綜合建筑體智慧消防系統監控平臺軟件的設計與實現

杭州市濱江區消防救援大隊 朱立宇豐

為解決綜合體建筑消防管理、聯網監管難、火災隱患發現不及時、消防用水管理困難等問題，通過智慧消防監控平臺設計，重點論述監控報警、消防報警、消防用水、電氣火災、設施查詢、消防管理等平臺軟件設計與實現思路。結果顯示，該平臺能夠對綜合體建筑的火災隱患進行全面管理，打造智慧消防監管系統，發揮智能化技術的應用優勢，對于火災事件采取實時監控和應急預警，充分發揮物聯網技術的應用優勢，為數據分析、設施管理提供依據，還能為行業主管部門提供決策支持。

現如今，城市綜合體建筑數量越來越多，消防設施數量也不斷增加，綜合體建筑的消防安全管理系統建設能夠降低消防部門的運營成本，便于消防巡查管理，通過互聯網技術的廣泛感知功能，互聯共享消防信息，利用遠程監控手段對于重點區域進行實時監控，借助消防專網（VPN）將信號向監控中心統一傳輸。在建筑的智慧消防監管平臺設計方面，需要圍繞消防監控管理需求，合理利用智能技術，讓平臺的可視化功能得以發揮。

1 綜合體建筑智慧消防系統監控功能

1.1 視頻監控

系統設計針對建筑消防的設備機房、消防通道和重點消防區域采取全天候錄像，將監控信息向監控中心上傳，和報警信號聯動，如若中心設備發出警報，通過監控視頻就可實時顯示。

1.2 遠程報警

系統遠程監控功能可以集成報警信息，生成可視化地圖，傳輸到用戶手機App或者商業綜合體管理網絡，系統具備自動報警提示功能，可實現無人值守，節約消防管理成本。應用系統的遠程監控功能，對于消防設備質量進行統計，和維保單位之間進行聯動，讓消防設施在平臺中實現可視化管理，便于管理者掌握設施運行狀況[1]。

1.3 用水監測

用水監測就是消防用水的監測和管理，利用平臺軟件找到綜合體內不利消防水壓、噴淋水壓、輔助查漏和水箱水位等信息，對于消防用水量進行自動化統計，還能計算用水正常和異常情況。

1.4 電氣監測

電氣火災的監測和管理就是將電氣設備和火災報警系統網絡關聯，監管中心的值班人員可借助管理平臺元整監控綜合體建筑中電氣火災和電氣設備。

1.5 設施管理

設施巡檢管理平臺的運用可針對消防設施建立臺賬，利于建筑管理部門、消防部門管理工作的開展，建筑物和消防設施之間存在對應關系，查看和統計過程可視化效果良好，可輔消防巡查，提高消防隱患排除能力。

2 綜合體建筑智慧消防系統監控平臺軟件的設計與實現

2.1 監控報警聯網設計

綜合體建筑的監控報警平臺設計應用視頻監控系統聯網，針對重點監控區域部署監控系統，編碼設備有IPC、DVR、DVS、NVR等，可以利用國際標準，部分非國標類型設備使用接入網關實現接入，對于已建設完成的硬件資源充分利用，設計可視化聯網平臺，最大化利用SDK指令和碼流之間轉換，將設備功能發揮。遠程通信中斷可以接收商報警信號，并向安全管理平臺當中上傳。控制主機收到信號以后，即可啟動周圍視頻監控點，對于現場情況進行報警。為了保證軟件平臺的應用安全，系統利用角色訪問的控制模式，展開權限管理，既能滿足數據訪問需求，又能達到平臺功能方面的需求，還能提供權限認證服務接口，應用拓展提供更多權限方面的支持。隨著管理平臺物量逐漸增加，平臺內部存儲信息量也相對較多，要保證數據的存儲安全，預防惡意訪問情況出現。平臺還可定期備份數據庫信息，對于涉密數據和用戶數據采取加密處理，保證信息安全。重點傳輸數據需要通過高強度加密之后交互傳輸。如果訪客要登錄平臺，需要通過權限驗證才能允許操作。如果連續輸入密碼三次均錯誤，系統會自動提示用驗證碼登錄，保證平臺不會被破解侵入，提高其使用安全。數據庫訪問使用特殊字符，通過邏輯格式過濾驗證，避免數據庫受到入侵攻擊[2]。

2.2 消防通道可視化設計

調查數據顯示，商業綜合體火災事故造成人員重大傷亡原因超過80%都是消防通道被堵塞。所以，在智慧消防管理系統軟件設計方面，消防通道的暢通性監控十分必要。我國消防法當中規定，任何組織或者個人不得堵塞安全出口或者建筑的疏散通道。在監控系統使用過程中，消防通道的可視化管理為重點內容。利用監控系統輔助設計能夠為安全監管提供技術支持，如果通道被占用或者堵塞，可以及時通知相關人員采取整改措施，保證通道暢通性。

