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    探討智慧消防在現代城市中的應用有哪些?

       日期:2022-03-03     來源:Acrelzx    
    核心提示:自智慧消防建設以來,個別地區消防救援部門的主要領導簡單地認為,提請黨委、政府加大在執勤車輛、應急裝備上的經費投入才是發展的“硬道理”,也是政績最為直接的體現方式。與此同時,個別地區未結合本地實際和需求,甚至還盲目地搞“一刀切”、照搬照抄、直接套用,從而導致“收效不突出、政績不明顯”的不力局面。政策支持、資金投入也是阻礙智慧消防建設進程的重要因素。

    摘要:傳統的消防管理及工作模式滯后并制約消防行業發展的弊端日益凸顯,以信息化綜合平臺為基礎,依托物聯網、大數據等先進信息管理技術,其中數字預案、精確管理是現代智慧消防建設的關鍵。實踐中出現了頂層設計缺乏完整布局、模塊之間缺少信息聯通、模塊本身仍有改善空間、收集數據易造成信息孤島、 社會力量參與建設能動性差、科技人才嚴重短缺等問題。針對這些問題,應實施以人防技防為點、以物防為保障的智慧消防建設戰略,從而有效提升現代城市消防安全水平。

    關鍵詞:智慧消防 精準指揮 反饋優化

    1、引言

    2011年,辦公廳、國務院辦公廳印發《關于深化政務公開加強政務服務的意見》并提出城市建設信息化的發展戰略。2014年,國家發改委、財政部等十二部門發布了《關于同意深圳市等80個城市建設信息惠民國家試點城市的通知》;同年,國家發改委、工信部等八部門發布了《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》。由此,智慧消防搭上了智慧城市這趟高速列車。2015年,國務院出臺《關于推進“互聯網+”行動的指導意見》后,原公安部沈陽消防研究所 (現為應急管理部沈陽消防研究所) 進一步提出了智慧消防建設的總體框架《消防信息化“十三五”總體規劃》。2017年,原公安部消防局 (現為應急管理部消防救援局) 出臺了《關于推進“智慧消防”建設的指導意見》,從宏觀層面提供了智慧消防建設的頂層設計。這些文件的出臺為解決日益突出的現代城市消防安全問題提供了新思路、新途徑,即以智慧城市建設為契機,建設智慧消防。

    目前,我國部分城市和地區在探索與實踐中相繼建成了符合自身特色的智慧消防平臺,比如,山東省煙臺市萬余家單位接入了“智慧消防安全服務云平臺”,達到了對火災監管的目的,消除了一部分火災隱患。但是,在取得一定效果的同時,這些平臺也逐漸顯現出了智慧化和集中化管理、標準化程度、統一性不足的問題;各級消防救援部門、企事業單位、高校等在探索智慧消防的工作模式和運營推廣方向上往往偏重單一垂直層面的理論研究,水平層面的智慧消防建設模式實施比較薄弱。

    2、智慧消防的定義

    隨著社會發展及技術進步,傳統的消防管理及工作模式滯后并制約消防行業發展的弊端日益凸顯,面對火災防控“自動化”、執法工作“規范化”、滅火指揮“智能化”、隊伍管理“精細化”的現代城市消防安全需求,一系列消防安全問題亟待解決。以智慧城市建設熱潮為契機,各國逐漸提出了與智慧城市建設相匹配的建設理念,即智慧消防。現如今,越來越多的地區或城市開始研究和實施智慧消防建設。

    鄶士超、王文青認為智慧消防是基于“互聯網+”、云計算、大數據、物聯網、VR等高新技術平臺,結合消防偵檢、消防報警、消防通信、電氣火災等成熟消防技術手段,把分布于城市各個角落的消防設施加以整合,形成一個覆蓋整個城市的消防綜合系統;董秋根認為智慧消防是以智能化、分布式數據、大數據應用為核心的應用體系 ;丁宏軍則提出智慧消防是基于物聯網獲取數據,并以數據處理為基礎,提高整個社會的火災防控、應急處置等能力。

