程志芳
 

　　安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定 201801
 

　　摘 要：文章主要介紹基于云計(jì)算的大背景下，將云計(jì)算與消防相結(jié)合，衍生出的智慧消防體系，該體系的特點(diǎn)就是將 以往的被動(dòng)救援轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)防御，保障人民的人身和財(cái)產(chǎn)。
 

　　關(guān)鍵詞：云計(jì)算；智慧消防；建設(shè)
 

　　0 引言
 

　　近年來(lái)，由于發(fā)生火災(zāi)造成的死亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失不斷增 加，傳統(tǒng)的消防手段無(wú)論從輻射面積還是從救援效果來(lái)說(shuō)，都 已經(jīng)無(wú)法滿足需求。迫切需要一種新的消防體系。與此同時(shí)， 伴隨互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的興起， 將上述新技術(shù)與消防相結(jié)合，便誕生出了智慧消防的概念。 智慧消防不是科技與消防工作的簡(jiǎn)單相加，而是有機(jī)結(jié)合， 將其他技術(shù)中的特性通過(guò)智慧消防體系整合到消防工作 中來(lái)，從而滿足日益嚴(yán)峻的消防需求。
 

　　1 發(fā)展智慧消防的必要性
 

　　1.1 傳統(tǒng)的消防手段介紹
 

　　通常來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的消防模式主要秉承“以人為本”的原則， 主要采用“人防+物防”的手段來(lái)進(jìn)行火災(zāi)的防治。所謂“人防” 主要指專業(yè)的消防隊(duì)伍，比如受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的消防隊(duì)隊(duì)員和 戰(zhàn)士；所謂“物防”，主要是指各種消防器材，常用的就是滅火器、消防栓、消防車(chē)、感煙報(bào)警器、雨淋?chē)婎^、沙袋、應(yīng)急照明燈、防火毯、防毒面具等等，我國(guó)《消防法》對(duì)于消防器材 的生產(chǎn)和使用都有著明確的規(guī)定。
 

　　1.2 傳統(tǒng)消防手段的局限性分析
 

　　首先，傳統(tǒng)的消防手段反應(yīng)時(shí)間偏慢。從消防隊(duì)從接到 火警開(kāi)始到趕到火場(chǎng)的時(shí)間，通常為 10 至 15 分鐘，跟大火的燃燒速度比起來(lái)，還是不夠快。舉個(gè)例子，一間放置價(jià)值一千 萬(wàn)海綿墊子的倉(cāng)庫(kù)，在不采取任何防火措施的情況下，從著火到全部燒完，時(shí)間不超過(guò) 5 分鐘；而在大火產(chǎn)生的濃煙中，人吸上兩三口氣就會(huì)失去知覺(jué)，呼吸 13 分鐘就會(huì)導(dǎo)致死亡。因 此迫切需要更快的消防手段。 其次，傳統(tǒng)的消防手段滅火成本過(guò)高。傳統(tǒng)的滅火手段 都受有效期制約，定期需要更換，因此成本較高。以干粉滅火器為例，50 公斤標(biāo)準(zhǔn)的推車(chē)式干粉滅火器市場(chǎng)價(jià) 600 元左右， 購(gòu)買(mǎi)有效期兩年，兩年之后需要每年做一次年檢，然后 重新灌粉測(cè)壓力，瓶?jī)?nèi)過(guò)期的干粉只能作為廢棄物被丟掉，無(wú) 形中也造成了成本浪費(fèi)。每年由于保質(zhì)期到期造成的滅火器 內(nèi)物質(zhì)浪費(fèi)的金額巨大。
 

　　傳統(tǒng)的消防手段大都以被動(dòng)防御為主。傳統(tǒng)的消 防流程都是“發(fā)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)火警滅火”或者“發(fā)現(xiàn)火災(zāi)滅火”，無(wú)論哪種流程都是在發(fā)生火災(zāi)之后的被動(dòng)防御，這也是世界各國(guó)火災(zāi)損失一直居高不下的主要原因，因此迫切需要一種主動(dòng)的消防手段，能夠在火災(zāi)發(fā)生前模擬火災(zāi)的發(fā)生情況，從而在火災(zāi)發(fā)生前及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)危險(xiǎn)源，未雨綢繆，降低 火災(zāi)發(fā)生的可能性。
 

　　1.3 發(fā)展智慧消防的必要性分析
 

　　基于以上分析，傳統(tǒng)消防手段已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在的需求， 需要一種更智能更主動(dòng)更有效的消防手段來(lái)滿足需求，同時(shí)伴 隨云計(jì)算技術(shù)的大面積應(yīng)用，智慧消防的概念便營(yíng)運(yùn)而生了。
 

