【摘要】隨著中國經(jīng)濟邁向高質(zhì)量的發(fā)展和人民日益增長的美好生活的需求，消防行業(yè)也在進行著不斷創(chuàng)新和升級。借助于5G、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、GPS、GIS等新一代技術，將人民群眾、消防監(jiān)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(huán)境，以實現(xiàn)實時、動態(tài)、互動、融合的消防信息采集、傳遞和處理。使得消防系統(tǒng)具備智慧防控、智慧作戰(zhàn)、智慧執(zhí)法、智慧管理的能力。提高了滅火救援戰(zhàn)斗力和防火監(jiān)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(lián)網(wǎng)；5G；大數(shù)據(jù)

1 5G在智慧消防中的應用

  2020年，中國掌握核心技術的5G網(wǎng)絡正式商用。萬物互聯(lián)、虛擬增強現(xiàn)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(jiān)控和預警系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、消防供水系統(tǒng)、疏散系統(tǒng)等“萬物互聯(lián)"提供必要條件。實現(xiàn)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(tài)將成為現(xiàn)實。5G網(wǎng)絡具有低時延、廣連接、大帶寬三大特點，5G網(wǎng)絡連接設備數(shù)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(xiàn)準確定位，多級報警信息同步發(fā)出，在發(fā)生火災的時候可以同時向本地建筑的消防控制室、業(yè)主、119火警調(diào)度指揮報警。在消防人員沒有到達火災現(xiàn)場時，火警調(diào)度指揮可以通過5G網(wǎng)絡對大樓的消防設施提前進行一些實時動態(tài)監(jiān)測和滅火工作的預處理，家庭用戶可以通過5G網(wǎng)絡聯(lián)通家庭無線網(wǎng)絡的智能家電設備，實現(xiàn)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(shù)據(jù)在智慧消防中的應用

  “智慧消防"需要體量巨大、結(jié)構復雜的信息體系，這是我們決策和控制的基礎，但是體現(xiàn)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(xiàn)場處理，了解和掌握現(xiàn)場基本情況，而他的身后有個更大的平臺，一旦需要，很多戰(zhàn)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(lián)網(wǎng)、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(jiān)控管理，構建互聯(lián)、協(xié)同的消防監(jiān)控網(wǎng)絡，以合理的、可擴展的架構建設智慧消防平臺應用系統(tǒng)為業(yè)務執(zhí)行和綜合監(jiān)管提供技術支撐，為未來進一步發(fā)展奠定基礎。

  建設消防物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)分析的大數(shù)據(jù)決策平臺，實現(xiàn)對重點單位、重點部位、重點區(qū)域的信息化、智能化、動態(tài)化監(jiān)控，開展大數(shù)據(jù)分析應用。各建筑的建筑平面圖、消防設施已經(jīng)被采集到系統(tǒng)之中，發(fā)生警情的時候會S動調(diào)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(tài)信息，并進行統(tǒng)一的監(jiān)管。監(jiān)測的狀態(tài)信息包括：管網(wǎng)水壓監(jiān)測、消防設施設備巡檢、生命通道監(jiān)測、控制柜狀態(tài)監(jiān)測、火災報警主機監(jiān)測、水炮狀態(tài)監(jiān)測、水池液位監(jiān)測、電梯狀態(tài)遠程監(jiān)視、排煙風機狀態(tài)監(jiān)測等。建立感知信息輔助全域消防系統(tǒng)管理。

  大數(shù)據(jù)在火災風險分析方面的應用，例如：防火指數(shù)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(lián)網(wǎng)業(yè)主單位進行多維度綜合分析評分等，實現(xiàn)了隱患態(tài)勢直觀掌控，多維統(tǒng)計準確防控，移動巡查高效執(zhí)法，多方聯(lián)動協(xié)同監(jiān)管。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)情況出具轄區(qū)防火指數(shù)、防火能力趨勢分析等大數(shù)據(jù)報表。大隊根據(jù)評分數(shù)據(jù)，對聯(lián)網(wǎng)業(yè)主單位進行有針對性的巡查。系統(tǒng)根據(jù)大數(shù)據(jù)報表給各聯(lián)網(wǎng)單位提出針對性的整改方案。系統(tǒng)對消防問題突出的企業(yè)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(guī)范業(yè)主單位本身的消防工作流程。通過移動終端的定位數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)整個城市消防情況盡在城市智慧消防監(jiān)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(jù)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(xiàn)場的實時情況進行準確監(jiān)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(xiàn)實意義。

  消防機器人也已經(jīng)不再是模糊性的概念定義，它可以協(xié)助甚至取代人類來從事多種工作，是一種自動執(zhí)行工作的機器裝置，尤其在火災事故現(xiàn)場，機器人發(fā)揮的作用越來越重要，當人們在遇到突發(fā)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(qū)、大型倉庫以及森林火災等大面積場所進行作業(yè)，適用于地形復雜、環(huán)境惡劣等場地作業(yè)。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?jù)作業(yè)場景，判斷實際危險情況來源，然后進行數(shù)據(jù)的收集、處理、傳輸反饋、滅火等工作。隨著各種復雜環(huán)境的變化，可以編碼設計新的工作環(huán)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(yè)又推向了一個全新的高度。

