智慧消防及遠程監(jiān)控服務淺析

摘 ?要：智慧城市是當前社會下一種創(chuàng)新的城市信息化高級形態(tài)。文章針對日益發(fā)展的智慧消防系統(tǒng)進行了綜合研究，介紹了智慧消防的三大特征和中國電信智慧消防解決方案的整體結構，方案采用NB-IoT技術，可以高安全、低成本地實現(xiàn)煙感、消防栓等設備狀態(tài)監(jiān)測、火情及異常情況實時預警、有效提升九小場所及居家環(huán)境的信息化防火登記。同時對智慧消防中的遠程監(jiān)控服務特點做了描述。

關鍵詞：智能化;消防監(jiān)控;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TU998.1;TP391.44 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）12-0171-03

Abstract：Smart city is an innovative advanced form of urban informatization in the current society. Aiming at developing the wisdom of the fire protection system has carried on the comprehensive research，this paper introduces the three major characteristics of fire and China telecom wisdom fire control solution for the overall structure，the scheme adopts NB-IOT technology，which can realize the status monitoring of smoke detectors，fire hydrants and other equipment，real-time warning of fire and abnormal conditions，and effectively improve the information fire registration of nine small places and home environment with high safety and low cost. At the same time，the characteristics of remote monitoring service in intelligent fire protection are described.

Keywords：intelligent;fire control and control;internet of things

0 ?引 ?言

在經(jīng)濟社會發(fā)展的背景下，高層建筑、大型綜合體、地下空間等大量涌現(xiàn)，九小場所遍地開花。就浙江而言，全省至少有48 000幢高層建筑、250萬出租戶、246萬家企業(yè)，那么多層建筑、出租屋、重點單位，還有數(shù)以百萬計的電動自行車。這些現(xiàn)實情況對防火管理而言是重重的壓力，也給消防防控工作提出了更高的要求。

智慧消防就是在這種背景下發(fā)展出來的應對措施。從狹義的智慧消防應用來講，大概有發(fā)生火災后快速預警、火災隱患的自動發(fā)現(xiàn)自動提醒（包含利用互聯(lián)網(wǎng)APP等人工檢查）、應急指揮和調度、微型消防站管理、通過規(guī)范電動車充電降低火災等。這些應用的共同點，都是將相關狀態(tài)、數(shù)據(jù)、預警通過互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)進行實時發(fā)送。從而實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早處置、早撲滅[1]。

1 ?智慧消防的特征

1.1 ?智慧消防是消防建設的迫切需求

目前的消防安全系統(tǒng)建設初具規(guī)模，但原有的消防系統(tǒng)設備數(shù)量少、技術標準低、使用年限長，與日新月異的現(xiàn)代科學技術和日益嚴峻的消防安全形勢相比，已經(jīng)遠遠落后。并且各系統(tǒng)之間彼此孤立，無法實現(xiàn)對消防安全狀況的全面掌握和控制，無法適應不斷發(fā)展的消防管理水平，因此推進智慧消防應用系統(tǒng)建設勢在必行。

1.2 ?融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多新興技術

利用現(xiàn)代科技管理手段，提高現(xiàn)有消防能力，全面、系統(tǒng)、完整構建智慧消防總體框架，集成運用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、中間件等新興信息技術，將會帶來火災隱患治理機制、火災防控手段、滅火救援指揮的一次技術革命，真正實現(xiàn)“防”與“消”的充分結合，有效預防和減少火災事故[2]。

1.3 ?生態(tài)化體系構建是發(fā)展方向

目前智能消防生態(tài)化體系未形成，其安全性評估不足、征信數(shù)據(jù)不足、保險數(shù)據(jù)不足，沒充分考慮智慧消防（消防物聯(lián)網(wǎng)）的建設維護成本和良性發(fā)展。未來權責關系通過任務清單（責任清單）方式實現(xiàn)。提高數(shù)據(jù)利用率、降低應用成本，用數(shù)據(jù)驅動方式，建立任務清單和利益關系，提高單位和個人積極性。

2 ?智慧消防總體規(guī)劃

中國電信智慧消防的總體規(guī)劃為，在物聯(lián)網(wǎng)終端設備和融合類設備的基礎上，構建“防管滅+運營”的應用系統(tǒng)，并與其智能管控平臺互聯(lián)互通，提供基于各個場所的解決方案。整體解決方案包括四個方面，即終端設備、網(wǎng)絡傳輸、應用系統(tǒng)、智慧消防智能管控平臺。智慧消防整體網(wǎng)絡架構圖如圖1所示。