　　2 智慧消防概述
 

　　2.1 云計(jì)算的概念和特點(diǎn)
 

　　云計(jì)算(cloudcomputing)，指的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(“云”) 將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無(wú)數(shù)個(gè)小程序，然后，將這些小程序進(jìn)行并行處理，并將分析這些小程序得到結(jié)果并返 回給用戶。具有如下優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展、按需部署、靈活性高、可靠性高、性價(jià)比高、可擴(kuò)展性強(qiáng)。
 

　　2.2 智慧消防的定義
 

　　智慧消防是一個(gè)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)預(yù)警、指揮、優(yōu)化反饋的模塊動(dòng)態(tài)化過(guò)程。
 

　　2.3 智慧消防的優(yōu)勢(shì)
 

　　2017 年 10 月 10 日，當(dāng)時(shí)的發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，意見(jiàn)中提出建設(shè)“智慧 消防”的任務(wù)和明確工作目標(biāo)。國(guó)家部委大力推進(jìn)“智慧” 消防主要是因?yàn)橹腔巯谰哂幸韵聝?yōu)勢(shì)：
 

　　首先，智慧消防有助于新技術(shù)地發(fā)揮新 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。智慧消防以云計(jì)算為基礎(chǔ)，整合了人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)[4]等新興技術(shù)，技術(shù)之間是以信息技術(shù)和算法技術(shù)作為媒介相互的，因此不但在技術(shù)上避免了簡(jiǎn)單技術(shù)羅列造成的浪費(fèi)，還能夠發(fā)揮技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)。
 

　　其次，智慧消防是主動(dòng)的火災(zāi)防御手段，降低了火災(zāi)發(fā)生 的可能性。智慧消防的核心在于利用云計(jì)算，將過(guò)往的歷史 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成訓(xùn)練集(trainingset),從而建立自適應(yīng)(自我學(xué)習(xí))模型，來(lái)對(duì)未來(lái)可能發(fā)展的火災(zāi)進(jìn)行模擬，從而提前預(yù)報(bào)的手 段，從精度來(lái)說(shuō)，比以往任何一種消防預(yù)測(cè)手段都高，因此能 夠降低火災(zāi)發(fā)生的可能性。
 

　　智慧消防能夠整合消防資源，避免資源浪費(fèi)。智慧消防是基于云計(jì)算中的“算法”這一核心理念的，算法的優(yōu)勢(shì)在于消防資源的合理化分配。舉個(gè)例子，北京市過(guò)去十年電動(dòng)車(chē)火災(zāi)占比占所有火災(zāi)發(fā)生數(shù)量的 1/3，吸煙者比不吸煙者火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)高 25 倍，因此通過(guò)云計(jì)算能夠發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生的潛在規(guī)律，利用這些規(guī)律能夠更好地整合消防資源，做好消防資源的調(diào)度和分配。
 

　　3 云計(jì)算背景下的智慧消防建設(shè)
 

　　3.1 智慧消防系統(tǒng)建設(shè)背景
 

　　通過(guò)上述分析，結(jié)合伴隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市消防風(fēng)險(xiǎn)的不斷上升，城市高層、高層建筑和大型建筑日益增多，建筑消防問(wèn)題越來(lái)越突出。同時(shí)消防管理欠缺，消防單位負(fù)責(zé)人消防安全意識(shí)淡薄，消防監(jiān)督管理部門(mén)人員人數(shù)有限，無(wú)法開(kāi)展消防安全檢查工作。因此需要進(jìn)行云計(jì)算背景下的智慧消防建設(shè)。
 

　　3.2 智慧消防系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
 

　　利用云計(jì)算技術(shù)，增強(qiáng)對(duì)火災(zāi)的預(yù)測(cè)能力，提高救援物資 的利用效率[7]、加強(qiáng)對(duì)管理活動(dòng)的監(jiān)控、提升對(duì)火災(zāi)的應(yīng)變能力，通過(guò)消防信息綜合應(yīng)用系統(tǒng)，達(dá)到整個(gè)消防信息資源共享的效果。同時(shí)，通過(guò)深化火災(zāi)預(yù)防綜合分析、戰(zhàn)斗力評(píng)估綜合分析、辦公信息綜合分析、消防事件綜合事件分析等功能，為消防各級(jí)決策和相關(guān)核心業(yè)務(wù)部門(mén)、支隊(duì)、基層大隊(duì)提供消防綜合信息查詢、分析。
 

　　3.3 智慧消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能
 

　　智慧消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括一個(gè)核心，六大模塊，每部分 的含義及功能如下：
 

