激光除锈
摘要：随着智慧城市的蓬勃发展，智慧消防的理念也在不断⾰新，作为公共安全模块的重要组成部分，智慧消防理念将覆盖城市消防安全的各个环节。通过对城市消防数据信息的采集归纳并进⾏数据信息分析，智慧消防为城市消防安全规划、消防科研机构以及消防单位等提供强有⼒的决策⽀持。对信息采集设备、物联⽹云端以及智慧消防在部分省市应⽤现状与问题进⾏分析，进⽽提出推进智慧消防健康可持续发展的建议。 关键词：智慧消防；物联⽹;RFID 技术
1、前⾔
智慧消防与智慧城市的建设是相对应的，是结合消防⾏业特点以及当前消防⾏业⾯临的种种困难和问题⽽衍⽣出来的⼀种成果，其为解决智慧城市消防管理众多难点提供了许多新颖、有效、便捷的思路。从当前消防⼯作⾯临的任务来
说，“智慧消防”主要是在公众消防安全需求的基础上进⾏的，在运⽤物联⽹和⼤数据以及空间地理信息的基础上，促使这些内容能够集成的新⼀代信息技术，也是对消防基础设施的改善，使得消防⼯作的机制能够得到优化，促进消防规划、管理和服务智慧化等新理念和新模式确⽴。智慧消防截⾄⽬前尚且处
于发展阶段，⽬前并没有⼀个标准的定义。本⽂研究智慧消防建设与应⽤现状，调查分析存在的问题，并提出解决问题的对策，为发展智慧消防城市提供有⼒的安全保障。
2 、智慧消防技术
智慧消防建⽴在以⽕灾探测器、消防⽔泵控制器、防⽕卷帘控制器、可燃⽓体探测器等信息采集设备的基础上。随着科学技术的发展，越来越多的新元素融⼊消防信息采集设备，以下以⽕灾监测报警系统、消防给⽔设施的智能监测系统、建筑消防设施智能管理系统为例，介绍⽬前智慧消防在信息采集设备⽅⾯的应⽤现状。 2.1 ⽕灾监测报警系统
智慧消防建设中很重要的⼀项内容就是⽕灾监测报警系统，“报警早、损失⼩”，如何能及时且有效地了解⽕灾报警信息是“智慧消防”的主要智慧体现。因此，⽕灾监测报警系统是“智慧消防”的主要成果之⼀，它在现有⽕灾报警系统⼯作原理基础上加⼤了⽕灾感知能⼒，设置了综合性的感温、感光以及感烟模块，增配了联动性⽕情监控设施，能够在根源上避免报警滞后的问题。系统较之前的智慧体现就是安装了能够根据⽕警信号反馈的位置启动摄像头监控设备，即通过视频来监控现有的⽕灾现场，其联动性强，可以随时启动，并存有录像记录。如果某处出现⽕情，⽕灾监测报警系统会迅速产⽣报警信号，信号再由报警控制器传给接警服务器云平台，云平台保证信号顺利传输⾄服务器端，服务器端
的⼯控机负责利⽤收集到的视频和信号分析⽕灾现状，如果察觉到了⽕灾发⽣，⼯控机会准确标识现有的⽕灾区域，再次与其他系统相联动；反之，如果未察觉到⽕情，那么命令系统恢复原有状态，如图 1 所⽰。
在对已经安装该系统的单位和部门进⾏应⽤调研时发现，该系统对于及时、准确获悉单位⽕情是有作⽤的，⼀⽅⾯其感知的信号更⼴泛，另⼀⽅⾯其增加的视频扫描与⽕灾分析功能使得⽕警信号更准确，还可以很⼤限度地降低单位⼈为脱岗造成的不良影响，但是截⾄⽬前，虽然新型⽕灾监测报警系统正受到热捧，然⽽其在整体上尚未达到完善。随着建筑信息管理 ( Building Information Manage-ment，简称 BIM)技术逐步应⽤在智慧消防领域，将
来 BIM 技术与⽕灾报警技术两者结合之后，可清晰地了解到⽕灾现场的状态，⽐如看哪个地⽅有⼈、在哪个位置，这在救援的时候才有意义。
2.2 消防给⽔设施智能监测系统
