智慧消防

方嘉淇

摘 要：通過深入研究智慧消防技術(shù)，我們可以對消防行業(yè)的五年或十年內(nèi)的發(fā)展趨勢做出判斷：不管是設(shè)備的變化，還是技術(shù)的變化，“消防設(shè)備+物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術(shù)+人工智能”是智慧消防發(fā)展的根本。通過消防設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的融合，構(gòu)建智慧消防體系推動消防監(jiān)督管理向消防安全治理轉(zhuǎn)變，推動被動式消防向主動消防轉(zhuǎn)變，推動火災(zāi)驅(qū)動向風(fēng)險驅(qū)動轉(zhuǎn)變，才能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)消防向現(xiàn)代消防的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：智慧消防;人工智能;云平臺

引言

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，高層建筑、超高層建筑、大型綜合性建筑、地下建筑的數(shù)量不斷增加，火災(zāi)隱患也隨之增加。因此，防火被認(rèn)為是一個值得全民關(guān)注的重要問題[1]。2017年10月，公安部消防局發(fā)布了《關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》。意見要求全面提高消防工作科技化、信息化、智能化水平，實(shí)現(xiàn)信息化條件下火災(zāi)防控和滅火應(yīng)急救援工作轉(zhuǎn)型升級，并著重指出“統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范數(shù)據(jù)來源，對消防內(nèi)部、外部數(shù)據(jù)資源進(jìn)行匯聚和挖掘分析，為火災(zāi)風(fēng)險研判、滅火救援指揮、隊(duì)伍管理分析、消防宣傳服務(wù)和領(lǐng)導(dǎo)指揮決策等提供信息支撐”，標(biāo)志著智慧消防推廣進(jìn)入新時期[2]。

在目前的消防領(lǐng)域，傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)的消防安全因素相互交織、相互滲透，火災(zāi)防控壓力不斷增加，滅火救援風(fēng)險日益增大，消防隊(duì)伍管理形式日趨復(fù)雜。同時，由于研究決策機(jī)制的滯后，消防信息化管理工作面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，半創(chuàng)新半傳統(tǒng)的工作方式與新形勢、新任務(wù)不相適應(yīng)的矛盾也日漸突出。

如何在信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的大背景下，通過運(yùn)用云計算、大數(shù)據(jù)等手段，引領(lǐng)消防管理革命，為消防管理工作“破局突圍”提供核心驅(qū)動力，該難題急需破解。

1 我國智慧消防技術(shù)研發(fā)趨勢

1）火災(zāi)報警系統(tǒng)從宏觀上向網(wǎng)絡(luò)化、智能型發(fā)展。報警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化就是用計算機(jī)技術(shù)將控制器之間、探測器之間、系統(tǒng)內(nèi)部、各個系統(tǒng)之間以及同城市“119”報警中心等通過一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行相互連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的調(diào)用，對報警系統(tǒng)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理[6]。火災(zāi)探測智能化就是要探測系統(tǒng)能主動積極采集環(huán)境中的有效數(shù)據(jù)像環(huán)境的溫度、濕度、灰塵、光波等數(shù)據(jù)模擬量并對采集到的數(shù)據(jù)充分采用模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行計算處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能模仿人對各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行比對判斷，從而準(zhǔn)確地預(yù)報和探測火災(zāi)，避免誤報和漏報現(xiàn)象。

2）報警系統(tǒng)設(shè)備間連接方式向多樣化發(fā)展。隨著無線通信技術(shù)的成熟、完善和新型有線通信材料的研制，設(shè)備間、系統(tǒng)間可根據(jù)具體的環(huán)境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和通信技術(shù)，設(shè)備間可以用無線技術(shù)進(jìn)行互連互接，形成有線、無線互補(bǔ)，同時新型通信材料的研制開發(fā)可彌補(bǔ)目前系統(tǒng)大多采用銅線連接存在耗材多、成本高、易磨損、系統(tǒng)施工維修復(fù)雜等狀況，而且各探測器之間也可進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞和交流，使探測器的設(shè)置從枝狀變成網(wǎng)狀，探測器不再是各自獨(dú)立的，使報警系統(tǒng)間、設(shè)備間的信息傳遞變得更方便、更可靠。

2 研究內(nèi)容

基于研發(fā)的新型消防設(shè)備，應(yīng)用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)通訊和人工智能技術(shù)聯(lián)合研發(fā)全新一代可視化智能火災(zāi)報警系統(tǒng)。融入“消防設(shè)備+物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術(shù)+人工智能”核心技術(shù)，構(gòu)建新一代智慧消防遠(yuǎn)程運(yùn)維管理云平臺。

本“可視化人工智能火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)”由人工智能火災(zāi)報警控制器、可視化復(fù)合傳感智能感煙火災(zāi)探測器、可視化紅外測溫火災(zāi)探測器、語音對講手動報警按鈕、智能語言疏散聲光警報器等設(shè)備和消防遠(yuǎn)程智能運(yùn)維管理云平臺組成。