　　首先以云計(jì)算為核心。云計(jì)算是這個(gè)智慧消防系統(tǒng)的核心和大腦，負(fù)責(zé)對(duì)火災(zāi)發(fā)生前的模擬和預(yù)警，主要通過(guò)現(xiàn)有信息和數(shù)據(jù)，以及計(jì)算機(jī)模擬數(shù)據(jù)，對(duì)火災(zāi)發(fā)生的可能的地點(diǎn)原因進(jìn)行預(yù)測(cè)，幫助人們防患于未然；發(fā)生時(shí)對(duì)消防資源的調(diào)度和制定滅火方案，提高救援物資的利用效率，減少資源浪 費(fèi)；火災(zāi)結(jié)束后幫助指導(dǎo)災(zāi)后火災(zāi)防范工作，主要通過(guò)計(jì)算， 幫助選擇火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)后重建方案。
 

　　其次，以六大模塊作為支撐。六大模塊分別是：信息交換和存儲(chǔ)模塊、物聯(lián)網(wǎng)模塊、指揮調(diào)度模塊、模塊、拓展模塊、控制模塊。
 

　　信息交換和存儲(chǔ)模塊主要負(fù)責(zé)報(bào)警數(shù)據(jù)的接入、調(diào)度信 息的傳輸和所有信息的存儲(chǔ)，是各模塊之間的橋梁；物聯(lián)網(wǎng)模塊主要負(fù)責(zé)消防物資、設(shè)備的空間調(diào)配，是消防救援的物理保證；智慧調(diào)度模塊主要負(fù)責(zé)臨場(chǎng)的調(diào)度和遠(yuǎn)程的指揮，有助于 使用者從宏觀角度掌控火災(zāi)的救援進(jìn)展；模塊是智慧消防系統(tǒng)自身的，能夠確保系統(tǒng)免于外界的入侵和意外的發(fā)生；拓展模塊主要是為了技術(shù)發(fā)展的需要，便于引進(jìn)能 夠提高智慧消防救援效率的新技術(shù)和新方法；控制模塊主要 負(fù)責(zé)控制所有的消防設(shè)施，及時(shí)準(zhǔn)確地投放消防設(shè)施，并在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)消防設(shè)備，在火災(zāi)結(jié)束后，關(guān)閉消防設(shè)備。
 

　　以上一個(gè)核心和六大模塊是有機(jī)組成的一個(gè)整體，相互地發(fā)揮作用。
 

　　3.4 智慧消防系統(tǒng)的工作流程
 

　　首先，火災(zāi)預(yù)警的工作流程。云計(jì)算根據(jù)變量(比如溫度，吸煙人群分布、火災(zāi)歷史分布等)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將預(yù) 測(cè)的結(jié)果和應(yīng)對(duì)方案經(jīng)信息交換和存儲(chǔ)模塊傳遞給指揮調(diào)度 模塊，由指揮調(diào)度模塊發(fā)出指揮調(diào)度命令，在指揮調(diào)度過(guò)程中， 模塊負(fù)責(zé)守衛(wèi)職能，使系統(tǒng)免于黑客的攻擊和其他風(fēng)險(xiǎn)，指揮調(diào)度模塊將指令傳遞給物聯(lián)網(wǎng)模塊，由物聯(lián)網(wǎng)模塊 調(diào)度火災(zāi)救援物資，當(dāng)有更好的方案從外界引入時(shí)(比如國(guó)外 的先進(jìn)方案)，拓展模塊開(kāi)始啟動(dòng)，將國(guó)外方案引入智慧消防 系統(tǒng)的云計(jì)算核心進(jìn)行評(píng)估學(xué)習(xí)。
 

　　其次，滅火的工作流程。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，云計(jì)算核心會(huì)迅 速計(jì)算出滅火方案，信息傳輸和存儲(chǔ)模塊將方案?jìng)鬟f給 控制模塊，再由控制模塊開(kāi)啟消防設(shè)備將火撲滅。
 

　　4 安科瑞智慧消防監(jiān)控云平臺(tái)介紹與選型
 

　　4.1 平臺(tái)簡(jiǎn)介
 

　　安科瑞智慧消防綜合管理云平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測(cè)器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識(shí)別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。*原先針對(duì)“九小場(chǎng)所”和危化品生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細(xì)化”的實(shí)際需求。
 

　　從火災(zāi)預(yù)防，到火情報(bào)警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺(tái)內(nèi)運(yùn)行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過(guò)平臺(tái)直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內(nèi)，相關(guān)報(bào)警和事件信息通過(guò)短信、語(yǔ)音郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達(dá)相關(guān)人員。同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)消防滅火控制裝置啟動(dòng)自動(dòng)滅火設(shè)備和消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備，有效解決用電單位電氣線纜老舊，小微企業(yè)無(wú)專業(yè)電工、肉眼無(wú)法直觀系統(tǒng)即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，及時(shí)排除安全隱患。
 

