鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214400

　　【摘要】現(xiàn)有消防系統(tǒng)由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)感知點(diǎn)有限,，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)消防場所及消防設(shè)施的全監(jiān)控和數(shù)據(jù)完善。文中通過對(duì)不同制式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行比較分析,，為消防物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，提供有益的參考,。

　　關(guān)鍵詞：智慧消防云,、消防監(jiān)督、智慧消防物聯(lián)網(wǎng)

　　1背景

　　根據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),，近十年全國共發(fā)生了228.2萬起火災(zāi),，造成死亡超過1.5萬人。伴隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,，城市消防安全風(fēng)險(xiǎn)的不斷上升,，城市高層建筑和大型建筑日益增多，建筑消防安全問題越來越突出,。消防工作面臨著的挑戰(zhàn),，傳統(tǒng)工作方式與新形勢、新任務(wù)不相適應(yīng)的矛盾日益凸顯,。

　　近年來,，隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)代城市的信息化水平有了很大提高,，逐步形成了“智慧城市"的建設(shè)理念,。城市消防安全作為城市建設(shè)的重要一環(huán)，逐步形成“智慧城市"相匹配的“智慧消防",。智慧消防已成為大勢所趨,。

　　2智慧消防

　　近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù),、云計(jì)算,、人工智能等一系列科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，火災(zāi)科學(xué),、消防技術(shù)與消防軟科學(xué)等領(lǐng)域作為消防科學(xué)技術(shù)研究的主要方向,。智慧消防行業(yè)逐漸向多級(jí)啟動(dòng)、智能化,、滅火提效,、特殊領(lǐng)域應(yīng)用等方向發(fā)展。具體來說,，智慧消防就是利用物聯(lián)網(wǎng),、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí),、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù),，配合大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺(tái)、火警智能研判等專業(yè)應(yīng)用,，實(shí)現(xiàn)城市的消防的智能化,，是智慧城市消防信息服務(wù)的數(shù)字化基礎(chǔ)，也是智慧城市智慧感知,、互聯(lián)互通、智慧化應(yīng)用架構(gòu)的重要組成部分,。

　　2017年10月10日,，公安部消防局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)“智慧消防"建設(shè)的指導(dǎo)意見》，意見中提出建設(shè)“智慧消防"的任務(wù)和明確工作目標(biāo),。根據(jù)該指導(dǎo)意見,，對(duì)智慧消防提出了五大任務(wù)：

　　（1）建設(shè)城市物聯(lián)網(wǎng)消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),；

　?。?）建設(shè)基于“大數(shù)據(jù)"“一張圖"的實(shí)戰(zhàn)指揮平臺(tái)；

　?。?）建設(shè)高層住宅智能消防預(yù)警系統(tǒng),；

　　（4）建設(shè)數(shù)字化預(yù)案編制和管理應(yīng)用平臺(tái),；

　?。?）建設(shè)“智慧"社會(huì)消防安全管理系統(tǒng)；

　　消防物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建作為五大任務(wù)之一,，對(duì)于相關(guān)消防信息的獲取至關(guān)重要,。也是其他任務(wù)完成的基礎(chǔ)。

　　3物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)介紹及對(duì)比

　　國際電信聯(lián)盟( ITU) 發(fā)布的ITU 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告,，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義：通過二維碼識(shí)讀設(shè)備,、射頻識(shí)別(RFID) 裝置,、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備,，按約定的協(xié)議,，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信,，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別,、定位、跟蹤,、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),。

　　物聯(lián)網(wǎng)的無線通信技術(shù)很多，主要可以分為兩大類：

　?。?）短距離通信技術(shù)：ZIGBEE,、WIFI、藍(lán)牙,、Z－WAVE等,；

　　（2）廣域網(wǎng)通信技術(shù)：LPWAN,，低功耗廣域網(wǎng),。

　　其中低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN，LOW POWER WIDE AREA NETWORK）技術(shù)是一種革命性的物聯(lián)網(wǎng)無線接入新技術(shù),，與WI-FI,、藍(lán)牙、ZIGBEE等現(xiàn)有成熟商用的無線技術(shù)相比,，具有遠(yuǎn)距離,、低功耗、低成本,、覆蓋容量大等優(yōu)點(diǎn),，適合于在長距離發(fā)送小數(shù)據(jù)量且使用電池供電方式的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。

　　由于消防設(shè)施分布的區(qū)域比較廣,，業(yè)務(wù)主要適用于廣域網(wǎng)技術(shù),。因此本文針對(duì)LPWAN，即廣域網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行對(duì)比說明,。

