基于視頻AI物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安消聯(lián)動云平臺

陶文珍，林華麗，周錫政，曾慶偉

（1.中國輕工業(yè)南寧設(shè)計(jì)工程有限公司第八工程事業(yè)部，南寧530031；2.廣西壯族自治區(qū)煙草公司南寧市公司安全管理科，南寧530000）

消防安全作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本基礎(chǔ)，是保障社會安定和人民生命財(cái)產(chǎn)安全的首要工作。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)，視頻AI 等技術(shù)的發(fā)展，各地方企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展和管理的需求，提出要創(chuàng)新監(jiān)管方式，利用物聯(lián)網(wǎng)、視頻AI、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)提升企業(yè)消防安全管理水平和消防監(jiān)督執(zhí)法效能[1]。

煙草行業(yè)的消防管理是企業(yè)安全生產(chǎn)管理的頭等大事，做好消防管理具有重要的意義。一是保障企業(yè)職工生命安全； 二是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，煙草企業(yè)之間的競爭日益加劇，節(jié)省各方面多余設(shè)備，多余人力開支來降低成本非常重要， 避免發(fā)生火災(zāi)，就能避免企業(yè)發(fā)生巨大損失；三是建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，將消防責(zé)任能落實(shí)到具體責(zé)任人[2]。為滿足以上行業(yè)需求，本文針對煙草科技園區(qū)研發(fā)了基于視頻AI 技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智慧安防消防運(yùn)維平臺。

1 煙草行業(yè)消防監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀及需求

目前煙草行業(yè)內(nèi)基本還是在使用傳統(tǒng)消防監(jiān)控系統(tǒng)，消防設(shè)施的信息化建設(shè)趨于落后，過于依賴人員進(jìn)行預(yù)防，存在各種管理弊端[3]。煙草行業(yè)消防需求有如下幾點(diǎn)：

1.1 打通傳統(tǒng)消防信息孤島

傳統(tǒng)消防監(jiān)控系統(tǒng)以火災(zāi)報(bào)警控制器為核心，將煙霧探測器、手動報(bào)警控制器、聲光報(bào)警器、報(bào)警閥、消防泵等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行連接，獲取消防系統(tǒng)運(yùn)行的故障數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)。

1.2 豐富消防物聯(lián)感知手段

傳統(tǒng)消防監(jiān)控系統(tǒng)無法滿足用戶對消防安全全面感知的需要， 急需新增信息主機(jī)或通訊模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)，豐富數(shù)據(jù)的多樣性，豐富消防物聯(lián)感知手段，多維度評估消防安全的狀況。

1.3 提升消防事件處理效率

傳統(tǒng)消防監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)消防安全隱患時(shí)，基本上需要人力去現(xiàn)場確認(rèn)， 往往會出現(xiàn)時(shí)間滯后、事件漏報(bào)，甚至出現(xiàn)不確認(rèn)、不作為，耗費(fèi)大量人力仍得不到有效的保障，急需打通消防系統(tǒng)與安防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)消防與安防的業(yè)務(wù)聯(lián)動。當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警時(shí)，可以聯(lián)動安防系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻查看、錄像回放，初步對火情的真實(shí)情況進(jìn)行判斷，提升消防管理的效率。

1.4 加快消防安全責(zé)任落實(shí)

傳統(tǒng)消防監(jiān)控系統(tǒng)消防安全責(zé)任不明晰、相互推諉、安全隱患處理不及時(shí)、監(jiān)管不到位。消防安全責(zé)任人、管理人需要對單位消防報(bào)警、故障、安全隱患等實(shí)時(shí)監(jiān)測，并監(jiān)督安全隱患處理進(jìn)度和完成情況。

1.5 深化消防數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值

傳統(tǒng)消防監(jiān)控系統(tǒng)消防數(shù)據(jù)源單一，無法共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。隨著消防物聯(lián)建設(shè)的深入，消防數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出海量、多維等特點(diǎn)。通過系統(tǒng)的互通、數(shù)據(jù)的共享，給消防數(shù)據(jù)應(yīng)用、深化帶來了極大的價(jià)值。

2 智慧安防消防運(yùn)維平臺設(shè)計(jì)