    實質上,智慧消防的目標是“實現對整個城市的消防安全進行檢測、火災預警、指揮調度,提升整個城市的火災防控能力、滅火及搶險應急調度指揮能力,同時也大大提高消防救援隊伍滅火救援能力及防火監督檢查管理水平”。因此,本文認為,智慧消防是一個數據收集、數據分析、數據預警、優化反饋的模塊動態化過程 (見下圖),即結合互聯網技術、數字通信技術、移動定位技術,收集數字化的地理信息、建筑消防設施、滅火及搶險救援應急預案、消防水源以及消防裝備等方面的內容,并在數字平臺上及時預警、分析并將指令反饋給相關部門,在此過程中也不斷自我優化的智能數字化輔助的動態決策系統

    3、智慧消防的發展現狀

    典型城市智慧消防發展現狀。作為一個數據收集、數據分析、數據預警、優化反饋的模塊動態化過程,我國四川成都、湖北宜昌、浙江湖州、廣西南寧等多個城市均在不同方面具有典型特征。

    以四川省成都市為例,其智慧消防建設主要由全程可視化滅火救援輔助決策系統、群防群控服務系統等組成,建設在于“信息處理、數據預警、精準指揮”,基于智慧消防的優勢,進一步做到了精準定位、防火力量戰略分布、全程可視化指揮等,較好地推動了統籌決策和跨區域協同管理。

    湖北省宜昌市的智慧消防系統則由公眾服務系統、滅火救援系統、單位系統等部分構成,首先通過“E通消防巡查模塊”,主要對住宅、單位的安全出口、消防設施等信息與數據展開收集;與此同時,基于人工巡查、啟動整改并對火災隱患位置實施GPS定位,把相關火災隱患錄入并匯總至“矛盾聯動化解系統”,進而進入火災隱患聯動化解工作流程。基于此,不難看出,湖北省宜昌市的智慧消防系統主要側重于“信息收集與反饋優化”,但主要問題在于缺乏智能化的信息分析、數據分析等,導致智慧消防系統各個模塊之間不連通,數據不能及時傳遞。

    浙江省湖州市的智慧消防系統則開發了智慧消防系統中的“信息獲取”環節,主要安裝了無線智能獨立式煙感探測器等硬件設備,這也就意味著,當煙感探測器感知到煙霧后,附于探測器上的蜂鳴器便會自動實現報警,提醒相關人員火情發生;同時也開發了智慧用水系統,一旦某處發生火災事故,智慧用水系統會快速反應并精準處置,將距起火地點500米范圍內的消火栓和天然水源資料呈現在智慧消防平臺,供指揮人員參考,進而有效實現精準預警、精確控制、精確防范、精確指揮、精確處置。但其主要問題在于智慧消防硬件及水系統的數據收集、數據處理、精準反饋工作尚未進一步開發。

    廣西壯族自治區南寧市則將智慧消防納入智慧城市建設的總體戰略規劃。在建設過程中,既強調消防救援系統的“縱向貫通”,又強化與政府有關職能部門數據的“橫向交換”,形成外部數據收集與傳輸的共治共享。與此同時,通過技術手段建立涵蓋執法檢查、數據匯總等方面功能的智慧消防的監管平臺,著重對火災風險評估、隱患整治、宣傳教育等方面進行數據的分析與應用,并進一步引導社會單位運用移動互聯網建立自身的消防管理系統,實現消防安全信息網上錄入、內部管理、遠程監督、考評研判等,從而有效強化了主體責任意識,但主要問題在于火災的數據預警、精準指揮、反饋優化等環節有待改善。