4 未來智慧消防系統(tǒng)的應用場景

  未來消防物聯(lián)網(wǎng)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(jié)合消防水栓用水量、水壓監(jiān)測以及消防水池液位監(jiān)測功能，構成城市消防物聯(lián)網(wǎng)基本單元。三維G|S地理信息平臺，建立轄區(qū)內(nèi)消防核心單位的實景三維模型，實現(xiàn)三維模型的快速加載、準確測量和作戰(zhàn)力量物聯(lián)網(wǎng)接入。實現(xiàn)滅火救援的二三維信息一張圖指揮、一張圖調(diào)度、一張圖分析、一張圖決策。解決系統(tǒng)界面存在多套地圖、多種框架結(jié)構，且各系統(tǒng)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(jiān)控區(qū)域等的消防管理、信息錄入、滅火預案、現(xiàn)場指揮等均有重要的實用價值。

聯(lián)網(wǎng)單位動態(tài)風險預警分析，數(shù)據(jù)＋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(tǒng)，服務于實戰(zhàn)應用，把天網(wǎng)信息、物聯(lián)網(wǎng)信息、災源周邊救援信息、業(yè)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(shù)據(jù)進行整合管理，推送出多樣化的智慧應用。

  消防資源大數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)、人工智能實時追蹤并掌握災害現(xiàn)場各方面情況。并對能夠引起災害態(tài)勢發(fā)生變化的關鍵要素進行獲取、處理、顯示，預測未來的發(fā)展趨勢。增強掌握火災信息、值守人員信息、環(huán)境信息等關鍵因素的時間流動性變化的能力，對災害發(fā)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(tǒng)，自動采集災軎現(xiàn)場位置信息，定期記錄回傳。

利用消防資源大數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)對全市消防力量智能調(diào)度。災情定位后，人工智能可以自動調(diào)出火災地點、區(qū)域地圖，并可放大、縮小、漫游，計算機CAD接到出車命令后發(fā)出警鈴并自動打印，系統(tǒng)可以自動搜索災情附近1公里/2公里半徑內(nèi)微型消防站，并發(fā)送短信和警鈴告知轄區(qū)內(nèi)微型消防站執(zhí)勤人員火速到達災害現(xiàn)場進行處置。系統(tǒng)確認災情后建立災情事件，系統(tǒng)自動創(chuàng)建戰(zhàn)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(chuàng)建組成。同時可在中隊CAD上顯示有關重點單位滅火作戰(zhàn)計劃圖形資料，在工作組中，信息互聯(lián)互通。支隊、大隊領導可以依據(jù)災情現(xiàn)場全程可視化和工作組動態(tài)進行指揮調(diào)度。戰(zhàn)斗結(jié)束后工作組自動解散，該次工作組所有戰(zhàn)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(jié)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(nèi)容有：項目概況、設備狀態(tài)、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)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(tǒng)

  智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)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(tǒng)進入智慧用電監(jiān)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(jié)點顯示具體探測器的監(jiān)控頁面。

  消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實時的監(jiān)控消防水管網(wǎng)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(wǎng)漏水時，系統(tǒng)也能實時地發(fā)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(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現(xiàn)對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集，實時秒級檢測煙霧，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)劇超過風險閾值，APP、短信報警、和電話報警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個位置的火災隱情。

  消防設備電源子系統(tǒng)實時監(jiān)控消防系統(tǒng)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(tài)，確保消防設備供電正常，并對各個部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示。可長期記錄電壓電流運行參數(shù)，自動對消防電源一段時間的運行狀態(tài)進行分析，對可能產(chǎn)出問題的隱患進行警示。

防火門子系統(tǒng)通過與門禁報警、視頻識別的關聯(lián)，實時監(jiān)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(xiàn)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(tài)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(huán)境。

  應急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實現(xiàn)對各個應急燈具的實時監(jiān)控和控制，當發(fā)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(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引逃生方向。

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應端各子系統(tǒng)報警信息后，可調(diào)出報警位置關聯(lián)的監(jiān)控攝像頭圖像，查看報警現(xiàn)場視頻輔助進行火情確認。實現(xiàn)火災報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機結(jié)合，實現(xiàn)了報警點和監(jiān)控點的聯(lián)動。

消防設備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€建筑、項目節(jié)點的所有消防設備和資產(chǎn)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(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進行調(diào)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(fā)、隱患處理和隱患分析四個模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康碾[患信息，并進行派發(fā)和處理操作，且對所有隱患進行統(tǒng)計分析。

5.2.4能耗分析

  能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報表和能耗預測等五個模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康哪芎慕y(tǒng)計、同環(huán)比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗。

5.2.5手機APP

APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻監(jiān)控、火災報警等子系統(tǒng)的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、報警信息、能耗統(tǒng)計等。

5.3配置

5.3.1平臺服務器：建議按照我方配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

5.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場硬件配置清單：

注：以下配置為針對1個回路選型，其中剩余電流互感器應根據(jù)現(xiàn)場回路電流大

5.4產(chǎn)品介紹

電氣火災監(jiān)控探測器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡上傳，單表流量說明：

上傳間隔一分鐘，小于30M/月；

上傳間隔二分鐘，小于15M/月；

上傳間隔五分鐘，小于10M/月

6 結(jié)束語

  智慧消防的發(fā)展及應用，減少了中間環(huán)節(jié)，大大地提高了出警速度和滅火的速度，使人民生命、財產(chǎn)的以及警員生命的得到大限度的保護。

參考文獻

[1].李永學.新技術在智慧消防中的應用.

[2].安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版.

[3].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版.

作者簡介：劉細鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事智慧消防平臺的設計與應用。