我们所追求的智慧消防，是不需要⽤警⼒⽽是通过设备就可以做到⾃⾏灭⽕，所以与⽔有关的消防设备的正常运⾏，就尤为重要，它们都需要管道中有连续不断的⽔作为供给。消防⽔泵只有能够正常启动和运⾏，才能将储存在消防⽔池中的⽔通过管道及时输送到各个喷头处，故消防泵能否⾃动启动是初期灭⽕的关键。⽬前，消防⽔泵的应⽤现状不容乐观，平时处于闲置待命状态，锈蚀、损坏或线路
磨损的现象⾮常普遍。在智慧消防兴起后，基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称 PLC)的消防泵智能巡检控制器成了解决问题的⽅法之⼀。系统配有多种巡检模式。以⾃动巡检模式为例：系统进⼊到⾃动巡检模式后，⾸先对主电路检查，若存在故障，则在触摸屏上显⽰故障；若⽆故障存在，则进⾏下⼀步———变频器⾃检。若变频器出现故障，则在触摸屏上显⽰故障信息，若变频器正常，系统再进⼊下⼀步———⾃动巡检⼦程序，对变频器的参数和主泵的参数进⾏匹配，成功后对主泵实⾏巡检，巡检完成后，重复上述过程，依次对所有⽔泵完成巡检。⼯作⼈员通过触摸屏就可以及时查看系统的运⾏状况PLC的控制器⽅式是发展⽐较早的⼯业控制器，它很早就应⽤于⼯业⽣产线、流⽔线、⼤型⾃动化设备⽅⾯，虽具有通过简单编程即可实现控制要求、灵活性⾼等优点，但其可靠性、实时性和稳定性⽋佳，并且价格过⾼，缺乏市场竞争⼒。消防⽔压监测系统可对
要求、灵活性⾼等优点，但其可靠性、实时性和稳定性⽋佳，并且价格过⾼，缺乏市场竞争⼒。消防⽔压监测系统可对管⽹内⽔压进⾏监测。其前端设有智能监测设备，采集到的楼宇⽔压和设备供电电池电压数据，通过 GPRS ⽹络上传⾄云端服务器，若发现某部位异常，则通过短信及平台警⽰⽅式提醒物管⼈员。设备⾃带深度休眠功能，进⼊深度休眠模式后，只有 CPU 停⽌，所有外部设备仍处于⼯作状态，任何⼀个外部设备都可在发⽣中断事件时唤醒 CPU。实时时钟芯⽚(Real－time Clock，简称 RTC)定时中断功能可以⾃⾏设置休眠时间，使得系统在休眠⼀段时间后，可以⾃⾏唤醒。
2.3 建筑消防设施智能管理系统
在智慧消防的背景下，物联⽹射频识别(RadioFrequency Identification，简称 RFID)技术兴起，并逐步应⽤在建筑消防设施上。基于 RFID 技术的建筑消防设施管理系统的主要组成部分是：贴有电⼦标签的消防设备、⼿持机(带 GPRS 或WiFi 模块)、数据服务器、应⽤服务器、⽤户端、应⽤软件系统(含⼿持机与电⼦标签读写显⽰软件、WEB 端软件、服务器通信软件与⼿持机)。巡检⼿持机终端应⽤软件在巡检过程中利⽤⽤户端PC机与带GPRS 或WiFi 模块的⼿持机实现现场作业信息和后台管理数据的交换，对贴有电⼦标签的消防设备进⾏⾃动识别；数据服务器进⾏数据处理，为监管任务提供有⼒的数字⽀持。该系统设计的亮点在于需要张贴的多张 RFID，在设计时，系统采⽤了防冲突机制的 RFID 标签，利⽤ RFID 打印机实现多标签 EPC 数据和 TID 数据的先期绑定和写⼊，在现场则采⽤扫描读取后，选定某个电⼦标签，再进⾏相应的修改后写⼊，但常见的问题就是速度不够快。因⽽在如何防⽌多标签信息写⼊时的相互⼲扰、冲突，确保信息写⼊快速、准确⾯还需进⼀步提⾼。
3、智慧消防应⽤现状及其问题