    智慧消防建設中存在以下問題。

    (一)目前智慧消防缺乏戰略統籌的完整布局。

    自智慧消防建設以來,個別地區消防救援部門的主要領導簡單地認為,提請黨委、政府加大在執勤車輛、應急裝備上的經費投入才是發展的“硬道理”,也是政績最為直接的體現方式。與此同時,個別地區未結合本地實際和需求,甚至還盲目地搞“一刀切”、照搬照抄、直接套用,從而導致“收效不突出、政績不明顯”的不力局面。政策支持、資金投入也是阻礙智慧消防建設進程的重要因素。

    (二)智慧消防系統中各個模塊之間缺乏信息聯通。

    智慧消防建設對于數據處理的要求是縱向貫通、橫向交換。在縱向貫通方面,不同層級組織的數據在打通共享通道并與智慧消防平臺兼容的過程中都面臨著不少障礙;在橫向交換方面,由于跨部門調閱數據,如個人通訊、住建等信息,需層層審批,不僅難度系數大,且容易延誤時機,會造成不必要的損失。就系統之間的聯通性來看,當前個別地區的消防救援部門未與公安、交通、供水、廣電等部門建成聯動機制,進而使得在滅火救援等方面的分析與決策陷入困境。

    (三)智慧消防各個模塊的建設仍有較大的改善空間。

    國內建設智慧消防的過程中,有300多個城市同時啟動了智慧城市戰略布局,可謂局面喜人。然而,由于項目體量龐大,且急于上馬,導致智慧消防建設收效甚微,甚至造成人力、財力、物力資源的浪費。基于此,智慧消防建設的每個基礎模塊仍有較大的提升空間。

    (四)數據收集上,處理系統分散獨立,易造成信息孤島。

    通過智慧消防收集到的數據,存放在不同的處理系統當中,各處理系統相對獨立,相互之間關聯性較差。與此同時,數據整理與錄入方式單一,且由于采集任務相對繁重,造成二次錄入等不規范的現象時有發生。此外,智慧消防對現有數據資源缺乏系統化的利用,缺少高層住宅建筑各類監控系統和視頻資源,未能形成外部數據“為我所用”、輸送數據“共治共享”和打造滅火救援指揮、調度、分析、決策“一張圖”,建立智能消防預警系統存在困難。另外,智慧消防建設的重要依托之一是消防物聯網的建立及并網,而消防物聯網的主力是消防產品生產企業。雖然這些生產企業也承擔一定的社會責任,但大部分企業更多地以商業利益為目的。在當地政府尚無明確的優待政策的背景下,社會力量參與建設智慧消防的能動性差,制約了對一些社會單位消防資源的有效利用,成為阻礙智慧消防發展的又一因素。

    就軟性因素來看,技術性、專業性強是智慧消防建設的特點,然而,當前各級消防救援部門在信息化、統計學、工程管理等相關專業的人才嚴重短缺,呈現出人才數量不足、人才結構也不合理的尷尬局面,更沒有有力的政策機制保障該項工作的有序運行。與此同時,各級消防救援部門在智慧消防的創新與研究上尚處于起步階段,復合型人才少之又少。

    4、智慧消防的國際發展概況

    1984年,Harold提出,通過建筑系統為消防提供信息服務,由此利用傳感器采集建筑物信息的技術被廣泛應用。2006年,布魯曼提出,消防發展需要依靠科技創新以及信息收集和分析轉變公共消防服務的供給方式,豐富和調整消防部門的職責以滿足社會和公眾需求。隨著互聯網、物聯網、大數據、云計算等新技術的日漸發展,西方發達國家已率先利用這些新技術探索智慧消防建設。

    2006年,由23家歐盟合作伙伴組成的共同體圍繞新一代緊急救災人員用的智能服裝的研制,啟動了ProeTEX(電子織物保護:供緊急救災穿戴的微納米結構光纖系統)項目。2012年,美國標準技術研究院 (NIST) 發起了“Smart Fire