智慧安防消防運(yùn)維平臺立足于煙草行業(yè)消防需求以及消防管理部門的監(jiān)督管理需求，以“全域覆蓋、全時(shí)可用、全局可視”為理念，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、地理信息、NFC/RFID、視頻AI、云計(jì)算等技術(shù)手段， 打通傳統(tǒng)安防視頻監(jiān)控和消防報(bào)警的信息孤島，通過系統(tǒng)開發(fā)、改造、對接，實(shí)現(xiàn)了消防系統(tǒng)與安防系統(tǒng)的互聯(lián)，并依靠互聯(lián)網(wǎng)將信息遠(yuǎn)程傳送至管理員手機(jī)，構(gòu)建“立體智能”的火災(zāi)防控體系，全面提升火災(zāi)防控水平。

2.1 總體架構(gòu)

基于視頻AI 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安消聯(lián)動云平臺總體架構(gòu)分為感知層、傳輸層、平臺層、應(yīng)用層，如圖1所示。

圖1 基于視頻AI 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安消聯(lián)動云平臺總體架構(gòu)Fig.1 Overall architecture of the security and consumer linkage cloud platform based on video AI IoT technology

2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.2.1 火災(zāi)報(bào)警聯(lián)網(wǎng)

平臺能實(shí)時(shí)對物聯(lián)網(wǎng)的火災(zāi)報(bào)警控制器的報(bào)警信息、設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測管理，平臺接收報(bào)警信息后，報(bào)警點(diǎn)為閃爍，報(bào)警聯(lián)動視頻，查看聯(lián)動的視頻、圖片、平面圖，快速、直觀了解火警位置的現(xiàn)場情況，及時(shí)將報(bào)警信息的具體情況（報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類型等）推送給指定的消防安全責(zé)任人，便于第一時(shí)間查看、處理，提高消防報(bào)警處理的效率。

2.2.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控

平臺對聯(lián)網(wǎng)單位的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警信息、設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測管理，當(dāng)剩余電流傳感器、過線電流傳感器、溫度傳感器等發(fā)出報(bào)警時(shí)，平臺及時(shí)收到報(bào)警信息。

2.2.3 消用水電監(jiān)控

平臺通過智慧用水采集終端，及時(shí)獲取建筑消防、室外消防用水狀態(tài)信息，包括消防水池/水箱的液位數(shù)據(jù)、噴淋管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)、消火栓管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)、室外消火栓傾斜數(shù)據(jù)等，根據(jù)消防用水系統(tǒng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)置水位、壓力、傾斜角度等報(bào)警閾值，一旦高于報(bào)警上線或低于報(bào)警下限，平臺及時(shí)收到報(bào)警信息。

2.2.4 煙霧以及可燃?xì)怏w探測監(jiān)控

感煙以及可燃?xì)怏w探測器實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境中的煙霧以及可燃?xì)怏w濃度，一旦濃度超過閾值，發(fā)出蜂鳴聲，并發(fā)送預(yù)警信息給平臺，平臺接收報(bào)警信息后，報(bào)警點(diǎn)為閃爍，報(bào)警聯(lián)動視頻，查看聯(lián)動的視頻、圖片、平面圖，快速、直觀了解火警位置的現(xiàn)場情況，及時(shí)將報(bào)警信息的具體情況（報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類型等）推送給指定的消防安全責(zé)任人，便于第一時(shí)間查看、處理，提高消防報(bào)警處理的效率。

2.2.5 視頻AI 分析

對煙草行業(yè)科技園區(qū)的辦公樓、計(jì)算機(jī)房、高架卷煙倉庫、聯(lián)合工房，園區(qū)消防通道等消防重點(diǎn)場所的消防安全狀況可視化監(jiān)管并進(jìn)行監(jiān)控AI 分析，并自動發(fā)送報(bào)警信息，可分析預(yù)警室內(nèi)消防通道堵占、室外消防通道車輛堵占、消控室人員在離崗、消控室人員持證上崗、電瓶車違規(guī)停放、火點(diǎn)、煙霧、滅火器等內(nèi)容。

