消防物联网城市智能消防建设中的应用

　　1、引言

　　随着智能城市的引入，作为关乎民生的消防也将进入智能化建设中。智能消防也由此提上了日程。

　　智能消防是以物联网、虚拟化、地理空间服务等多种先进技术，实现对消防专业数据的动态采集，对消防装备、应急救援设备等灭火救援力量的实时监控与调度，对重点单位消防设施的实时检查，对重点部位图像和灭火救援预案的实时查阅。

　　本文涉及物联网技术在消防领域的应用，包括在火灾报警系统的应用、电气火灾监控系统的应用、消火栓监控系统中的应用、消防应急疏散系统中的应用、消防监督检查业务中应用、消防日常管理中的应用、消防检查中应用。

　　2、消防物联网技术及其应用

　　消防物联网是以射频识别技术(RFID)和智能传感技术为基础。将每一个需要监测的消防设施贴上二维码标签，通过RFID技术实现对目标对象的自动识别并获取对象信息。

　　对需要监测的消防设施采用智能传感技术实现在线监测。该智能传感技术运用了传感技术、单片机技术、通信技术，通过微型传感器实现对空间环境和监测对象的实时感知与检测，并接入网络以便消防各级人员能实时监测设备的运行。

　　图1、2为基于物联网智慧消防系统图。

　　图1智慧消防系统图(中消云)

　　图2智能消防系统架构图(氦氪科技)

　　2.1消防物联网的架构

　　消防物联网可以分成感知层、网络层、应用层三层。

　　感知层为识别物体、采集信息，这一层的设备包括：二维码标签、摄像头、微型传感器等。常规传感器只是一个单向设备，只能将设备感知到的变化转为为电信号输入给控制器。物联网中的传感器不仅具备上述功能，还具有接受命令、完成信号输送任务的功能，是一种智能型传感器，是整个物联网体系之中的“电子标签”。

　　网络层属于信息传递及处理中心，能够进行感知层及应用层间的信息连接与传递。

　　应用层是物联网用户的不同应用的主要反映，融合了行业需求与物联网的“社会分工”，进而使行业走向智能化。

　　2.2消防物联网在火灾自动报警系统的应用

　　依据GB50016-2014建筑设计防火规范的8.4.1，8.4.2条规定的建筑或场所应设置火灾自动报警系统。其中设置机械排烟、防烟系统、雨淋或预作用自动喷水灭火系统、固定消防水炮灭火系统、气体灭火系统等需与火灾自动报警系统联锁动作的场所或部位均应设置火灾自动报警系统。在GB50016-2013火灾自动报警系统设计规范中亦规定了对各个消防子系统的联动要求。

　　早期的火灾自动报警系统经历了单一的火灾探测到复合探测。然后目前国内的复合探测也最多是两种探测的组合，并未实现真正意义上的智能探测。

　　将消防物联网应用于火灾自动报警系统中，对各个消防设施进行“电子标签”实时监控。采用智能探测器，不仅只是开关量的传送，而是将探测到的温度、烟雾等模拟量实时传送给控制器，通过控制器进行实时判断，进而更早探测火灾隐患。

　　采用消防物联网后，火灾自动报警系统的联动控制将更为直观。各个消防设备在监控中心图形界面中会实时弹出其状态信息，推动画面。让消防各级管理人员能迅速了解整个火灾自动报警系统的动作情况、火灾的发展情况。根据智能传感器提供的实时数据，通过智能消防监控中心分析计算得出最佳的灭火和救援方案，从而指导消防人员救援行动和人员疏散逃生。拥有物联网技术的火灾自动报警系统作为初期火灾探测，在灭火救援中得到更为有效的应用。

　　2.3消防物联网在电气火灾监控系统的应用

　　依据GB50016-2014建筑防火设计规范10.2.7条的建筑和场所宜设置电气火灾监控系统。比如一类高层民用建筑、国家级文物保护单位的木结构古建筑等。

　　电气火灾监控系统根据系统要求可由电气火灾监控器、剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器组成。

　　电气火灾监控系统作为火灾自动报警系统的预警系统，可以提早发现火灾隐患点，将火点消灭于萌芽中。将消防物联网运用于电气火灾监控系统中，可以根据智能传感器的实时数据，通过监控中心分析判断，及早找到火灾隐患点。

　　图3基于消防物联网的电气火灾监控系统(电护卫)

　　2.4消防物联网在消火栓监控系统中的应用

　　室外消火栓作为灭火救援时的重要水源，确保其完好性的重要程度是显而易见的。中华人民共和国消防法第六十条也对埋压、圈占、遮挡消火栓的行为进行了处罚规定。然而亦有不少市民消防意识薄弱没有维护好消火栓。据某市消防支队对市区708只市政消火栓进行检查，结果发现199只消火栓完好可使用，占总数的28.2%;173只消火栓存在故障(尚可使用)，占总数的28.2%;333只消火栓不能使用，占47.2%。一旦发生火灾，这些消火栓将无法正常发挥其供水灭火的作用，极大地威胁人民群众的安全。

　　消防物联网应用于消火栓实时监控系统中，通过在消火栓处安装智能传感器，对消火栓的阀门开度、外部碰撞振动、遮挡情况进行实时监测。通过监控中心定时查询消防栓的完好情况，从而对灭火救援提供良好的支撑。

　　图4基于消防物联网的消火栓监控系统(恒星物联)

