淺析智慧消防應用新技術

更新時間：2021-08-12　點擊次數： 1170次

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】隨著中國經濟邁向高質量的發展和人民日益增長的美好生活的需求，消防行業也在進行著不斷創新和升級。借助于5G、大數據、云計算、物聯網、人工智能、GPS、GIS等新一代技術，將人民群眾、消防監督管理機構和公安消防機構、滅火救援機構等所需的消防信息鏈接起來，構建高感度的消防基礎環境，以實現實時、動態、互動、融合的消防信息采集、傳遞和處理。使得消防系統具備智慧防控、智慧作戰、智慧執法、智慧管理的能力。提高了滅火救援戰斗力和防火監督管理水平，進一步提升了城市防火減災救災的能力。

【關鍵詞】智慧消防；物聯網；5G；大數據

1 5G在智慧消防中的應用

2020年，中國掌握核心技術的5G網絡正式商用。萬物互聯、虛擬增強現實以及智能駕駛將是5G時關鍵的應用。未來，5G將以很大的流量為火災監控和預警系統、火災報警系統、自動滅火系統、控制系統、消防供水系統、疏散系統等“萬物互聯"提供必要條件。實現消防設施運行、自我診斷、智能控制，將火災即時消滅在萌芽或者初起狀態將成為現實。5G網絡具有低時延、廣連接、大帶寬三大特點，5G網絡連接設備數量可達到100萬終端平方千米，5G智慧消防的煙霧探測報警器可以實現準確定位，多級報警信息同步發出，在發生火災的時候可以同時向本地建筑的消防控制室、業主、119火警調度指揮報警。在消防人員沒有到達火災現場時，火警調度指揮可以通過5G網絡對大樓的消防設施提前進行一些實時動態監測和滅火工作的預處理，家庭用戶可以通過5G網絡聯通家庭無線網絡的智能家電設備，實現諸如智能音箱進行警情播報及警情處理指導、電動窗簾打開、廚房電器設備斷電等功能。更多的智慧消防應用會隨著5G應用的不斷成熟，越來越普及到社會的每個角落。

2 大數據在智慧消防中的應用

“智慧消防"需要體量巨大、結構復雜的信息體系，這是我們決策和控制的基礎，但是體現出“智慧"的是需要對海量信息進行智能處理的能力，智能處理在廣義上可以理解為對初步信息的提煉增值。例如一起搶險救援事故，一個中隊到現場處理，了解和掌握現場基本情況，而他的身后有個更大的平臺，一旦需要，很多戰訓專家可以進行會診，這種智能化的處理方式會更加有效。從技術層面上講，采用物聯網、云計算、移動辦公等先進的信息化技術，建立城市智慧消防監控管理，構建互聯、協同的消防監控網絡，以合理的、可擴展的架構建設智慧消防平臺應用系統為業務執行和綜合監管提供技術支撐，為未來進一步發展奠定基礎。

建設消防物聯網和數據分析的大數據決策平臺，實現對重點單位、重點部位、重點區域的信息化、智能化、動態化監控，開展大數據分析應用。各建筑的建筑平面圖、消防設施已經被采集到系統之中，發生警情的時候會S動調用。例如：實時顯示各類消防重點單位的各種消防設施的狀態信息，并進行統一的監管。監測的狀態信息包括：管網水壓監測、消防設施設備巡檢、生命通道監測、控制柜狀態監測、火災報警主機監測、水炮狀態監測、水池液位監測、電梯狀態遠程監視、排煙風機狀態監測等。建立感知信息輔助全域消防系統管理。

大數據在火災風險分析方面的應用，例如：防火指數分析、報警分析、巡查分析、維修分析、查崗分析、考核分析以及對各大隊所管轄的聯網業主單位進行多維度綜合分析評分等，實現了隱患態勢直觀掌控，多維統計準確防控，移動巡查高效執法，多方聯動協同監管。根據監測數據情況出具轄區防火指數、防火能力趨勢分析等大數據報表。大隊根據評分數據，對聯網業主單位進行有針對性的巡查。系統根據大數據報表給各聯網單位提出針對性的整改方案。系統對消防問題突出的企業或法人進行針對性排查、篩查，能有效地提高主管部門的工作效率及規范業主單位本身的消防工作流程。通過移動終端的定位數據，消防力量在電子地圖上的分部、移動方向、移動軌跡等一目了然。

通過大數據整個城市消防情況盡在城市智慧消防監控管理掌控之中，后期為消防資源的部署和消防工作的行動提供了決策依據和指揮的方向。

3 人工智能在智慧消防中的應用

人工智能針對火災的勘察和救援工作，在消防滅火救援過程中也起到很好的輔助作用，例如：無人機可以及時進行視頻圖像傳輸，多角度拍攝，對于火災現場的實時情況進行準確監測，部分大負荷無人機甚至可以攜帶滅火劑開展高空救援，在消防滅火救援中無人機的應用具有重要的現實意義。