　　3.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)比

　　目前面向物聯(lián)網(wǎng)的LPWAN（低功耗廣域技術(shù)）技術(shù)可以分為兩類：一是授權(quán)頻段的廣域網(wǎng)技術(shù),，以3GPP定義的NB-IOT、LTE 演進(jìn)技術(shù)eMTC等為代表,；另一類是非授權(quán)頻段的廣域網(wǎng)技術(shù),，包括LoRa、Sigfox等技術(shù),，不同類別的LPWAN技術(shù)方,、部署方式,、服務(wù)模式均存在差異。

　?。?）NB-IOT ：2017年6月16日,，NB-IoT技術(shù)協(xié)議獲得了3GPP 無線接入網(wǎng)(RAN)技術(shù)規(guī)范組會(huì)議通過。同年,，工信部發(fā)公告稱,， 在已分配的GSM或FDD方式的IMT系統(tǒng)頻段上，電信運(yùn)營商可根據(jù)需要選擇帶內(nèi)工作模式,、保護(hù)帶工作模式,、獨(dú)立工作模式部署NB- IoT系統(tǒng)。頻率使用有效期與相應(yīng)頻段的公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率有效期一致,。即該技術(shù)需要應(yīng)用在運(yùn)營商已有頻段上,。

　?。?）eMTC：基于LTE協(xié)議演進(jìn)而來,。使用授權(quán)頻段，較NB- IOT來說,，更適應(yīng)于滿足中等速率業(yè)務(wù),。

　　（3）LoRa：由Semtech公司研發(fā)的低功耗廣域網(wǎng)無線通信技術(shù),。使用非授權(quán)頻段,，主要包括433 MHz、868 MHz,、915 MHz等。

　?。?）Sigfox：Sigfox成立于2009年，主要用于低功耗物聯(lián)網(wǎng),。使用非授權(quán)頻段，法國Sigfox公司對(duì)其技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制,，相對(duì)封閉,，生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建相對(duì)緩慢,。

　　表3.1 各種制式的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的技術(shù)對(duì)比

3.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定位對(duì)比

　　各種制式的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定位對(duì)比如表3.2所示,。

　　表3.2 各種制式的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定位對(duì)比

　　4物聯(lián)網(wǎng)在智慧消防中的應(yīng)用

　　消防物聯(lián)網(wǎng)是指通過物聯(lián)網(wǎng)信息傳感與通訊等技術(shù),，采用“感、傳,、知,、用"等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段,，綜合利用 RFID,、無線傳感、云計(jì)算,、大數(shù)據(jù)等技術(shù),，通過互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng),、專網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò),，對(duì)消防設(shè)施、器材,、人員等狀態(tài)進(jìn)行智能化感知,、識(shí)別、定位與跟蹤,，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí),、動(dòng)態(tài)、互動(dòng),、融合的消防信息采集,、傳遞和處理，通過信息處理,、數(shù)據(jù)挖掘和態(tài)勢分析,。將消防設(shè)施通過社會(huì)化消防監(jiān)督管理和公安機(jī)關(guān)消防機(jī)構(gòu)滅火救援涉及的各位要素所需的消防信息鏈接起來，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí),、動(dòng)態(tài),、互動(dòng)、融合的消防信息采集,，傳遞和處理,。為政府及相關(guān)機(jī)構(gòu)提供必要和可靠的信息，為消防部門提供高價(jià)值安全管理解決方案,，利用消防物聯(lián)網(wǎng)為消防關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程服務(wù),，利用大數(shù)據(jù)智慧輔助消防決策，提升城市消防安全水平,。從而促進(jìn)與提高社會(huì)消防監(jiān)督與管理水平,，顯著增強(qiáng)公安機(jī)關(guān)消防機(jī)構(gòu)滅火救援的指揮,、調(diào)度,、決策和處置能力。

　　通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),、消防水源監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)、消防通道監(jiān)控系統(tǒng),、九小場所監(jiān)控系統(tǒng)等。通過這些系統(tǒng)完成（1）自動(dòng)信息采集匯總：目標(biāo)檢測設(shè)備、消防設(shè)施自動(dòng)檢測、移動(dòng)信息采集,；（2）分級(jí)分類遠(yuǎn)程監(jiān)督檢查；（3）滅火救援信息支撐,。

　　由于多數(shù)業(yè)務(wù)屬于小流量,，大連接的業(yè)務(wù)，同時(shí)考慮安全性,、可靠性以及穩(wěn)定性,，目前通過租用運(yùn)營商N(yùn)B-IOT網(wǎng)絡(luò)或自建LoRa 網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建消防物聯(lián)網(wǎng)成為可選途經(jīng),。