随着物联⽹、⼤数据、⼈⼯智能技术的快速发展，使得“智慧城市”成为信息化领域新的⾼地。“智慧城市”的建设在国外许多地区已经展开，例如新加坡的“智慧国计划”；韩国的“U－City”计划等。我国“智慧上海”“智慧双流”等智慧城市计划仍处于起步发展阶段。⽬前在“智慧消防”的建设过程中，与民⽣、环保、公共安全、城市服务、⼯商业活动等智慧城市模块之间的联系被忽视，所以在今后的发展中要将“智慧消防”平台与“智慧城市”的其他平台有效对接，在发⽣险情时与其他智慧城市平台，形成互动，
构成城市级的统⼀调度指挥，促进城市的可持续发展。
3.1辽宁省智慧消防平台
辽宁省智慧消防综合引⼊ RFID 射频技术、移动通信、物联⽹、视频识别、⼤数据等技术，构建了⼀套信息化指挥体系。辽宁智慧消防管理系统归纳起来就是“⼀个中⼼、两个平台、五类应⽤”。“⼀个中⼼”即利⽤⼀个指挥中⼼综合显⽰指挥调度;“两个平台”即构建消防监管平台和灭⽕指挥平台;“五类应⽤”即针对普通民众、社会单位、⾏政监管、灭⽕指挥、数据中⼼这五类不同体，建设了五类终端应⽤。结合⼈防、物防、技防的三防体系，形成以单位信息、市政资源为基础数据，集⼈员、信息、设备、机构四位⼀体，实现了信息⽀撑、科学指挥的防消⼀体化城市消防安全管理体系。
针对基层单位⽇常巡查⼯作不落实、弄虚作假的现象，辽宁智慧消防引⼊ RFID 射频通信技术，在单位需要部位设置集成在宣传板内的 RFID 射频芯⽚，其与移动终端 APP 进⾏巡查信息的数据交互，督促单位巡查⼈员定点、定时、定位地到达需要部位检查，及时消除⽕灾隐患，通过技防⼿段强化⼈防措施的落实。
该系统的远程监控设备通过采集消防⽔系统设备的压⼒，消防设施设备上设置的电流传感器的数据信息和⽕灾⾃动报警系统的报警信息，通过数据传输装置传送到平台，消防设备⼀旦出现异常问题，平台会⽴即发出预警提⽰，并把异常信息发送给单位管理⼈员和维保⼈员，相关⼈员根据各⾃的职责⼀
时间赶赴现场予以处理，及时排除隐患，远程监控设备实现了消防设施和设备的有效物联。
在数据传输⽅⾯，该系统采⽤⽆线传输⽅式，通过⾃⾏部署的 Lora 低功耗专⽤数据传输⽹络传输数据，⼤⼤降低了消防物联设备的信息传输成本，为系统的公益性推⼴奠定了技术基础。
该系统可对收集到的数据信息按照早先设定的数据模型进⾏分析，并与危险数据模型进⾏⽐对，挖掘潜在规律性特征，对单位危险源、⽕灾风险、抗风险能⼒等进⾏综合分析研判，帮助单位出安全管理⼯作的短板，实现对⽕灾风险的准确预测。
该系统可采集⽔源信息进⾏分析。发⽣⽕灾后，系统依据相关预案调配警⼒，指挥⾏车路线，提⽰就近的可利⽤⽔源，避免由于道路拥挤、⽔源失效、消防员体能下降等原因造成问题，实现信息化、科学化灭⽕指挥。家庭智能控制
消防⼯作涉及⾯众多，建筑设施、软件应⽤、⼈员素质等因素都会对“物联”产⽣很⼤影响，只有所有因素全部兼顾，才能对管理⼯作和风险管控⼯作产⽣根本性的影响。“物联”不仅针对物联⽹，⽽且要通过利⽤科学技术全⽅⾯部署消防救援装备⼒量，实现⼤数据资源管理。
3.2 ⽢肃省智慧消防平台
3.2 ⽢肃省智慧消防平台
