內同步、共享。通過該平臺的實施，有以下優(yōu)點：

（一）維保效率提升。安亭工廠滅火器材維保工作效率提高了25%，6個人完成8個人的工作量，為安亭工廠節(jié)約2名維保供應商人員（每年可優(yōu)化成本15萬）。

（二）管理效率提升。安亭工廠滅火器材每月漏檢率0%;每月滅火器材按時進行維保，每月抽查完好率大于99%（在上級集團檢查及外部審核中受到肯定）。

由于時間有限，該系統(tǒng)還存在以下需要進一步改進的地方：

（一）充分利用物聯網的RFID技術，在每個滅火器、滅火器箱上安裝無線網絡發(fā)射裝置，并連接到公司信息平臺OA局域內網，巡檢人員、維保人員可在工作現場實時進行數據信息的同步、共享。

（二）滅火器、滅火器箱圖紙，現場巡檢路線圖應嵌入手機移動端App，巡檢人員可隨時調入、參考;手機移動端App自動記錄巡檢、維保每個滅火器、滅火器箱的開始時間、結束時間，利用GIS技術實時記錄現場人員的巡檢路線，自動計算巡檢、維保某個區(qū)域的工時。

（三）開發(fā)基于蘋果系統(tǒng)的手機移動端App軟件，擴大手機移動端的適用人群。

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