    Fighting” (智慧消防) 項目。2013年,NIST開始資助美國消防研究基金會,開展了“Roadmapfor Smart Fire Fighting” (智慧消防線路圖) 研究,該研究被列為美國五年計劃的重點研究課題。另外,美國還部署了“NationwidePublic Safety Broadband Network” (國家公共安全寬帶網絡) 和“Smart EmergencyResponse System” (智能應急響應系統) 等項目。總體來講,發達國家對智慧消防研究進行了細致規劃,建立了嚴密的技術框架,并廣泛建了各個技術領域的合作機制。

    5、智慧消防的建設策略

    基于智慧消防的發展現狀,各級黨委、政府及其消防救援部門應始終堅持政府領導、統籌規劃,始終堅持同步建設、優先保障,以“五大發展理念”為指導,探索一條符合中國特色的智慧消防建設之路。

    智慧消防涵蓋了政府、社會及公眾個體,彼此之間科學整合、有機結合。智慧消防可以從技術層面預防消防安全事故的發生,提高消防救援決策的科學性,保護消防救援人員的人身安全,與此同時,以此為依托提升全民消防安全意識,提高現代城市消防安全水平。具體來說,“人防、物防、技防”的有機結合是智慧消防的發展路徑之一,相應地,智慧消防建設與運用應以人防為點、以技防為點、以物防為保障,逐步實現由人防向物防、技防的轉變。

    以人防為點:強化頂層設計、促進全民參與。

    (一)統一思想,強化智慧消防建設頂層設計。

    各級黨委、政府應充分認識到,智慧城市建設是一項重要的發展工程、民生工程,要把智慧消防納入智慧城市,同規劃、同部署、同建設。與此同時,把智慧消防納入國民經濟和社會發展總體規劃,配套出臺法規制度,落實經費保障,明確各級政府及職能部門年度責任目標、社會綜治考評,逐級逐項明確建設任務,自上而下設計智慧消防建設思路、標準、時間表、技術指標、評估體系等,進一步完善頂層設計。此外,各級黨委、政府主要領導或分管領導應將智慧消防調研、走訪常態化,根據各地實際條件,選擇符合自身特點的有效發展路徑,避免建設過程中的“一刀切”和盲目跟風,切實做到“一把手”帶頭干、親自抓。

    (二)建立全民參與的全面防控體系。

    智慧消防強調自身的精細化管理,但這與全民參與并不矛盾。這樣能更好地發揮“人腦”和“電腦”有機結合的優勢。首先,運用智慧消防公眾服務職能開展形式多樣的宣教活動,在全社會普及消防安全理念,提高全民消防安全意識,進而在全社會形成“消防安全,人人有責”的濃厚氛圍與公共意識。以湖北省襄陽市為例,目前在余崗社區推行“智慧消防宣教示范社區”試點創建,互聯網、電信網、廣電網的三網融合,使居民能夠通過手機、電腦、電視、戶外大屏隨時隨地學習消防知識,實現消防宣傳全覆蓋。其次,完善智慧消防公眾監督機制,配套相應的激勵機制,發動全民參與監督和舉報火災隱患。

    以技防為點:夯實人才支撐、探索市場機制。

    (一)夯實智慧消防建設人才支撐體系。

    科技支撐是強化智慧消防的功能性保障,而科技支撐的本質是對高素質、專業化人才的需求與使用。因此,落實智慧消防建設必然要求加強專家庫建設和專業化人才培育建設。首先,建立智慧消防建設專家庫,健全專家參與工作的渠道與機制。其次,各級消防救援部門應與應急管理部下設的消防研究所和屬地高等院校逐漸建立合作機制,廣泛建立“人才孵化器+消防信息化”的模式,進一步抓好人才培養。大力培養消防救援隊伍中在科技前沿與創新能力上突出的專業技術人才,有計劃地組織各類人才參加“653工程”,并采取具有激勵導向的選拔機制進一步推進各類人才在專業技術等方面的強化與更新。