2.3 實(shí)現(xiàn)的功能

2.3.1 數(shù)據(jù)融合

平臺通過系統(tǒng)開發(fā)、改造、對接，實(shí)現(xiàn)了消防系統(tǒng)與安防系統(tǒng)的互聯(lián)，數(shù)據(jù)融合。同時(shí)安防的開發(fā)與對接不影響消防任何功能，完全符合消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。平臺可以彈窗顯示消控室點(diǎn)位、所屬單位、報(bào)警源、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警等級、報(bào)警類型、報(bào)警次數(shù)等信息。消防管理人員可以通過視頻查看報(bào)警設(shè)備關(guān)聯(lián)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)視頻、錄像回放；通過平面圖查看報(bào)警點(diǎn)位平面圖實(shí)際位置，便于快速復(fù)核、確認(rèn)。消防管理人員也可以根據(jù)實(shí)際情況，對報(bào)警提出處理意見，確認(rèn)是報(bào)警還是誤報(bào)。

2.3.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控

平臺利用大數(shù)據(jù)云平臺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)單位數(shù)據(jù)共享，將不同區(qū)域不同單位開關(guān)量信號通過WEB和APP 推送，及時(shí)將報(bào)警信息（時(shí)間、類型、地點(diǎn)等）推送給指定的消防安全責(zé)任人。同時(shí)上級單位或消防部門可以通過客戶端及時(shí)掌握聯(lián)網(wǎng)單位的消防安全狀況，便于集中監(jiān)督、管理、統(tǒng)計(jì)、分析及展示。支持報(bào)警五級推送， 即根據(jù)消防事件的重要程度、消防事件的響應(yīng)速度、消防事件處置的效率、消防監(jiān)督管理要求，可自定義進(jìn)行五級報(bào)警推送的對象。

2.3.3 安消聯(lián)動

“在實(shí)行的過程中，按照一步步執(zhí)行，不僅能夠?qū)︼L(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)施和執(zhí)行，同時(shí)對降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率有重大作用和價(jià)值。”沈崇德坦稱，這就是醫(yī)院創(chuàng)新性地在醫(yī)院后勤安全管理中引入“澳新風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)”的最初考量。

平臺通過對消防數(shù)據(jù)的多維分析，對現(xiàn)有的條件進(jìn)行消防安全趨勢進(jìn)行預(yù)測，優(yōu)化人力、物力資源配置，對聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行有效聯(lián)動，聯(lián)動門禁系統(tǒng)進(jìn)行快速開門，加快人員疏散，保障生命財(cái)產(chǎn)安全；聯(lián)動車輛道閘快速打開， 方便消防救援力量的進(jìn)入，提升救援的效率。

3 智慧安防消防運(yùn)維平臺的應(yīng)用

基于視頻AI 技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智慧安防消防運(yùn)維平臺自研發(fā)以來，在廣西壯族自治區(qū)煙草公司南寧市公司進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用，并取得了很好的效果。

3.1 運(yùn)行成效

3.1.1 響應(yīng)速度更加迅速

智慧安防消防運(yùn)維平臺提高了園區(qū)450 個(gè)消防報(bào)警點(diǎn)位的報(bào)警信號響應(yīng)速度，由原來的報(bào)警主機(jī)系統(tǒng)輪巡轉(zhuǎn)變到即發(fā)即報(bào)，報(bào)警時(shí)間從原來輪巡報(bào)警模式的30～40 s 提高到目前的接近3～4 s，使火情發(fā)現(xiàn)速度大大提高。

3.1.2 現(xiàn)場核實(shí)更加準(zhǔn)確

安消聯(lián)動智慧云平臺獲取聯(lián)網(wǎng)單位火災(zāi)自動報(bào)警、電氣火災(zāi)監(jiān)控、消防水監(jiān)控、煙霧探測、可燃?xì)怏w探測的報(bào)警信息及運(yùn)行狀態(tài)信息，并建立了健全預(yù)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控平臺AI 智能化信息處理機(jī)制，在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)被激發(fā)的同時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至系統(tǒng)平臺及聯(lián)網(wǎng)單位的消防責(zé)任人手機(jī)上，消防控制室值班人員能夠通過視頻彈窗和警號報(bào)警立即看到報(bào)警點(diǎn)實(shí)時(shí)圖像核實(shí)是否發(fā)生火情以及火情程度并立即做出相應(yīng)反應(yīng)，減少了現(xiàn)場值班人員崗位設(shè)置，同時(shí)縮短了尋防人員趕往現(xiàn)場的時(shí)間，對控制火情進(jìn)一步發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

