智慧消防物联网云平台 智慧消防监测系统

1、引言
      4月1日，王蒙徽部长签署住房和城乡51号令，《建设工程消防设计审查验收暂行规定》 （以下简称《暂行规定》）正式发布，并于6月1日开始施行。《暂行规定》的发布备受行业关注，这也是自2019年4月，消防设计审核和验收权限移交以来，住房和城乡涉及消防审批的规章。
       2019 年5月10日，为了加强建设工程消防设计审查验收管理，保证建设工程消防设计、施工质量，司法部面向全社会公开征求《建设工程消防设计审查和验收管理规定（征求意见稿）》意见。本次《暂行规定》的内容对比原 119 号令《建设工程消防监督管理规定》有较大的改变，紧紧围绕着建筑消防参与各方的权责、行政许可审批范围的缩小等内容，其中有关单位、个人的责任义务得到明确，并优化了消防设计审查验收备案抽查范围、条件和程序。
      对比原119号令《建设工程消防监督管理规定》，《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》强调行政“许可”，去除“管理”，明确对象，强化责任。不仅明确了建设、设计、施工、监理、施工图审查、技术服务等机构和个人均要对执业行为负责，还明确要求各方要“参加建设单位组织的建设工程竣工验收，对建设工程消防施工质量签章确认”，并对建设工程消防施工质量承担责任。
1.系统结构
安全用电管理云平台采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层。
现场可通过GPRS移动网络(移动、联通2G/4G网络)和安全用电服务系统平台通讯，云平台可自行架设服务器，需要具备固定IP地址的宽带接入，或者租用阿里云服务器（本地不需要固定IP宽带）。
现场安装的设备采集用电回路剩余漏电电流、故障电弧、线缆温度，通过无线方式上传到安全用电服务系统平台，当现场检测到线路中存在引起火灾的故障电弧，线缆漏电电流、温度超出标准值或者设定值时，通过安全用电服务系统平台或者手机APP推送报警信号，并发送短信通知安全责任人，派运维员处理现场隐患。
2.电气火灾隐患治理模式
依托线上“隐患预警平台”对电气线路运行数据采集，通过大数据分析技术识别电气隐患类型，及时通知相关负责具体维保人员排查，终消除电气的安全隐患；“隐患管理平台”为管理人员提供隐患、隐患治理、信息管理分析报告，实现区域电气火灾隐患的风险评估。
系统应用包括基于实时监测的电气火灾监测预警系统、基于监测数据的隐患分析及系统以及根据监测数据的线下服务体系建设等功能。
通过项目设计、安装施工、管理、调试、运行等步骤，实现医院电气线路的实时监测，实现相关监测数据的采集、上传、、报警等功能。在目标配电柜安装用智慧用电在线装置、故障电弧探测器、剩余电流互感器、温度传感器等实时监测设备。将采集电气线路的剩余电流、故障电弧、线路温度等多路参数通过无线方式上传平台服务器。
系统具备远程实时监测，异常数据报警，历史信息查询及统计，动态数据变化实时显示，电气线路安全隐患排查分析，及隐患分析处理等功能；同时系统支持移动终端登陆功能（APP）、三方远程服务托管、远程程序升级、设备远程维护等服务。
3.设备选型及介绍
3.1.现场设备选型及具体配置
(1)根据现场监测功能需要，为楼层配电箱进线处配置以下设备用于漏电流、线路温度等参数的监测。
漏电火灾探测器 ARCT-Z-2G*1
漏电电流互感器 AKH-0.66/K-L K-L-45*1
线缆温度传感器 ARCM-NTC*3
其中住院楼共8层，每层均有东西两个电井，其中3至8层为病房层，病房层每层共有6台配电箱进线，1至2层每层共有5台配电箱进线，合计共需要安装46套上述表格配置；楼共5层，其中一层楼梯处有两面集中安装的配电柜，东西走廊内墙上各有一台配电箱，一层放射科门口的配电箱为两路立的进线，合计楼层配电箱处需要安装11套上述表格配置，楼梯间处的两台配电柜内各安装一只多回路的电气火灾探测器，再配套一只无线数据采集传输模块用于数据上传；康复中心处只有东西两台配电箱进线，因此合计共需安装2套上述表格配置；办公楼共3层，每层各有一台配电箱进线，因此合计共需安装3套上述表格配置；设备楼共有4台配电箱进线，因此合计共需安装4套上述表格配置。