    (二)探索政府領導模式下的市場機制。

    智慧消防建設的頂層設計是以政府為領導提出的。政府領導主要體現為整體統籌,技術發展則依賴于市場主體,如社會消防組織、應急救援志愿隊伍等。市場主體除了自身承擔社會消防公共責任之外,更多的是利用自身的技術謀求經濟利益。因此,智慧消防建設應充分發揮政府領導模式下的市場功能,采取購買服務或外包租賃等方式實現社會資本參與智慧消防建設。與此同時,應探索并制定獎優減稅、樹立典型等有效的優待扶持政策,進一步確保社會力量能動性的可持續化,確保智慧消防有序建設、規范運營、健康發展。

    以物防為保障:升級救援裝備、完善巡查機制。

    (一)升級智能救援裝備。

    消防救援是一項高危工作,有效地完成救援工作的前提是保障消防救援人員的人身安全。要發展以物防為保障的防控模式,可以從應急救援裝備的智能化升級入手。首先,研究開發消防安全救援輔助設備,如基于人工智能與現代成像技術的搜索和識別設備,從而減少消防救援人員的涉險作業量。研發消防救援人員防護設備,如智慧消防頭盔、智能定位消防鞋、多功能防護手套等,從而保證消防救援人員的人身安全。可以基于VR技術、真火模擬技術、遠程指揮系統技術等,將不同的滅火救援演練手段虛實結合,完善消防救援培訓新體系,進一步提升消防救援人員的自身戰斗力。

    (二)完善巡查長效機制。

    智慧消防建設的基礎之一是消防物聯網,在此網絡中各種消防設備與設施的正常運行是確保消防安全的必要條件。為更好地發揮消防物聯網的功能,有必要建立與完善對消防物聯網的巡查機制,以“精細化管理、網格化管理”為原則,明確消防物聯網正常運行的責任主體,定期或不定期檢查物聯網中的各項設備設施,確保及時發現并消除安全隱患,確保各種消防設備與設施的正常運行,進而推動智慧消防建設的不斷完善。

    6、安科瑞智慧消防平臺介紹

    6.1平臺結構

     

     

    6.2平臺主要功能介紹

    6.2.1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。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

     

     

    6.2.2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,保障消防安全。

    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、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。可長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、安全出口、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,保障安全的生活、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,可準確的給出安全的疏散路徑指示,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,指引安全逃生方向。

    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。

    6.2.3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。

     

     

    6.2.4能耗分析

    能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環比、能耗報表和能耗預測等五個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統計、同環比和報表,且按日、周、月等維度進行能耗預測分析。

     

     

    6.2.5手機APP

    APP支持Android、iOS操作系統,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、視頻監控、火災報警等子系統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等。

     

     

     

     

    6.3推薦配置

    6.3.1平臺服務器:建議按照我方推薦配置購買,或者客戶自己租用阿里云資源。

     

     

    推薦硬件配置清單:(如申請阿里云可忽略)

    6.3.2系統現場推薦硬件配置清單:

    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現場回路電流大

    6.4產品介紹

    電氣火災監控探測器

     

     

    ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網絡上傳,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

    7、結束語

    在“互聯網+”的國家發展戰略浪潮中,與MAR 2019 FRonTIERS 55智慧城市建設相匹配的智慧消防是國家建設的重要組成部分,現代城市智慧消防建設是一個龐雜的系統工程,需借助一系列的科技力量,在現有配置與設施基礎上不斷地探索與完善,運用以人防為點、以技防為點、以物防為保障的策略,動員多方面的社會力量,提升現代城市消防安全水平。

    參考文獻

    [1].浦天龍;魯廣斌現代城市智慧消防建設探討

    [2].安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版

    [3].安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版

    作者簡介

    張星.女.現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。手機:14721128096(同微信) QQ:3008021209 郵箱:3008021209 @qq.com

     
      
      
      
      
     
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