　　5安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺(tái)介紹

　　5.1安科瑞智慧消防管理云平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)

　　消防設(shè)備管理子系統(tǒng)

　　消防水子系統(tǒng)

　　電氣火災(zāi)子系統(tǒng)

　　防排煙子系統(tǒng)

　　消防設(shè)備電源子系統(tǒng)

　    防火門子系統(tǒng)

　　視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

　　應(yīng)急照明和疏散子系統(tǒng)

　　電能管理子系統(tǒng)

　　APP子系統(tǒng)

　　5.2安科瑞智慧消防管理云平臺(tái)系統(tǒng)功能介紹

　　消防設(shè)備模塊

　　1、系統(tǒng)通過標(biāo)簽感知消防設(shè)施位置狀態(tài)消息

　　2、把消防設(shè)施的購買時(shí)間、到期時(shí)間,、安裝時(shí)間,、負(fù)責(zé)人,、巡檢次數(shù)等信息都錄入到數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器中

　　3、可以分門別類地對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和管理,；生成消防設(shè)備臺(tái)賬,。

　　消防水模塊

　　1、消防水源的水位和水壓監(jiān)測儀表,，通過GSM400上傳

　　2,、消防水位水壓探測，判斷是否漏水,、開蓋等事件,，當(dāng)消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時(shí),，用手機(jī)app推送,、短信等方式及時(shí)通知相關(guān)人員及時(shí)維修維護(hù)，保證消防安全

　　3,、實(shí)時(shí)采集水泵控制柜電源,、故障、啟停和手/自動(dòng)狀態(tài)信息,；實(shí)時(shí)采集主管網(wǎng)實(shí)時(shí)壓力信息,；在各閥門處安裝傳感器，實(shí)時(shí)采集各閥門狀態(tài)

　　防排煙模塊

　　1,、目前可接入鑫豪斯/眾山（UDP）和嘉德/?？低暎∟B平臺(tái)）的NB煙感，也可以接入485輸出的煙感,，通過GSM400上傳

　　2,、系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧,、可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測,，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過報(bào)警值，通過設(shè)備的標(biāo)簽,、地理位置定位,，用手機(jī)app推送,、短信等方式及時(shí)通知相關(guān)人員，讓相關(guān)人員獲知相關(guān)位置的火災(zāi)隱情,。

　　消防電源模塊

　　1,、實(shí)時(shí)監(jiān)控消防系統(tǒng)各個(gè)部分的電源工作狀態(tài)，確保消防設(shè)備供電正常,，并對(duì)各個(gè)回路的過流,、短路、斷路等故障報(bào)警提示

　　2,、可長期記錄電壓電流的歷史曲線,，通過一段時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)可能產(chǎn)生問題的隱患進(jìn)行預(yù)測,。

　　防火門模塊

　　1,、通過與門禁報(bào)警、視頻識(shí)別的關(guān)聯(lián),，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防通道們的關(guān)閉及消防通道堆放物的情況

　　2,、根據(jù)消防通道們的關(guān)閉及消防通道堆放物的情況，可實(shí)現(xiàn)緊急情況下的開閉,。

　　視頻監(jiān)控模塊

　　1,、用海康螢石云平臺(tái)進(jìn)行接入

　　2,、數(shù)據(jù)中心收到感應(yīng)端各個(gè)子系統(tǒng)報(bào)警信息后,，可調(diào)出報(bào)警詳細(xì)信息查看報(bào)警現(xiàn)場視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。

　　3,、實(shí)現(xiàn)各個(gè)火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)之間的結(jié)合,，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)之間的聯(lián)動(dòng)。

　　5.3安科瑞智慧消防管理云平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)備選型推薦

　　注：以上配置為針對(duì)1個(gè)回路選型，其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場回路電流大小選擇,，根據(jù)實(shí)際三選一。

　　6結(jié)語

　　智慧消防是城市消防建設(shè)的必然趨勢,，智慧消防物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)順應(yīng)智慧城市的建設(shè)潮流,，是智慧城市和消防信息化建設(shè)的重要內(nèi)容。本文通過對(duì)LPWAN（低功耗廣域技術(shù)）各種制式技術(shù)的對(duì)比,，以及對(duì)智慧消防應(yīng)用的業(yè)務(wù)類型分析,，提出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)選擇策略，為加快推進(jìn)智慧消防提供有益的思路,。