消防機器人也已經不再是模糊性的概念定義，它可以協助甚至取代人類來從事多種工作，是一種自動執行工作的機器裝置，尤其在火災事故現場，機器人發揮的作用越來越重要，當人們在遇到突發火災險情，消防人員無法觸及時，消防機器人可以代替消防員來實施救援，消防滅火機器人在保護火場一線消防官兵生命方面的重要作用凸顯。消防機器人可以在石油化工、油罐區、大型倉庫以及森林火災等大面積場所進行作業，適用于地形復雜、環境惡劣等場地作業。在與消防人員的配合中，大大減少了人員傷亡，增強了火災控制能力?？筛鶕鳂I場景，判斷實際危險情況來源，然后進行數據的收集、處理、傳輸反饋、滅火等工作。隨著各種復雜環境的變化，可以編碼設計新的工作環境的操作程序，不斷對消防機器人進行智能升級，使其適用更多的場景。這種高科技設備無疑是將我國消防事業又推向了一個全新的高度。

4 未來智慧消防系統的應用場景

未來消防物聯網通過5G、廣域部署的煙感、溫感、手動報警按鈕、可燃氣體探測器等無線感知設備，結合消防水栓用水量、水壓監測以及消防水池液位監測功能，構成城市消防物聯網基本單元。三維G|S地理信息平臺，建立轄區內消防核心單位的實景三維模型，實現三維模型的快速加載、準確測量和作戰力量物聯網接入。實現滅火救援的二三維信息一張圖指揮、一張圖調度、一張圖分析、一張圖決策。解決系統界面存在多套地圖、多種框架結構，且各系統界面缺乏一致性和包容性等問題。對于消防核心單位、消防核心監控區域等的消防管理、信息錄入、滅火預案、現場指揮等均有重要的實用價值。

聯網單位動態風險預警分析，數據＋算法＋AI=建設實時準確風險量化體應急救援指揮輔助決策系統，服務于實戰應用，把天網信息、物聯網信息、災源周邊救援信息、業務部門信息以及無人機、機器人等多功能載荷回傳信息接入平臺，通過對數據進行整合管理，推送出多樣化的智慧應用。

消防資源大數據、人工智能在滅火救援中起到非常關鍵的輔助決策作用，公安消防部門利用消防資源大數據、人工智能實時追蹤并掌握災害現場各方面情況。并對能夠引起災害態勢發生變化的關鍵要素進行獲取、處理、顯示，預測未來的發展趨勢。增強掌握火災信息、值守人員信息、環境信息等關鍵因素的時間流動性變化的能力，對災害發展保持預測和感知能力。通過GIS以及無線通信技術與一體的軟、硬件綜合采集和顯示系統，自動采集災軎現場位置信息，定期記錄回傳。

利用消防資源大數據可以實現對全市消防力量智能調度。災情定位后，人工智能可以自動調出火災地點、區域地圖，并可放大、縮小、漫游，計算機CAD接到出車命令后發出警鈴并自動打印，系統可以自動搜索災情附近1公里/2公里半徑內微型消防站，并發送短信和警鈴告知轄區內微型消防站執勤人員火速到達災害現場進行處置。系統確認災情后建立災情事件，系統自動創建戰斗工作組，工作組成員由消防支隊、消防大隊、出勤中隊、無人機、機器人、微型消防站人員、全勤指揮部等人員自動參與創建組成。同時可在中隊CAD上顯示有關重點單位滅火作戰計劃圖形資料，在工作組中，信息互聯互通。支隊、大隊領導可以依據災情現場全程可視化和工作組動態進行指揮調度。戰斗結束后工作組自動解散，該次工作組所有戰斗信息進入平臺自動備份。

5 安科瑞智慧消防平臺介紹

5.1平臺結構

5.2平臺主要功能介紹

5.2.1首頁

用戶登錄成功之后進入首頁，如圖所示。主要展示的內容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

5.2.2消防子系統

智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統、防排煙子系統、消防水子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統、消防設備管理子系統和視頻監控子系統等。智慧用電子系統可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子系統進入智慧用電監控頁面，點擊菜單顯示整個項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息，點擊末級節點顯示具體探測器的監控頁面。

消防水子系統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實時的監控消防水管網的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網漏水時，系統也能實時地發出警報，能讓相關人員及時維修維護，保障消防。

防排煙子系統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數據采集，實時秒級檢測煙霧，一且發現監測數劇超過風險閾值，APP、短信報警、和電話報警統統上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業主、物業消防單位是哪個位置的火災隱情。

消防設備電源子系統實時監控消防系統各個部件（如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態，確保消防設備供電正常，并對各個部件電源產生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示?？砷L期記錄電壓電流運行參數，自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析，對可能產出問題的隱患進行警示。

防火門子系統通過與門禁報警、視頻識別的關聯，實時監控消防通道、出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障的生活、工作環境。

應急照明與疏散指示子系統可實現對各個應急燈具的實時監控和控制，當發生火災時，可準確的給出的疏散路徑指示，智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引逃生方向。

視頻監控子系統數據部門收到感應端各子系統報警信息后，可調出報警位置關聯的監控攝像頭圖像，查看報警現場視頻輔助進行火情確認。實現火災報警子系統、消防水子系統、電氣火災子系統、防排煙子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統和視頻監控子系統的有機結合，實現了報警點和監控點的聯動。

消防設備管理子系統能夠將每個建筑、項目節點的所有消防設備和資產納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃，在緊急情況下，會聯動GIS調度子系統進行調度。

5.2.3隱患管理

隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發、隱患處理和隱患分析四個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，并進行派發和處理操作，且對所有隱患進行統計分析。