監控平臺設計方案利用數字存儲、集中控制網絡傳輸等方式，配備前端攝像機、控制鍵盤、存儲設備、視頻顯示等硬件設施，和應用軟件共同發揮作用。系統開放性和拓展性特色明顯，便于后期系統集成。系統功能的實現可輔助管理者遠程獲取消防通道實況信息。設計過程考慮消防通道組成部分包括安全出口、疏散通道，安全出口涵蓋建筑內部樓上樓梯、直通室外平面出口，疏散通道還包含房間出口和疏散走道。綜合體建筑所有樓層不存在走廊和走道，這類區域需要采取全景監控措施，利用監控設備捕捉現場信息，對于環境360°無死角監控。安全出口光線相對較弱，需要注意對設備采取補光處理，保證設備的信息捕捉能力[3]。

利用視頻采集功能和云鏡控制功能，對于監控區域消防信息進行實時采集。云鏡控制的應用能夠對特定監控點信息進行記錄，如果系統發出警告信息，控制軟件就能和云臺攝像機進行聯動，使其轉向預置點，執行掃描功能。一旦系統使用階段網絡發生中斷情況，前端視頻監控信息才能存儲于攝像機內存設備當中，待網絡功能恢復以后，向中心機房設備當中存儲。監測軟件擁有智能偵測和分析多種功能，可以實現越界、區域入侵、進入離開、徘徊、人員聚集、快速運動等方面的政策。綜合體建筑消防監測平臺擁有嵌入式NVR，其可靠性相對較高，設計過程只需要在本地平臺部署NVR，就能應用其對于前端的控制鏡頭監控錄像，24h連續采集，圖像數據能夠存儲30天。

2.3 消防用水可視化設計

消防用水的管理平臺建設由采集單元和智能監測主機組成，前端單元處于系統之內具備感知作用，能夠實時采集消防用水狀態。監測主機可以傳輸信息數據，分類管理。商業綜合體可以根據消防系統類別設置信息采集設備，并對布控要求進行說明。比如：建筑的噴淋系統用水監測可以選擇在線壓力信息采集單元，設置1處噴淋保護區；建筑的消火栓系統，同樣使用壓力采集單元，在建筑的頂層和底層分別設置1個；消防水箱設置液位采集單元，每個水箱設置1處，將監測主機設置在消防控制室，隨時接收、轉發和處理監控信息，顯示用水狀態。管理者使用平臺軟件即可對消防用水的異常報警狀態進行獲取，查詢歷史數據。

軟件具備在線監測功能，實時了解建筑消防用水實際狀態，比如：消防水池、水箱等液位數據、噴淋管壓力、消火栓壓力信息。應用管理軟件存儲前端消防用水的數據信息，通過查看消防用水的監測點全天候曲線，直觀把控消防水穩定性，診斷管網老化問題導致的滴漏問題是否存在。在智慧管理平臺的應用下，能夠動態化對于消防用水監測點報警值進行設定，如果系統使用期間，獲取數據信息超過報警上限，就可通過聲音警告，閃爍電子地圖，對應數據信息變色，提示管理者快速處理報警時間信息。除此之外，報警事件出現以后，值班人員還能將警情精準推送，便于維保人員處理，通過閉環管理的方式，保證每次報警信息能得到有效處理[4]。

2.4 電氣火災可視化設計

利用智慧平臺管理軟件對于建筑的電氣火災采取可視化管理，系統設計過程將電氣火災管理系統和監控設備共同聯絡，打造監管中心，依托計算機平臺對于火災系統和設備進行遠程控制和管理，保證火災隱患能夠及時處理，為建筑消防安全管理提供支持。系統平臺可對電氣火災報警信息進行實時監測，把握設備運行狀態，將監測點溫度、剩余電流變化繪制成動態曲線，如若發現異常，就可讓管理人員發出提示，通過可視化管理，提前預測火災發展情況。軟件能夠對綜合體建筑火災系統溫度超高、漏電超限等問題實時監測，準確傳送火災信息，保證管理及時。利用中心端軟件，便于管理者對于火災隱患信息隨時把握，無論是溫度超高，還是電流過高，都會觸發自動報警裝置。此時管理者可以撥打電話或者取消控制室中的視頻圖像完成火災報警的信息確認，保證信息處理及時。系統軟件兼具中心客戶端、監控設備，探測器同時報警功能，滿足智慧消防從主體管理需求。火災巡檢功能的實現可對監控設備通訊狀態進行監督，如果前端探測器出現故障，系統軟件界面就能顯示聲光信息，將故障原因明確，確認故障狀態，為相關人員采取維修或保養措施提供支持，提高火災設施運行效率。系統應用階段，還能同時處理主動上傳溫度數據、電流數據。管理者可以利用系統的統計和查詢功能，對于綜合體建筑的消防報警記錄全面查詢，搜索名稱、時間段、警情、處理結果相關信息，就能獲知報警信息的處理情況。

