城市智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在火災防控工作中的應用及難點

■ 范三戰(zhàn) 鄭州航空港經(jīng)濟實驗區(qū)消防救援支隊

隨著我國城市化進程的加快，消防工作面臨著越來越復雜的局面，中央及各級部門提出利用現(xiàn)代技術全面提高消防工作的科技化、信息化、智能化水平，智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設快速鋪開，但是由于建設及使用單位對智慧消防技術缺乏深入了解、建設過程中缺乏統(tǒng)一明確的標準規(guī)范、智慧消防技術發(fā)展不夠成熟等諸多方面原因，各地智慧消防系統(tǒng)建設的內容差異性很大，應用效果更是千差萬別，其中主要用于火災防控的智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)作為智慧消防建設最基礎的版塊，建設及應用問題最為突出。

一、智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

結合鄭州航空港經(jīng)濟實驗區(qū)消防工作實際情況，為了提高區(qū)域內火災高危單位及高層住宅的火災防控工作精細化水平，我們設計了鄭州航空港經(jīng)濟實驗區(qū)智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要涵蓋系統(tǒng)軟件、物聯(lián)網(wǎng)硬件及運營服務三大版塊，其中包括智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控平臺、社會單位智慧消防安全應急自管系統(tǒng)、火災遠程自動報警裝置、消防水系統(tǒng)壓力及液位監(jiān)控裝置、無線電氣火災監(jiān)控裝置及消防控制室視頻遠程監(jiān)控等內容，并在系統(tǒng)中設計部署了智能分級預警算法，取得了良好的效果。

（一）系統(tǒng)軟件的設計重點

智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)軟件根據(jù)使用角色及功能要求的不同，主要包括為兩個子系統(tǒng)：智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控平臺和社會單位智慧消防安全應急自管系統(tǒng)，應用門戶包括web 瀏覽器與手機App。消防監(jiān)管部門使用電腦中的web 瀏覽器及管理版軟件對所有聯(lián)網(wǎng)單位的消防情況進行實時掌控與交互，第三方服務機構通過遠程監(jiān)控中心大屏為監(jiān)管部門、各級網(wǎng)格及聯(lián)網(wǎng)單位提供運營服務，聯(lián)網(wǎng)單位相關人員通過社會單位智慧消防安全應急自管系統(tǒng)對本單位的消防安全工作進行自我管理及履責。軟件架構圖如下所示：

智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控平臺可以實時接收各個聯(lián)網(wǎng)單位的消防設施運行狀況信息及相應的前端設備位置信息，并在監(jiān)控中心平臺系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)上集成展示。結合智能分級預警算法及隱患分級分類規(guī)則，構建社會單位自主管理、監(jiān)控中心協(xié)同監(jiān)督、監(jiān)管部門精準防控的火災三級防控網(wǎng)。主要功能包括：集成顯示區(qū)域內消防物聯(lián)網(wǎng)火警、消防設施故障和社會單位防火巡查的信息、實時向消防部門、監(jiān)控中心、網(wǎng)格員、社會單位、維保公司發(fā)送各類信息，通過火災智能預警算法篩除誤報警后的疑似火警信息在手機App、短信、微信消息推送的基礎上能夠自動撥打語音電話給預定人員自動報警，明確提示當前信息為高度疑似火警，需立即進行合理處置；對各個單位的消防管理工作、消防檔案進行歸類、存檔、查詢；對聯(lián)網(wǎng)單位的消防安全工作進行自動打分排名；對整個區(qū)域內的各類消防數(shù)據(jù)進行多維度分析，對區(qū)域內的火災防控整體形勢進行研判，得出有針對性的策略，指導下一步消防工作重點。

社會單位智慧消防安全應急自管系統(tǒng)的主要作用是提高社會單位的消防安全自我履責能力。一直以來社會單位難以切實落實自身的消防安全主體責任的問題是社會消防安全治理中的最大癥結，履責難的主要原因之一就是缺乏便捷、有效的管理工具，而社會單位智慧消防安全應急自管系統(tǒng)正是為了解決此問題而設計的，使社會單位可以實時掌握本單位消防安全設備設施運行情況、消防安全管理情況、消防安全隱患整改情況等問題，降低本單位消防安全風險。