傳統(tǒng)的消防控制中心除設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)外，還需要設(shè)置其他系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都需要額外單獨(dú)布線，導(dǎo)致工程施工過程復(fù)雜和運(yùn)行維護(hù)管理成本大幅增加。傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)建設(shè)周期長，工程地點(diǎn)分布在全國各地，安裝調(diào)試、售后服務(wù)成本高，統(tǒng)一管理難度大，導(dǎo)致維保業(yè)務(wù)嚴(yán)重流失。傳統(tǒng)的消防監(jiān)控中心系統(tǒng)組成，本“人工智能火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)”是基于傳統(tǒng)的消防火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)研發(fā)而來。系統(tǒng)主體采用：云—管—邊—端協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)，如圖2所示。

云：消防遠(yuǎn)程智能運(yùn)維管理云平臺，利用云平臺互聯(lián)網(wǎng)智能運(yùn)營中心，可以為全國各地的用戶提供消防管理及維保服務(wù)。例如：遠(yuǎn)程視頻核實(shí)火警、遠(yuǎn)程智能疏導(dǎo)控制、消防數(shù)據(jù)研判、消防信用保險等多項(xiàng)遠(yuǎn)程云服務(wù)。

管：應(yīng)用PLC-loT載波通訊物聯(lián)網(wǎng)、WIFI6、5G通訊模組、ARM處理器、Atlas 200人工智能計算模塊。為人工智能火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的互聯(lián)網(wǎng)接入保障，為真正意義上實(shí)現(xiàn)消防遠(yuǎn)程智能運(yùn)行維護(hù)管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

邊：基于現(xiàn)有的消防總線，用融入邊緣計算模塊、物聯(lián)通信模塊、智能AI分析模塊的數(shù)字化消防報警主機(jī)替代傳統(tǒng)的普通型消防報警主機(jī)。通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的火災(zāi)判定模型算法，杜絕傳統(tǒng)消防系統(tǒng)的高誤報率。此外，可通過植入的智能AI分析模塊，快速準(zhǔn)確核對火警信息，并能進(jìn)行一鍵預(yù)案聯(lián)動處置。

端：在人工智能火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)的終端設(shè)備部分，更是進(jìn)行了設(shè)備升級。用可視化復(fù)合傳感智能感煙火災(zāi)探測器替代普通感煙火災(zāi)探測器（傳統(tǒng)的感煙火災(zāi)探測器是不具備可視化功能的）、用具備語音對講功能的手動報警按鈕替代普通手動火災(zāi)報警按鈕、用可視化紅外測溫火災(zāi)探測器替代火焰探測。多傳感器火災(zāi)探測與圖像識別技術(shù)結(jié)合，極大降低傳統(tǒng)火災(zāi)探測器的高誤報率。以及智能圖像識別火災(zāi)探測器、語音對講手動報警按鈕、智能語言疏散聲光警報器與傳統(tǒng)的終端設(shè)備相比較，顯著的優(yōu)勢所在。

遠(yuǎn)程視頻核實(shí)火警功能，能夠讓控制系統(tǒng)提前三分鐘介入火情處置，爭取火災(zāi)初起階段的寶貴三分鐘，能夠盡最大可能防止火災(zāi)的發(fā)生和減少火災(zāi)造成的損失。

該系統(tǒng)的紅外測溫火災(zāi)探測器具有紅外溫度測量、視頻攝像、云臺控制等功能，可實(shí)現(xiàn)溫度視圖和實(shí)物圖像疊加，生成可視化溫度分布圖，在火災(zāi)早期溫度異常升高時即可發(fā)出報警，比傳統(tǒng)點(diǎn)型感溫探測器提前至少2-5分鐘，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙、變配電站、變壓器房、配電柜、充電樁等重要場所的溫度監(jiān)控。本“人工智能火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)”正在實(shí)現(xiàn)從民用消防、商用消防向工業(yè)消防的邁進(jìn)。

3 結(jié)論

（1）智慧消防為人工智能火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)提供了更開放、更廣闊的云平臺。基于平臺開放的能力，合作廠家和開發(fā)者可快速實(shí)現(xiàn)豐富的綜合應(yīng)用。

（2）消防報警遠(yuǎn)程運(yùn)維云平臺具有報警主機(jī)遠(yuǎn)程編程、狀態(tài)遠(yuǎn)程診斷、故障遠(yuǎn)程維護(hù)、固件遠(yuǎn)程更新，編程信息遠(yuǎn)程查詢、下載、存儲，調(diào)試維保遠(yuǎn)程授權(quán)、管理等功能。

（3）能提供消防聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、消防大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、城市智慧消防遠(yuǎn)程管理等增值服務(wù)。最終建立功能完善、體系完整的智慧消防管理云平臺。

參考文獻(xiàn)

[1]黃愷.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧消防中的應(yīng)用[J].中國科技信息，2021（09）：113-114.

[2]吳艷敏，靳豆豆.我國智慧消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析及完善[J].武警學(xué)院學(xué)報，2021，37（04）：40-44.

[3]李冬冬.信息化背景下智慧消防建設(shè)研究[J].今日消防，2021，6（04）：136-137.

[4]姜振國.探究以信息化為導(dǎo)向的智慧消防建設(shè)[J].今日消防，2021，6（03）：141-142.

[5]黃廣蕓.智慧消防建設(shè)分析[J].消防界（電子版），2020，6（17）：71-72.

[6]童威，黃啟萍.大數(shù)據(jù)時代下智慧消防工作探究[J].廣西物理，2020，41（03）：30-32.

作者簡介：

職稱：講師、1988年、研究生、研究方向：暖通工程