(2)配电箱末端出线侧配置一套故障电弧探测器及配套的无线数据采集传输模块（住院楼的病房及康复中心为重点区域）。
故障电弧探测器 AAFD-16*1
无线数据采集传输模块 AF-GSM200*1
备注：故障电弧为单相监测设备，为保证用电安全还需额外配置带分励脱扣的微断，当有故障电弧产生时联动控制分励脱扣单元，用于切断后方用电。
住院楼合计共有124间病房，在每个病房的进线处均需安装一套上述表格配置，合计安装124套；楼共5层，每层两个配电箱，两个配电箱合计共有20路出线回路，为保证用电安全，在楼配电箱的出线侧回路上均加装一只故障电弧探测器，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此楼合计共需安装100只故障电弧探测器和10只无线数据采集传输模块；康复中心共有两台配电箱，合计20路出线回路，由于此次的用电负荷很大，而且线路老旧，此次为故障电弧监测的重点区域，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此康复中心合计共需安装20只故障电弧探测器和2只无线数据采集传输模块；办公楼共3层，每层一个配电箱有5路单相出线，因此共需在配电箱出线侧安装15只故障电弧探测器和3只无线数据采集传输模块。

智慧消防能够实现消防数据化管理,可以通过整合各个行业的消防数据,从而规范数据的采集、维护，形成消防基础数据，从而确定人员密集场所、消防单位等数据库，有利于消防动态管理。
1通过实时收集数据，实现交流多元信息
消防基础数据的收集离不开各级的支持，消防部门通过建立专属网加入网络部门，把作纳入工作日常。通过各地的消防数据和消防网路组件更大的智慧消防网络信息系统。各地方消防单位要规范消防数据操作流程，形成相应标准，做到每天、每日、每月收集、核对分析数据，能够及时准确的发布这些信息，这些信息可以和地方共享，能够准确的实现地理位置、人员信息、建筑物信息动态共享和动态管理。此外，要整合消防培训系统、后勤设备系统、管理系统、消防车辆设备、消防设施等数据，从而形成电子图表，方便调用和更新，从而减少准备时间，缩短灭火出警时间，提高灭火效率，减少损失。
2利用物联网，使安全实现智慧化
通过给本地消防总控室配备远程系统，从而消防设施的运行情况及人员的消防任务履行情况，通过与企业信号和系统联网，动态消防通道堵塞和易燃易爆品的运输情况，对企业和居民日常的高风险进行识别。利用GPS系统全天检测消防人员日常巡逻情况，从而建立报告、反馈、处理的机制。消防执法人员可以按照程序对堵塞和封闭消防通道的进行劝阻和要求整改，同时将智慧消防中的信息进行更新，防止发生不安全事故。通过物联网技术针对火灾高风险区加大抽查次数，提高治理力量，通过整合和汇总各平台的信息，及时更新数据，提出火警警告，实现提前预防、有效灭火。通过综合物联网技术、大数据、云计算等相关技术在火灾后进行损失评估，为火灾调查提供相应数据。
3大数据技术的应用
通过大数据可以进行火灾历史资料分析，结合使用聚类分析法研究火灾放面和时间的分布特征，锁定高危地区，加强火灾的防控和监督管理。通过对本地区经济状况和火灾样本分析，从而的得出影响火灾发生的因素，分区域、分时间、分情况进行管理，从而进行分类，防控和。利用大数据可以快速、准确的检验并修正火灾预测报警系统，制定出能够在小范围更适合的火灾的系统。大数据技术还可以从经验方法中改进系统，缩短制作报警系统需要的时间，并能较快的检验出系统的合理性。
4 火灾灭火的智慧化