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⽢肃省消防救援总队着眼于消防事业的长远发展，投资 7 000 多万元建成了⼤数据运维中⼼，把队伍管理、指挥决策、远程监控、数据共享这些功能都集中到⼤数据运维中⼼来，服务于⽕灾预防和应急作战指挥。在⼤数据中⼼内，建成了⼀中⼼、七平台。以⽢肃省陇南市为例，⽬前陇南市已经基本完成了“21 + ”⼯程。云计算和⼤数据政务中⼼为“2”;⼤数据信息服务共享平台为“1”；与经济社会发展相匹配的应急抢险救援指挥系统、公众服务相关的专题应⽤为“+ ”。⽬前已经建成 20 多项应⽤系统，整合了⽓象、国⼟、城建、民政、交通、市政、公安、安监等部门数据资源，为应急救援⼯作提供了有⼒帮助。系统初步实现了需要单位消防设施实时监控、运⾏状态检测、需要部位视频监控等功能，同时集成了⽔源、预案、微型消防站等基础数据，为灭⽕救援调度指挥、辅助决策提供了有⼒帮助。不仅如此，系统还实现了对主要街道、⼈员密集场所、要害机关单位的全覆盖，在全市城区公共区域新建 1 000余个视频监控点位。
但是，⽢肃省智慧消防平台建设存在如下问题。⾸先，对开展智慧消防建设认识不⾜，消防基础设施⾃动化⽔平低。由于消防体制机制运⾏的特殊性，⽢肃省各级党政领导对消防⼤数据重要性认识不⾜，没有将智慧消防建设纳⼊智慧城市建设统⼀进⾏顶层规划设计，从⽽做好政策研究、组织机构、资⾦投⼊、⼈才培养、标准建设等⼯作。消防部门没有形成统⼀的建设标准体系，同时由于对智慧消防了解不够、研究不深，各类项⽬仓促上马，易造成贪⼤求全，华⽽不实，造成⼈⼒、物⼒、财⼒的浪费。社会相关单位负责⼈对智慧消防建设认识不⾜，认为智慧消防建设不但增加经济负担⽽且还可
能会暴露瑕疵，时时受到监管。同时当前多数社会单位消防设施建设科技⽔平低，建成后采集到的数据质量不⾼，很难达到预期⽬的。其次，部门协同配合⼒度不够，数据共享汇集还存在难度。提升防灭⽕中⼼⼯作效率在于数据应⽤，消防⾏业相对⽐较封闭，在跨部门、跨⾏业数据信息交流共享⽅⾯，不同程度地存在数据壁垒、数据孤岛现象，部门间尚未建⽴有效的共享机制和信息交换平台。⼀些有价值的公共信息资源与商业数据⾯对消防部门开放程度低，在开展灭⽕救援、执法监督⼯作时始终缺乏相应的外部数据信息⽀撑，数据信息低效化的问题较为突出。
3.3 上海市智慧消防平台
上海市将地理信息公共服务平台接⼊消防平台，地理信息公共服务平台提供⼤⽐例尺地形、⾼分辨率影像服务和三维模型服务，供消防⼤数据平台随时调⽤。
由地理信息公共服务平台提供的⼤⽐例地图和⾼分辨率的影像采⽤ REST 地图服务标准和通⽤的SOAP 服务标准，随时调⽤地名地址，快速定位接处警，实现从消防平台的全国地图到地理信息公共服务平台提供的地图的平缓过渡、⽆缝融合。
地理信息公共服务平台的三维地图服务，可以提对城市进⾏仿真三维浏览，根据不同需求制作简单、标准、精细、超精细四个不同标准的模型。消防应⽤、消防资源、消防⼒量均可在三维场景中重现，构建⼀个三维、⽴体式的灭⽕指挥模型，克服了消防预案制定、⽇常演练单⼀的模式。构建三维模型
再结合 FAS 智能报警，⽕警信号由⽕灾报警装置通过⽹络传输⾄ FAS 报警中⼼，报警中⼼根据⽕警信号终端编号快速在三维模型上定位地理信息，指挥员能够⽴即了解现场，三维模型能帮助指挥员看清消防关键单位建筑内部，更加了解起⽕点所在楼层的详细结构，地图会分别显⽰三维结构模型和楼层平⾯图，辅助指挥员部署兵⼒。配合单兵⽆线视频采集终端，⼀时间更新现场情况，并将救援现场图像和室内位置信息实时传输⾄指挥中⼼和各级指挥员⼿持终端内，让指挥员快速应对现场灾情变化。