（二）物聯(lián)網(wǎng)硬件的設計

自動消防系統(tǒng)中的消防設備設施包括十多個各類系統(tǒng)，目前物聯(lián)網(wǎng)技術基本可以涵蓋其中大部分系統(tǒng)，鄭州航空港經(jīng)濟實驗區(qū)本期項目建設中主要設計了用于傳送火災自動報警系統(tǒng)中火警、故障、啟動、反饋、復位等重要信息的報警信息傳輸裝置。有用于監(jiān)控試驗消火栓及噴淋末端的無線水壓監(jiān)測裝置，用于監(jiān)控屋頂消防水池水位的無線液位監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控電氣系統(tǒng)中剩余電流、溫度、電壓、電流過載的電氣綜合監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控消防控制室值班情況的視頻監(jiān)控裝置，用于防火巡查工作的智能巡檢芯片等物聯(lián)網(wǎng)硬件。下一步還將接入消防水系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控裝置、室外消火栓壓力監(jiān)控裝置、防排煙系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控裝置、可燃氣體狀態(tài)監(jiān)控裝置等設備。如智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)硬件架構圖。

（三）運營服務的重點問題

智能消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)硬件架構圖

在全國開展建設智慧消防系統(tǒng)的過程中，“重建設、輕服務”的現(xiàn)象比較普遍，往往在投入大量資金進行智慧消防物聯(lián)網(wǎng)軟件及硬件建設后，智慧消防系統(tǒng)就進入了自我運行、自覺使用的狀態(tài)，大量功能被荒廢，甚至成了僅供參觀和宣傳擺設，對運營服務的理解多數(shù)都停留在云空間租用、物聯(lián)網(wǎng)設備維護及物聯(lián)網(wǎng)卡費用上。有些項目雖然配備了監(jiān)控中心，服務人員對收到的單位報警信息進行詢問，但由于大量誤報警的存在，這些服務人員的工作很容易進入麻痹大意、漏打晚打甚至不打的狀態(tài)，成為了消防控制室監(jiān)控工作狀態(tài)的翻版，而各個聯(lián)網(wǎng)單位由于本來就是被動接入智慧消防系統(tǒng)、沒有感受到任何有價值的服務、沒有解決過任何實際問題，對智慧消防系統(tǒng)的使用越發(fā)被動甚至是抵觸。同樣的情況也極容易存在于監(jiān)管部門對于智慧消防系統(tǒng)的使用過程中。

在鄭州航空港區(qū)的項目運營中強化了對服務的各項要求，設置了智慧消防應急服務中心，24 小時坐席值守人員均具有中級以上消防設施操作員或注冊消防工程師資格，工作職責明確為：一般誤報警不打電話，但監(jiān)控處理及時率；在火災智能分級預警技術的支持下第一時間撥打人工電話遠程指導正確處置方法；發(fā)現(xiàn)異常故障后遠程指導協(xié)助排除；呼叫流動應急小組到現(xiàn)場進行輔助等。如智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)服務架構圖。

指揮消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)服務架構圖

二、智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)建設及部署中的常見難點問題

（一）做好與社會單位的溝通工作

由于城市智慧消防物聯(lián)網(wǎng)項目建設往往涉及大量社會單位，需要這些單位在建設及運行各個階段的工作充分配合，如現(xiàn)場點位勘察、消防基本信息收集、指定配合人員等，但由于很多社會單位自身消防安全工作存在很多漏洞及多種原因，再加上對智慧消防這種新生事物缺乏了解及認識，一旦前期溝通工作不到位，就會造成項目建設階段出現(xiàn)技術偏差、工期延誤、使用不積極等現(xiàn)象。

在鄭州航空港區(qū)智慧消防的建設過程中，消防支隊、設計咨詢單位、承建及運營服務單位一起，通過電話溝通建立包含所有單位的微信工作群組、遠程智慧消防系統(tǒng)介紹、制定并告知每家單位具體配合計劃、依據(jù)各個單位的實際難處制定方便措施等工作，讓聯(lián)網(wǎng)單位充分感受到國家在智慧消防建設方面的法規(guī)要求，了解智慧消防系統(tǒng)對于社會單位自身消防安全管理提升方面的作用，并最大限度地減少聯(lián)網(wǎng)單位配合的工作量，同時通過清晰的組織分工、提前編制簡單清晰的工作表格、優(yōu)化并行工作計劃等方式，大大提高了工作效率，使近500 棟高層建筑的消防物聯(lián)網(wǎng)建設在一個月內得以完成，并順利進入運營使用階段。

（二）消防物聯(lián)網(wǎng)硬件的選型及配置原則

消防物聯(lián)網(wǎng)涉及多類系統(tǒng)物理量和信息的監(jiān)測設備，目前國家及各地區(qū)尚缺少明確、細致的建設規(guī)范。鄭州航空港區(qū)智慧消防物聯(lián)網(wǎng)項目依據(jù)平時消防監(jiān)督管理和社會單位消防系統(tǒng)實際情況，在首期建設項目中選定了用戶信息傳輸裝置、無線水壓/ 液位監(jiān)測設備、電氣火災綜合監(jiān)測設備、視頻監(jiān)控設備等物聯(lián)網(wǎng)裝置。