当今时代是大数据的时代，利用大数据可以记录火情从开始到结束所有信息。灭火救援的一要务是了解火情的具体地点，一时间赶到现场，完成扑救任务。从有人发现火灾到报警，在到及时准确了解现场情况，及时收集相关信息，了解现场情况，这些不仅为灭火救援指挥必要的数据支持，也是后期科学有序的共享数据的保证，为灭火后的总结、火灾损失的评估等提供有用信息。火灾现场受很多因素影响，建筑物内部结构复杂，很可能发生瞬间倒塌的现象，大数据提供了可靠的数据，可以在扑救现场保全扑火队员的安全。在实际救援中，火灾蔓延的速度、方向、强度都随时间的变化而变化的，如何在短的时间里迅速找到待救人员，以有利的路线离开货场，这些都需要依靠队员的现场经验和平时的训练。大数据技术和云计算可以模拟这种火灾现场，训练扑火队员的素质和能力，从而提高扑救速度和效率，为生命和财产赢得时间。

消防设备完好率管理与实时监测报警的实现。依据建筑设计规范，建筑物须进行建筑防火设计，消防设施设备承担着消防预警、消防救援灭火关键设备物资的角色。通过加装物联设备、建设人工巡查排查系统等将建筑物及其消防设备类型、生命周期、位置、安全人员及职责（含消防维保公司、物业公司）进行关联，为分级分类**消防设备的功能可靠性，设备完好率提供管理工具。消防物联设备的部署与智慧消防平台建设有效改变传统消防巡查，手工表格记录带来的工作不便和检查不力等问题，实现报警信息实时监测、实时同步，分级分类处置等业务闭环。智慧消防平台可实现大数据分析，对个类型隐患、各场所隐患可进行预警，超前防苑，便于消防安全管理人展开工作部署，也理清消防隐患排查工作的主体责任和责任。
消防预警技防措施的补足。在年代久远的建筑物、临时建筑等缺乏消防预警措施的部位，智能烟感与智慧用电监测设备的出现，实现对烟雾、温感、漏电、负载等异常 数据的采集与分角色报警推送，低成本、及时地完成了基础消防预警技防措施的部署。
促进消防安全主体责任落实的工具。安全责任网格是 推动二级单位安全主体责任落实的工具。依托部门安全责任及岗位安全责任划分，制定安全网格化管理体系，利用移动互联网、图像识别等技术与消防物联网感知设备及二维码、NFC电子标签等物联采集设备，进行数据采集和数据库建立，完成学校各二级单位的一体化电子档案，推动消防安全单位责任主体利用移动App应用开展消防安全巡检与隐患排查，实现基于地理位置的消防设备完好率、隐患状态与责任网格等情况的数据采集，实现动态和主体责任落实。
区域风险程度评估。利用大数据、物联网等技术及消防风险评估模型，建立消防风险程度评价指数体系，数据维度包括：单位建筑布局、建筑结构、耐火等级、使用性质、火灾荷载、消防设施运行、安全管理、历史火灾、点部位、有无危化品、隐患风险源、报警数据等信息，实现对建筑物、二级单位、校区等消防风险程度识别与排序，提供给管理层和决策层进行决策和消防管理，实现对学校宏观消防风险态势的感知和工作决策部署的决策。
消防隐患排查与处置的业务应用。对消防设备数据的监测和优化，提高设备可用性和功能可靠性。通过相关参数阀值设置,实现数据服务器及业务系统故障前主动预警。通过对数据、事件分析，有效识别各类不同来源的原始事件，并通过内建消防模型分析引華，自动修正告警记录，形成消防安全事件的有效告警，并支持短信、电话、邮件等多种灵活的告警形式，根据不同的告警事件来源可 不同的告警通知和处理方式，组成各方面告警通知策略、分级分类处置策略。
信息安全。国家网信办强调"有数据安全才有数据未来"。智慧消防建设要在物理机制和软件平台机制上进行规划，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然和恶意的原 因而遭到破坏、更改和泄露，确保信息安全。

1、高校消防现状及高校智慧消防应用的研究