（1）終端設備：目前在消防領域應用的終端設備包括煙感探測器、可燃氣體探測器、電氣火災探測器、智能消防栓、噴淋末端水壓檢測儀、消防智能分析儀、用戶信息傳輸裝置、粉塵濃度探測設備等[3]。

無線探測煙感器采用NB-IoT網(wǎng)絡通信，實時采集煙霧探測器設備狀態(tài)，并實現(xiàn)設備遠程監(jiān)控、火情實時預警。各設備通過433 MHz無線通信連接至智能網(wǎng)關或消防報警主機，智能網(wǎng)關和消防報警主機通過電信網(wǎng)絡傳輸至平臺。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、故障電弧探測器通過二總線連接至電氣火災監(jiān)控設備，并通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊傳至平臺。消防栓采用NB-IoT網(wǎng)絡通信，實時采集消防栓水壓數(shù)據(jù)，每30分鐘上傳1次，在異常開蓋、出水、受撞時預警，保障設備可用。

（2）網(wǎng)絡傳輸：包括有線接入和無線接入。有線接入包括標準光帶寬、互聯(lián)網(wǎng)專線;無線接入包括3G/4G、Wi-Fi、NB-IoT等，特別是NB-IoT網(wǎng)絡憑借大連接、低功耗、低成本、廣覆蓋的特點在智慧消防領域得到了廣泛應用。

（3）應用系統(tǒng)：應用系統(tǒng)包括“防管滅+運營”，防控系統(tǒng)包括終端應用系統(tǒng)、火災風險評估系統(tǒng)、視頻監(jiān)測系統(tǒng)、消防智能疏散系統(tǒng)、粉塵濃度探測系統(tǒng)等。

（4）智慧消防智能管控平臺：智能管控平臺屬于大數(shù)據(jù)層，具備數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)展現(xiàn)等功能，并且能夠對接終端設備、應用系統(tǒng)等，可以讓數(shù)據(jù)之間互聯(lián)互通。

大致歸納下，發(fā)生火災后，通過快速預警實現(xiàn)火災隱患的自動發(fā)現(xiàn)、自動提醒;通過應急指揮和調度、微型消防站管理、規(guī)范電動車充電降低火災這些應用，將相關狀態(tài)、數(shù)據(jù)、預警通過互聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)實時發(fā)送。從而實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早處置、早撲滅。減少火災損失，提高防控能力。

3 ?智慧消防遠程監(jiān)控服務

3.1 ?監(jiān)控系統(tǒng)的架構

消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)建立在智慧消防解決方案的架構基礎上。是由監(jiān)測中心、受理中心、用戶信息傳輸裝置、專用通信網(wǎng)絡和監(jiān)測管理軟件等組成的綜合性應用系統(tǒng)。

系統(tǒng)架構上，監(jiān)測管理平臺數(shù)據(jù)中心與受理中心采用Client-Server模式，即數(shù)據(jù)中心能以服務方式支持多個受理中心開展工作，而系統(tǒng)維護模塊具有動態(tài)調整聯(lián)網(wǎng)單位所屬受理中心的功能。監(jiān)測管理平臺數(shù)據(jù)中心與綜合服務系統(tǒng)采用Brower/Server模式，聯(lián)網(wǎng)單位人員、消防監(jiān)督人員、維保單位人員、檢測單位人員和生產(chǎn)企業(yè)人員通過互聯(lián)網(wǎng)訪問綜合服務Web應用[4]。

3.2 ?監(jiān)控服務功能

（1）信息采集前端：聯(lián)網(wǎng)單位消控室內安裝的用戶信息傳輸裝置、用于觀測重點部位或消控室工作狀態(tài)的視頻裝置。用戶信息傳輸裝置主要由主板、接線板、電源、揚聲器等部分構成。傳輸裝置在系統(tǒng)中負責采集火災報警控制器充點錢報警信息及建筑消防設施相關信息，并將信息通過有線或者無線方式傳輸至監(jiān)控中心。

（2）遠程監(jiān)控功能：通用視頻采集設備獲取數(shù)據(jù)，基于電信專網(wǎng)穩(wěn)定傳輸至云監(jiān)控平臺，平臺中圖像識別算法定時更新，可滿足各行業(yè)的視頻監(jiān)控和圖像分析需求。

（3）報警功能：報警受理支持多屏顯示，可在GIS平臺展現(xiàn)報警建筑所在位置，在樓層平面圖中展示報警點所在位置及部件信息，自動顯示報警消控室網(wǎng)絡攝像頭圖像。