2.5 設施查詢可視化設計

智慧消防管理平臺的設施查詢分為幾個層次：（1）管理層設施，利用平臺軟件對于消防設施采取個性化管理，建立設施臺賬，支持條件查詢、自動提醒等功能；（2）可視化管理，利用地圖、平面圖，對于消防設施、臺賬采取可視化管理，能根據綜合體地圖或者樓層平面圖對于設施分布情況進行管理；（3）巡查管理，消防巡查管理系統可以根據統計方式不同，建立巡查、維修保養、值班、整改等臺賬，對于管理信息進行全方位監督，自動提醒現場檢查或者設施巡檢復核信息[5]。

管理平臺功能的實現，從消防設施盤點入手，對設施采取個性化分類，體包括消火栓、自動噴水、消防供水、火災報警等管理系統，針對消防設施所在位置和重要程度制定巡檢計劃。同時，還需要根據巡查點所處的樓層和設備類型劃分人員巡查任務，根據需求制定巡查計劃。巡查人員可以手持巡查單，對于消防設施逐一巡查。應用智能設備掃描二維碼，即可獲得隱患排查信息，當檢查工作完成以后，還可利用智能設備向平臺服務器上傳檢查結果。如果檢查區域沒有運營商信號覆蓋有無線網絡覆蓋，巡查人員還能采取離線巡查方式，完成對應巡查工作。一旦巡查期間出現安全隱患，相關人員可拍圖片或者以文字形式將服務器上傳，管理系統可以根據具體問題自動生成整改措施，并向維保人員下發，問題整改以后還需要重新確認。確認通過后即可生成電子臺賬，便于消防部門進行檢查，管理人員利用系統軟件能夠對消防設施隱患整改情況、設施完好率、巡檢工作完成效率信息進行查詢，便于制定管理決策。在平臺軟件的應用下，通過平臺端能夠獲取檢查結果數據，為智慧消防系統對于巡查人員和消防設施采取精細化管理提供支持。除此之外，對于重點區域滅火器和消火栓設施是否存在丟失、損壞或者移動等情況實時監測，借助電子地圖對其進行標注，實現可視化管理。

2.6 消防可視化管理設計

消防信息可視化系統當中包含所有消防業務的子系統，系統界面設置報警中心、設備運維、系統配置、消防檢測等模塊，管理者利用平臺軟件能夠快速了解消防信息待辦事項，查詢重點設備數據信息。各類電流、溫度數據能夠以圖形的方式直觀展示[6]。比如：設備運維圖能夠呈現平臺服務器和消防主機故障，利用餅圖的方式體現消防報警統計信息，輔助管理者了解綜合體建筑消防系統，了解溫度、水壓、電氣、燃氣等報警信息，還能通過短信、微信等途徑發送信息。

3 結語

綜上所述，綜合體建筑的智慧消防管理系統設計，主要應該實現視頻監控、遠程監測、用水監測、火災監測、設施查詢等方面功能，充分利用GIS技術，于綜合體一部環境進行監控，輔助火情判斷，建立地圖模型，借助大數據分析天災火災隱患，掌握消防設備的控制思路，在互聯網通信的支持下，提高管理平臺的交互能力，為綜合體建筑的消防管理提供支持。

引用

[1]包寒.大型樓宇物聯網與互聯網融合的智慧消防系統[J].中國高新科技,2020(18):116-117.

[2]陳海峰.NB-IoT技術在智能消防栓系統中的應用研究[J].長江信息通信,2021,34(9):108-110.

[3]鄒剛,胡房建,初善福,等.基于數據融合的智慧消防綜合監控平臺在石化倉儲行業的應用[J].電子技術與軟件工程,2019(23): 156-157.

[4]徐尚鵬.消防物聯網遠程監控系統的設計和實現[J].信息與電腦(理論版),2020,32(9):117-120.

[5]姜超.“智慧消防”建設思考與框架設計[J].電腦知識與技術, 2020,16(18):194-195.

[6]袁幼哲,宋茜云,楊浩.安防消防一體智能應用探討與展望[J].建筑電氣,2020,39(11):18-22.