但是，地理信息公共服务平台与消防平台融合的过程，也存在如下问题:⼀是，如今⾃动化建模对基层指挥员来说，操作性不强，难以快速上⼿，所以三维建模的⾃动化快速产⽣研究还需进⼀步加强;⼆是，现有的三维建模场景指向性仍旧不够明确，应当结合救援现场情况、地形、兵⼒分布等诸多要素，进⼀步添置箭头标志物等指向性元素，进⼀步做到根据实时动态变化的现场情况，⾃动更新绘制进攻路线，帮助指战员进⾏消防⼒量部署。
4、安科瑞智慧消防平台介绍
4.1、平台结构
4.2平台主要功能介绍
4.2.1⾸页
雨污分流器
⽤户登录成功之后进⼊⾸页，如图所⽰。主要展⽰的内容有：项⽬概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显⽰。
4.2.2消防⼦系统
智慧消防管理云平台包含了智慧⽤电⼦系统、防排烟⼦系统、消防⽔⼦系统、消防设备电源⼦系统、防⽕门⼦系统、消防设备管理⼦系统和视频监控⼦系统等。智慧⽤电⼦系统可以接⼊电⽓⽕灾、孤航电弧、电⽓⽕灾主机、灭弧式保护器探测器和⽆线测温探测器等。点击智慧⽤电⼦系统进⼊智慧⽤电监控页⾯，点击菜单显⽰整个项⽬的基础信息和该项⽬下的所有探测器的信息，点击末级节点显⽰具体探测器的监控页⾯。
辑栓、消⽔压、⽔位传感器等，⽤于实时的监控消防⽔管⽹的压⼒、液位、是否漏⽔，以及开盖等事件，当消防⽔压不够，管⽹漏⽔时，系统也能实时地发出警报，能让相关⼈员及时维修维护，保障消防安全。
防排烟⼦系统通过⾼灵敏的⽆线烟感报警装置，实现对烟雾、有害⽓体、及⽓体灭⽕信息等数据采集，实时秒级检测烟雾，⼀且发现监测数剧超过风险阈值，APP、短信报警、电话报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，快速通知业主、物业消防单位是哪个位置的⽕灾隐情。
木醋
消防设备电源⼦系统实时监控消防系统各个部件（如消防报警主机、楼层显⽰器、⽔泵、喷淋泵、电梯等）的电源⼯作状态，确保消防设备供电正常，并对各个部件电源产⽣的过压、⽋压、过流、短路、断路等故障报警提⽰。可长期记录电压电流运⾏参数，⾃动对消防电源⼀段时间的运⾏状态进⾏分析，对可能产出问题的隐患进⾏警⽰。
防⽕门⼦系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、安全出⼝、⽣命通道防⽕门的开闭及消防通道堆放物情况，实现紧急情况下的开闭控制等功能。确保防⽕门常闭、不上锁状态及保障⽕警救援是消防⽣命通道的畅通等，保障安全的⽣活、⼯作环境。
应急照明与疏散指⽰⼦系统可实现对各个应急灯具的实时监控和控制，当发⽣⽕灾时，可准确的给出安全的疏散路径指⽰，智能打开消防应急指⽰灯的指⽰⽅向及应急照明灯，帮助建筑内的⼈选择逃⽣疏散路线，指引安全逃⽣⽅向。
视频监控⼦系统数据部门收到感应端各⼦系统报警信息后，可调出报警位置关联的监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进⾏⽕情确认。实现⽕灾报警⼦系统、消防⽔⼦系统、电⽓⽕灾⼦系统、防排烟⼦系统、消防设备电源⼦系统、防⽕门⼦系统和视频监控⼦系统的有机结合，实现了报警点和监控点的联动。
消防设备管理⼦系统能够将每个建筑、项⽬节点的所有消防设备和资产纳⼊管理，对⼀些消防栓、灭
⽕器、喷淋和消防⼤队地址等着重标注，⽇常的巡检和维护都需要纳⼊计划，在紧急情况下，会联动GIS调度⼦系统进⾏调度。
4.2.3隐患管理
隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处理和隐患分析四个模块。可以查看登录⽤户下的所有项⽬的隐患信息，并进⾏派发和处理操作，且对所有隐患进⾏统计分析。
4.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概况、能耗同⽐、能耗环⽐、能耗报表和能耗预测等五个模块。可以查看登录⽤户下的所有项⽬的能耗统计、同环⽐和报表，且按⽇、周、⽉等维度进⾏能耗预测分析。
4.2.5⼿机APP
APP⽀持Android、iOS操作系统，⽅便⽤户查看电⽓⽕灾、防排烟、消防⽔、消防设备电源、防⽕门、消防设备管理、视频监控、⽕灾报警等⼦系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。
4.3 推荐配置
4.3.1
平台服务器：建议按照我⽅推荐配置购买，或者客户⾃⼰租⽤阿⾥云资源。
平台服务器：建议按照我⽅推荐配置购买，或者客户⾃⼰租⽤阿⾥云资源。
推荐硬件配置清单：（如申请阿⾥云可忽略）
4.3.2 系统现场推荐硬件配置清单：
注：以下配置为针对1个回路选型，其中剩余电流互感器应根据现场回路电流⼤
4.4产品介绍
车辆视频监控电⽓⽕灾监控探测器
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT⽹络上传，单表流量说明：
上传间隔⼀分钟，⼩于30M/⽉；
上传间隔⼆分钟，⼩于15M/⽉；
上传间隔五分钟，⼩于10M/⽉
5、结论与展望
本⽂分别对⽕灾⾃动报警系统、消防给⽔设备、建筑消防设施结合智慧消防技术的应⽤现状，以及⽢肃、辽宁、上海智慧消防实际应⽤情况进⾏分析阐述，提出了改进智慧消防应⽤现状的解决⽅法。⾸先，国家及地⽅政策⽅⾯：统⼀标准，对智慧消防产品功能和数据采集进⾏规范，推动企业联盟，实现资源共享。其次，产品研发和平台建设⽅⾯：先进的技术和互通式的平台弥补了智慧消防物联⽹⽅⾯平台交互性差的劣势。智慧消防应⽤推⼴⽅⾯：加快发⽣险情时与其他智慧平台对接速度，节约建设成本，避免⼤规模重复性建设。
我们谈及智慧消防，只对个别消防系统加以关注，是⽆法体现智慧消防的价值的，智慧消防是要做到对所有系统都监控。智慧消防的核⼼是数据获取这⼀部分，以往远程监控失败，均是在第三⽅获取数据上，现如今主张⼀家企业提供产品和系统，并把⾃⼰的数据收回去，由产品供应商兼顾数据与服务。只有通过产品供应商兼顾数据与服务这⼀条⽅法，才能根据现场反馈不断提⾼⾃⼰的产品性能，也才能使⾃⼰的产品在其寿命期内得到有⼒的专业技术
保障。希望在未来，BIM 技术、消防给⽔设施的智能监控系统以及建筑消防设施智能管理系统也能够更好地将技术与数据相结合，不仅能够发挥其应有的作⽤，还应维保便捷、使⽤⽅便，也只有这样，才是意义上的智慧消防。
参考⽂献
[1]. 史志新．“智慧消防”建设与发展研究［J］．科技视界，2019(18):50 －51．
[2]. 周琦．成乾．李瑜婕．蒋君⾔．智慧消防应⽤现状与问题分析
[3]. 安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版
[4]. 安科瑞企业微电⽹设计与应⽤⼿册.2020.06版
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