（4）視頻監(jiān)控：智慧消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供傳輸裝置，查崗方式分為視頻方式查崗和視頻查崗兩種模式，并能錄制違規(guī)錄像。遠程監(jiān)控系統(tǒng)擁有視頻傳輸功能，可根據(jù)聯(lián)網(wǎng)單位的監(jiān)管需要，在各疏散通道或重點部位加裝消防專線監(jiān)控攝像頭，實現(xiàn)對局部范圍內的在線監(jiān)控;對于違法消防管理要求的，還能進行頁面抓拍，以作為圖像證據(jù)。

（5）消防監(jiān)督檢查：智慧消防安全遠程監(jiān)測管理平臺擁有NFC巡查統(tǒng)計功能，可對需要監(jiān)管的轄區(qū)單位的重點部位布設巡查站點，通過手機賬號掃描二維碼考勤，實現(xiàn)單位內部的巡查監(jiān)管。所有巡查信息都將通過手機信號傳輸?shù)诫娔X管理平臺中，并做詳細記錄。

3.3 ?監(jiān)控管理云平臺

管理云平臺能夠根據(jù)火警、故障、正常、離線等條件篩選顯示項目列表信息、項目的設備警情詳情、信息管理以及信息統(tǒng)計分析。平臺還可以分權限、分層級進行監(jiān)控管理，對區(qū)域、場所設備、視頻、成員等進行添加、刪除、編輯管理。平臺提供消控室值班人員查崗機制，督促社會單位提高自身消防安全管理水平。

平臺以建立融合消防物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)格化管理、大數(shù)據(jù)分析和應急救援力量調度為一體的消防智能化管理平臺為目標，希望實現(xiàn)“火災風險精準防控、隱患督改精確及時、事故處置智慧聯(lián)動、監(jiān)督執(zhí)法共建共享的秒響應”。中國電信充分利用平臺方案及天翼云優(yōu)勢，打造“云+大數(shù)據(jù)+平臺一體化”的整體解決方案，以DICT模式向客戶提供一站式服務。對內融通政府各管理平臺，為加強各級消防網(wǎng)格化管理能力，加速基層治理消防平臺建設提供有力支撐;對外對接社會各消防廠商，對接收的各類消防告警信息進行篩選、分級別推送，協(xié)助消防部門提升區(qū)域消防防控和調度能力。

通過方案部署，及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域的火情，應急聯(lián)動出警，將安全隱患扼殺在萌芽狀態(tài)，減少人民群眾的生命財產(chǎn)損失，保障區(qū)域內的公共安全?；鹁ㄖ?0 s內會在管理監(jiān)控平臺彈窗提醒，監(jiān)控人員可以通過平臺查找聯(lián)系方式聯(lián)系業(yè)主確認火情。

智慧消防智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)支持聯(lián)網(wǎng)單位、消防監(jiān)督機構、消防檢測企業(yè)、消防維保企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)和運維單位，可供此六類的用戶登錄使用，并具有相應的功能和權限。

4 ?結 ?論

中國電信智慧消防服務平臺，能夠實現(xiàn)火災事故早發(fā)現(xiàn)、早報警、早撲滅，全面解決人流密集場所消防監(jiān)控難點，幫助政府和企業(yè)、業(yè)主之間建立完善的火災監(jiān)控體系，提高火災防控水平和應急處理速度。目前智慧消防發(fā)展過程中還存在現(xiàn)有寬帶資源不夠用的問題、使用公網(wǎng)易擁塞癱瘓或無覆蓋等問題，隨著5G時代的到來，這些問題必將迎刃而解。

參考文獻：

[1] 王立群，葛涵濤，張義.智能物聯(lián)網(wǎng)助力構建智慧消防 [J].信息通信技術與政策，2019（6）：71-76.

[2] 張怡群，周永京，黃念.智慧消防的解決方案 [C]//貴州省消防協(xié)會、貴州省安全技術防范行業(yè)協(xié)會.2019貴州社會公共安全高端論壇優(yōu)秀論文集.2019：2-14.

[3] 李棟，張云明.智慧消防的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 [J].軟件工程與應用，2019，8（2）：52-57.

[4] 焦凱旋.A地智慧消防建設項目集成管理研究 [D].北京：北京郵電大學，2019.

作者簡介：魏佳杰（1982.05—），男，漢族，浙江嘉興人，產(chǎn)品工程師，碩士研究生，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市。