智慧安防消防運(yùn)維平臺為消防應(yīng)急處置決策提供重要信息支撐。通過安防消防系統(tǒng)聯(lián)動和監(jiān)控平臺AI 智能化信息處理， 能夠查看并分析火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境、人員、危險(xiǎn)物品和物資、疏散通道、安全設(shè)施等關(guān)鍵信息，為確定災(zāi)情程度，應(yīng)急等級、采取處置措施、應(yīng)急范圍等提供正確指引，在開展處置過程中為現(xiàn)場處置人員采取的防護(hù)等級、行動路線、措施是否有效能進(jìn)行科學(xué)的評估，對人員搜救以及疏散線路能準(zhǔn)確指引。

3.1.4 管理更加科學(xué)

智慧安防消防運(yùn)維平臺為優(yōu)化管理和布局提供便利。平臺對前端設(shè)備的捆綁、配對能夠在平臺上進(jìn)行快速設(shè)置，特別是在新場所或者舊場地改造后前端消防報(bào)警設(shè)備和監(jiān)控?cái)z像頭配對設(shè)置可以在系統(tǒng)“事件管理中心”設(shè)備管理中綁定配對，無需到現(xiàn)場進(jìn)行繁復(fù)操作，進(jìn)而使值班人員能夠根據(jù)需要對重點(diǎn)場所以及周邊環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)控。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

3.2.1 降低用工成本

智慧安防消防運(yùn)維平臺啟用以來，企業(yè)減少物流聯(lián)合工房值班室人員2 人、動力工房減少2 人，核算人工每年約20 萬元/人，合計(jì)節(jié)省80 萬元/年。

3.2.2 降低管理和運(yùn)維成本

智慧安防消防運(yùn)維平臺前端硬件為消防、安防日常通用設(shè)備，后端軟件基于成熟管理平臺軟件升級開發(fā)而來， 有利于生成通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作標(biāo)準(zhǔn)，在便于推廣的同時(shí)節(jié)省了大量的運(yùn)維成本和獨(dú)立開發(fā)成本。

3.2.3 降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)損失

智慧安防消防運(yùn)維平臺集中監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了線上線下雙重監(jiān)控整個(gè)物流園，特別是對于重點(diǎn)要害部位的監(jiān)控，大大降低了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對人員和設(shè)備財(cái)產(chǎn)及無形資產(chǎn)的巨大損失， 主要具體財(cái)產(chǎn)統(tǒng)計(jì)如下：計(jì)算機(jī)房涉及的設(shè)備財(cái)產(chǎn)約2652.9 萬元；聯(lián)合工房及設(shè)施設(shè)備約7909.8 萬元，班間工作人員60 人；高架庫卷煙價(jià)值（滿庫狀態(tài)）約8621 萬元，班間工作人員15 人；配電房約345.2 萬元；檔案室內(nèi)檔案、計(jì)算機(jī)房內(nèi)信息數(shù)據(jù)價(jià)值則無法估量，是企業(yè)的無價(jià)之寶， 以上重點(diǎn)要害部位一旦發(fā)生火災(zāi)， 每延誤1分鐘，火災(zāi)等級將進(jìn)一步上升，職工生命和國家財(cái)產(chǎn)將受到巨大威脅，直接給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成巨大損失。由于使用了該平臺，提高了報(bào)警預(yù)判速度，縮短了處置時(shí)間，更有效地保護(hù)了企業(yè)財(cái)產(chǎn)和員工人身安全。

4 結(jié)語

基于視頻AI 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安消聯(lián)動云平臺具有良好的兼容性與可拓展性，可以兼容不同廠商類型的產(chǎn)品，可復(fù)制、易推廣，通過在廣西壯族自治區(qū)煙草公司南寧市公司應(yīng)用，效果顯著，為企業(yè)安全生產(chǎn)提供了保障，節(jié)省了人力物力，后期計(jì)劃由集團(tuán)公司統(tǒng)籌規(guī)劃，推廣到集團(tuán)下各分公司，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享，開關(guān)量信號設(shè)備的聯(lián)動和遠(yuǎn)程確認(rèn)控制，上級單位或消防部門可以通過客戶端及時(shí)掌握聯(lián)網(wǎng)單位的消防安全狀況，便于集中的監(jiān)督、管理、統(tǒng)計(jì)、分析及展示。