用戶信息傳輸裝置負責傳送火災自動報警系統(tǒng)的各類信息，設備選型中需重點注意：選用同時具有連接聯(lián)網(wǎng)板卡及打印機方式的設備，當某單位火災自動報警系統(tǒng)存在年久失修、維護保養(yǎng)不到位，加裝聯(lián)網(wǎng)板卡可能會導致大量故障設備丟失的情況時，可以通過連接打印機的方式獲取信息。另外，國家已經(jīng)取消了用戶信息傳輸裝置的3C 強制檢驗，為成本及性能考慮，可以選擇成熟的非3C 產(chǎn)品。

無線水壓/ 液位監(jiān)控裝置，由于自身帶有電池，且多為NB 通訊方式，為保證持續(xù)供電，需采用鋰電池，但同時考慮鋰電池的安全性及室外環(huán)境的適用性，建議選用防爆等級、防塵防水在IP65 以上的設備。噴淋末端壓力檢測為最大性價比，在每個濕式報警閥的所屬分區(qū)內選取一個最不利點的位置進行安裝，既節(jié)約了成本，又可以最大范圍地監(jiān)控噴淋系統(tǒng)壓力情況。

（三）關鍵軟件功能的選擇

由于各個相關方對智慧消防系統(tǒng)的需求缺乏清晰的認識，同時又缺乏統(tǒng)一的標準，往往會認為“功能越多、界面越花哨”的軟件更為高級，但實際上大部分的功能是沒有實際意義的，尤其是這些功能在給聯(lián)網(wǎng)單位帶來大量的煩瑣操作、工作任務的同時，又難以解決聯(lián)網(wǎng)單位誤報率高、消防工作找不到重點等關鍵問題，造成社會單位的智慧消防系統(tǒng)使用率低，甚至是抵觸，失去了智慧消防建設的意義。經(jīng)過在試運行階段對鄭州航空港區(qū)智慧消防軟件聯(lián)網(wǎng)單位使用情況的后臺數(shù)據(jù)監(jiān)測及現(xiàn)場問卷調查顯示，經(jīng)常被使用或被認為非常有價值的功能主要有：疑似火警自動語音電話報警、火災報警消息微信推送、月度評估報告最高頻報警及故障位置前五統(tǒng)計、消控室視頻實時監(jiān)控、消防測評法律規(guī)范提示、內嵌消防最全規(guī)范查詢等。

火災智能分級預警算法是鄭州航空港區(qū)智慧消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的特色功能，目前在國內其他城市的類似系統(tǒng)的部署中尚屬少見。經(jīng)向研發(fā)企業(yè)了解，火災智能分級預警算法以對火災報警的時間及空間維度同步運算，加之對每個單位不同情況的自適應算法為主要手段，將火災自動報警控制器傳來的火警信息劃分為一般火警（誤報警）、異常火警以及高度疑似火警，并配置不同級別的通知手段，疑似火警到達時發(fā)送短信并自動撥打語音電話給系統(tǒng)中預定人員。經(jīng)過幾個月的試運行，系統(tǒng)已經(jīng)自動捕捉并通知了5 起真實火情。在2019年12月29日早7 點52 分，某單位發(fā)生的實際火情中，自動報警電話比群眾撥打119 報警電話提早了3 分24 秒，為火警處置爭取了寶貴的時間。類似的案例還有發(fā)現(xiàn)了春節(jié)期間地下車庫放煙花爆竹、疫情防控期間半夜行竊人員倉庫內點火取暖、員工公寓爐灶糊鍋等原因造成的火情，由于自動報警電話撥打及時，均在火情早期就進行了有效處置，未造成大的火情。“誤報不打電話，電話響了就是真的”，此功能經(jīng)檢驗，有效地消除了消防控制室值班員常見的麻痹大意現(xiàn)象，值得肯定與推廣。

三、結語

城市智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、地理信息等新一代信息技術的應用，在抓實社會面火災防控上取得明顯成效。各地都在加快速度建設各類智慧消防系統(tǒng)，為了使智慧消防技術能夠充分發(fā)揮作用，在建設過程中應注重實效，尤其是注重鼓勵聯(lián)網(wǎng)單位參與的程度、注重各項功能為社會火災防控帶來的實際效果的評估，不僅為消防監(jiān)管便利使用，更應著眼于提高社會單位消防安全的履責能力。