高校是消防单位，在安全组织架构、人员配备、消防管理制度、消防设备完好率等维度的水平均高于社会平均水平，但仍存在诸多痛点：高校多校区合并扩招带来主校区师生人数大增，且多校区办学现象普遍存在；一所高校就是一个大社区，学校多功能分区导致了复杂性：教学区、餐饮区、住宿区等各功能分区的建筑防火技术规范都有所差异，隐患排查内容与安全对象也就存在不同；高校历史悠久、传承弥新，横跨几十年时间，建筑物年代差异大、消防设施设备多，建筑防火规范和消防设施设备迭代多次，非人员难以**消防设备完好率与功能可靠性的要求；高校人员密集、小规模高校1 ~ 2万师生，高校4 ~ 6万人，面对高标准的作要求，传统应对方式缺乏宏观把控性；高校重点消防隐患问题突出，尤其是学生宿舍、教职工公寓、实验室违规用电、负载过大等现象导致电气火灾占比大。自2017年原消防局发布《关于推进"智慧消防”建设的意见》提出智慧消防概念以来，诸多高校进行了初步的智慧消防研究与市场应用，取得一些效果，也存在一些问题。《智慧消防如何助推作分析》一文研究了智慧消防可以提高作效率、完善消防安全管理体系、管理消防装备等工作内容。《高校智慧消防平台的设计分析及实现》一文研究了面向高校的智 慧消防管理系统，用于管理高校不同区域的消防事务，采用大数据分析与智能处理技术，为消防智能决策提供支撑。江南大学雷虹副处长撰写的《依托"互联网+”构建智慧消防管理模式一高校消防安全管理"四化”工作模式的探索与实践》，认为通过智慧消防建设可以提升消防安全管理的可视化、数字化、系统化、现代化管理水平，筑牢校园防火墙，强化"平安校园”内涵建设。研究内容侧重在智慧消防对于消防预警、消防设备管理、安全管理制度、消防决策支撑等维度，这些研究成果十分必要，着眼于具体问题分析解决办法。当前智慧城市建设与国家治理方兴未艾，传统作方式需要变革以适应新时代安全治理工作的现实需要。进行高校智慧消防应用研究，须站在安全治理能力的维度审视智慧消防建设内容与价值，提升高校安全治理能力水平，系统性统筹发展与安全关系。
2、消防安全治理能力建构与高校智慧消防应用的思考
国家治理能力是运用国家制度管理社会各方面事务的能力，治理主体的治理能力强弱在某种程度上成为决定治理效能高低的重要因素。高校消防安全治理能力即为高校运用各方面资源进行消防安全工作，包括人、物、技术支撑、制度、岗位责任等，确保高校安全水平处在可管可控范围的管理能力和支撑工具的总和。国家在安全制度上对人员职责、部门职责做出了相关规定，要求"一岗双责、尽职履职”。学校校长与是安全工作一责任人，保卫部（处）长是安全工作管理人， 保卫部（处）是高校校园安全管理、安全教育、安全服务的，制定并组织落实校内各项安全管理制度，**公私财产和广生员工的人身安全。涉及作职能的岗位、人员众多，基于安全责任网格与安全预案，实时掌握组织架构及消防安全人员信息，一张图呈现是基础应用。就作内容而言，传统作侧重在消防设备检测维保、安全隐患排查、突发事件应对等。但随着高校人员流动性（培训）、贵重实验设备、建筑物老化及使用功能变更等动态变化，传统作方式的不足之处日渐显露：在消防维保的效率、及时性上存在不足，在隐患排查的广度和性上有所欠缺，事故复盘缺乏数据支撑，各二级安全主休责任制的落实缺乏有效技术工具，消防安全风险程度缺乏可视化等问题。智慧消防建设需要给学校安全决策者、安全管理者提供宏观消防风险态势感知与预警预判能力，给基层执行者提供聚焦基层责任网格消防隐患问题闭环的率、化支撑，将人、物、隐患、岗位职责等数据进行连接与可视化呈现。
智慧消防是通过的网络科技制定解决方案与传统消防管理模式相比，他打通了各个系统之间的信息。提供了一个大数据信息交流游平台。智慧消防提升了感知预警能力以及应急指挥能力。通过网络更早发现，更快处理日常火灾风险交损失降到低。智慧消防不单单是建立一个数据联网平台，而是将物联网云计算AI 区块链接等技术融合一起。做到对环境的感知，行为的管理，人员的流程的把握，以及通过网络智能判断，科学指挥。智能消防能够通过大数据平台进行异常报警提高作效率。互联网与消防融合是时代发展的需求，智慧消防是具备了科学技术与推广平台的新型管理措施。利用网络达到对作的管理，提高管理效率。在消防管理中融入技术和创新理念，提高消防管理的效率，实现创新发展。互联网与消防相结合还在不断进步，想要完善创新跨越式的发展就需要认识到互联网与消防融合的重要性。