　　2.5消防物联网在消防应急疏散系统中的应用

　　依据GB50016-2014建筑防火设计规范10.3.5条规定的建筑应设置灯光疏散指示标志。

　　目前国内普遍的火灾逃生依旧停留在以“报警—判断—逃生指示”结合应急预案的阶段，普遍采用各类探头探测火灾发展，然后智能化判断或者人员判断火灾发生发展，最后采用指示系统疏散人群。然而疏散指示路径趋于静态，并未根据火灾发展情况动态调整。

　　采用消防物联网技术，通过采用智能传感器，运用多阀值传感器实时探测火情，提供给监控中心火势发展的实时信息，从而通过分析计算得出最佳的疏散逃生路径，通过疏散指示、语音提醒，使得人民群众能有效地进行逃生。

　　2.6消防物联网在消防监督检查业务中应用

　　中华人民共和国消防法第五十三条，规定了公安机关消防机构应对机关、团体、企业、事业等单位遵守消防法律、法规的情况依法进行监督检查。

　　消防监督检查工作既要求检查人员深入的了解建筑结构以及建筑结构内部的消防设施与消防设计，又要把握各类标准及规范，减少并避免任何偏差而导致检查对象出现误判，遗留火灾隐患，进而增加火灾发生的可能性。进行建筑审核时，消防检查员必须检查建筑内消防设计、防排烟设施、消防供水设施、固定灭火设施及自动报警设施等是否与相关规定及标准相符。日常检查中的各类消防设施状况的检查亦极为重要。现阶段，大部分的检查项目皆由防火检查人员进行逐一排查，工作量大，且易产生遗漏，从而导致火灾隐患的遗留。另外消防检查业务与诸多消防设施有关，同时许多设施的状态亦会因外界因素的影响而发生变化。

　　将物联网技术应用在消防监督检查业务之中，不仅能提升检查工作效率，且能减小工作遗漏，从而降低火灾隐患。将建筑物内各种消防设施采用电子标签，通过智能传感器技术实时了解各个消防设施的工作情况，在消防物联网应用终端查看各类消防设施的状态，对其进行定时或不定时检查。若发现消防设施出现异常，根据物联网的物理定位系统快速定位到故障部位，从而及时消除火灾隐患。

　　在现场检查过程中，通过消防物联网自动定位到检查的消防设施，通过检察人员配置的检查终端应用工具自动弹出检查内容和相应的规范内容，语音提示检查人员检查事项，避免漏查，误判。同时通过终端应用工具对现场情况进行采集和记录，并直接上传监控中心工作台帐。

　　2.7消防物联网在消防日常管理中的应用

　　根据GB25201-2010建筑消防设施的维护管理规定需要进行消防设施的日常管理，以便提供完好有效的灭火救援设施。

　　拥有消防物联网的消防系统，将会得到消防日常管理更有有效、简洁化。通过在消防设施上的智能传感器将消防设施的工作情况实时传送，消防各级管理人员能随时调阅了解消防系统的运行情况，及时排查火灾隐患。日常巡查中，检查人员配置RFID射频设备终端对巡视点进行数据采集，上级管理人员也能通过监控终端查看员工是否进入巡视点查巡，实时了解员工工作情况。

　　图5基于消防物联网的巡查管理系统(思迪科技)

　　2.8消防物联网在消防检测中应用

　　根据GB252010建筑消防设施的维护管理规定建筑消防设施应每年至少检测一次。

　　检测有消防技术服务机构承担，要求技术负责人掌握消防规范和标准对消防检查结果进行公正、合法地判断，避免漏查、误判。目前检测工作依然采用人工逐条对比规范检查，工作量大，且容易出现漏查。采用消防物联网后，消防检测工作将由检查人员携带检查终端电子设备，根据检查终端电子设备提示音找到需检测的消防设施，根据检查提示、规范提示进行检测，同时录入检测记录，保存于监控中心电子工作台帐内。技术负责人通过调用电子工作台帐终端进行分析判断检测结果。同时技术负责人可以通过消防物联网的检测终端进行检测任务的流程编程，下达检测任务给检查终端电子设备，从而指导检查人员进行检查工作。

　　3、消防物联网的实施的必要性

　　目前国内的火灾自动报警系统均为封闭体系，不能实现系统之间的资源共享。当发生火灾时，只能通过电话方式报警，不能自动向“119”消防指挥中心报警。另外消防设施的检查巡查局限于全人工方式，消防设施能够有效运行容易受到检查人员责任意识的影响。由于系统不能实时监测到消防设施的运行状态，消防日常管理不规范等原因，导致发生火灾时消防设施无法启动、无法供水灭火，从而延误初期救火，严重危害人民的人身财产安全。

　　建立消防物联网能帮助社会单位实时管理火灾自动报警设备等消防设施的运行情况和人员值班情况，确保消防设施正常运行，值班制度有效执行。为各级消防管理部门提供动态掌握消防安全状况的平台，对重点单位重点部位进行重点管理。通过消防物联网，消防指挥中心能快速、准确地掌握火情，进行精准指挥火灾扑救工作，实现初期火灾的及时有效地扑救。

　　4、智能消防发展的前景

　　早在2013年底，全国4个副省级以上城市、89%的地级及以上城市，47%的县级及以上城市，总计311个城市提出或在建智慧城市，涵盖大中小城市和东中西部区域。如2013年北京132家重点单位开通物联网消防设施远程监控。2015年9月18日贵州省启动我国首个大数据综合试验区的建设工作。大数据时代的来临为消防物联网奠定了殷实的基础。物联网、大数据、云计算正改变着人类信息时代，消防物联网的全面覆盖也将是必然之势。