　　4.2 平臺(tái)功能
 

　　平臺(tái)登陸
 

　　用戶登錄成功之后進(jìn)入首頁(yè)，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項(xiàng)目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報(bào)警信息、報(bào)警分類、報(bào)警統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺(tái)賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報(bào)警時(shí)可以在BIM模型中預(yù)警顯示。
 

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控
 

　　智慧用電子系統(tǒng)可接入電氣火災(zāi)、故障電弧、電氣火災(zāi)主機(jī)、滅弧式保護(hù)器探測(cè)和母排無(wú)線測(cè)溫探測(cè)等等各類子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)消防系統(tǒng)設(shè)備的信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)劇超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)閾值，APP、報(bào)警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過(guò)設(shè)備的標(biāo)簽、地理位置定位，快速通知，快速處置。
 

　　隱患管理
 

　　隱患管理包括隱患巡查、隱患處理、和隱患記錄，隱患巡查的目的是為了系統(tǒng)在產(chǎn)生報(bào)警或隱患后，系統(tǒng)可以針對(duì)工程人員派發(fā)工單，處理完以后工程人員能夠在系統(tǒng)中填寫(xiě)相關(guān)工單任務(wù)記錄，以供歷史查詢。隱患統(tǒng)計(jì)支持對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行日、月、季、年的維度查詢，并能夠自定義時(shí)間查詢，將項(xiàng)目下隱患以曲線，圖表的形式展現(xiàn)
 

　　統(tǒng)計(jì)分析
 

　　統(tǒng)計(jì)分析包括數(shù)據(jù)匯總和分析報(bào)告，數(shù)據(jù)匯總以曲線和表格形式顯示各個(gè)月份的報(bào)警和故障記錄，同時(shí)顯示控制日志，支持按照控制類和參數(shù)設(shè)置類分別顯示，也可以按照操作是否成功分別顯示，包括此次控制的操作情況，項(xiàng)目名稱，設(shè)備信息以及對(duì)應(yīng)的操作時(shí)間等；分析報(bào)告包括總體概況和設(shè)備回路特征分析。
 

　　運(yùn)維管理
 

　　根據(jù)運(yùn)維調(diào)度管理的需要，智能調(diào)度技術(shù)人員可以分為不同角色，系統(tǒng)支持巡檢計(jì)劃和巡檢日歷，可支持巡檢人員使用NFC芯片巡檢打卡的功能。
 

　　APP功能
 

　　APP軟件具有IOS版本和安卓版本，并與電腦終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步，能展示剩余電流、溫度、電壓、電流等電氣安全參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)與變化曲線；短路、斷線、漏電、超溫、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等電氣故障實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)等；能實(shí)時(shí)顯示項(xiàng)目地理位置、未排除隱患數(shù)、未處理巡檢數(shù)等；通過(guò)APP消息推送的方式提醒用戶實(shí)時(shí)報(bào)警信息；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程復(fù)位、遠(yuǎn)程分閘功能；可以對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定及修改；可以對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器的遠(yuǎn)程控制記錄進(jìn)行查詢；
 

　　5 結(jié)束語(yǔ)
 

　　智慧消防的出現(xiàn)正是我國(guó)消防信息化建設(shè)的縮影[10]，是時(shí) 代的產(chǎn)物，更體現(xiàn)了我國(guó)政府對(duì)于消防工作的重視。隨著我 國(guó)國(guó)力的強(qiáng)盛和科技的進(jìn)一步發(fā)展，未來(lái)將會(huì)有越來(lái)越多的 智慧消防方案和系統(tǒng)被投入使用，越來(lái)越少的火災(zāi)發(fā)生，從而 穩(wěn)定社會(huì)、造福于民
 

　　參考文獻(xiàn)
 

　　[1] 胡劍飛,丁寧.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧消防中的應(yīng)用研究[J].電 子世界.2019(02)
 

　　[2] 楊玉寶.智慧消防建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J].消防技術(shù) 與產(chǎn)品信息.2018(10);
 

　　[3] 楊新星.試論推進(jìn)智慧消防建設(shè)與發(fā)展的策略[J].消防界 (電子版).2018(06);
 

　　[4] 費(fèi)芹,梅鵬,吳蒙.智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科 技與創(chuàng)新.2018(18);
 

　　[5] 司戈.瞄準(zhǔn)社會(huì)化布局打造立體化消防[J].中國(guó)消防.2017 (18);
 

　　[6] 吳創(chuàng)南.談云計(jì)算背景下的智慧消防建設(shè)[J].
 

　　[7] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)   2020.06 版.