李茫茫
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要：隨著中國經濟的快速發展，社會日益趨于城市化，“智慧城市”的腳步不斷加快，城市領域的工程———“智慧消防”鋪開。“十三五”期間，是適應經濟新常態、加快轉型發展的關鍵時期，生產工作面臨著良好的發展機遇。同時，影響生產的因素更加復雜多變，生產面臨巨大挑戰。消防工作面臨著由社會消防管理向社會消防治理轉變，迫切需要信息化提供更強有力的支撐和服務。而隨著工信部 5G 商用牌照的正式發放，提升了數據的傳輸速度和帶寬的 5G 技術，為未來萬物互聯的應用場景打開了想象空間，5G 技術無疑將給智慧消防提供強有力的技術支持，成為保障全社會全行業消防的重要技術手段。
關鍵詞：5G 技術；智慧消防；應用
0 引言
國家綜合性消防救援隊伍作為救援的主要力量，承擔著預防和化解重大隱患、處理各種災害事故的關鍵性職責。按照底線思維，憂患意識的指導意見，大應急要求消防工作從單一災種到多災種的改變，從事后救援往事前預防預測轉變。在整體大形勢下， 采用物聯網、人工智能、大數據和云計算等新興技術， 建立一套多維度的智慧消防物聯監管體系，保障全社會全行業消防技術手段落地顯得非常必要。因為5G 技術的誕生使萬物互聯將可能成為現實，也將實現智慧消防，5G 會促進推智慧消防產業轉型升級，為人民的消防提供更智慧化的保障。
1 5G 通信技術的特點
20 世紀 80 年代模擬通信問世， 實現了語音電話，90 年代開始的數字通信，相繼實現了可發短信、可上網等功能，到 2020 年的第五代移動通信技術（5G），智能社會將進入嶄新的時代。與2G、3G、4G 只為人提供通信服務有所不同，5G 在設計之初就將人之間、 物之間以及人與物之間的連通考慮了進去。全球電信聯盟認可的 5G 指標中，除了基站峰值速率的要求，還提出了7 項指標：用戶體驗速率、頻譜效率、網絡與移動交通、流量空間容量、連接密度及時延。5G 就是為用戶提供無限的信息接入，并能使所有的人與物間不受時空的限制而共享數據，使個體、公司和社會受益。大寬帶、大規模連接、連續廣域覆蓋、低時延可靠性等特點的 5G 技術將在物聯網、大數據、人工智能及機器人等物理空間和信息空間有著不可估量的作用，將推動智慧交通、智慧醫療、自動駕駛、工業自動化等行業應用的發展。同樣 5G 技術也將在以智能化泛在終端為背景的智慧消防中帶來突破性的飛越。
2 智慧消防系統的現狀
智慧消防系統是將 GPS（全球衛星定位系統）、 GIS（地理信 息系統）、GSM（無線移動通信系統） 和計算機、 網絡等現代高新技術集于一體的智能消防無線報警網絡服務系統。 現代智能化建筑或環境有著大量的消防設備， 如消防水系統、 消火栓、 火災報警、 應急照明和配電系統等， 這一系列設備多且較為分散。 多，是指量多，測量與監控對象多，規模超過千點； 散， 是指這一系列設備分布在不同樓層或角落。 這些問題導致傳統消防系統具有安保人力有限、 分工不明確、 防范 力度薄弱、 責任不到位、 管理不夠便捷、 檢查繁瑣、 工作量大等特點。 而消防數據準確性、 可靠性要求又非常高。 比 如： 室外供水管網因為使用年限過久， 很多管道閥門以及管道嚴重腐蝕， 存在大量的漏水點， 導致各建筑消防供水與設計要求相距甚遠， 更有甚者在建筑的某些部位完全沒有 “供水”， 假如工作人員未做好巡查工作， 如果發生火災， 消防管網無水會導致難以想象的后果。 而智慧消防通過前端物聯網煙感/溫感、 水壓/液位等探測器、 火災報警主機、 用戶信息傳輸裝置等， 與部位的視頻監控、 圖像型火災探測器視頻聯動產品相連， 并將此接入智慧消防物聯網平臺中， 對各個建筑物、 各個樓層的消防現狀進行統一監管， 及時探測現場的煙霧、火焰、 剩余電流、 電壓等。 并將消防系統日常維保、 故障報修/反饋、 事件分發處理、 防火巡查等， 將準確的消防數據， 包括建筑物、 消防設施基本數據與分布數據、 故障數據和維護數據等分發到各個職能部門負責人手機上， 異常情況及時推送并完整顯示在管理平臺上， 使得維保及時有效， 實現遠程監管，網上全過程監督。 形成建筑物、 樓層到設施的對應式管理， 查詢統計到位， 完整記錄整個消防工作流程中的每一處環節， 異常點位形成報警推送派發， 并及時將處理結果反饋， 完成閉環管理。
隨著通信技術的發展， 物聯網、 大數據、 云計算、現代通信技術等眾多學科技術在消防領域獲得了很大的創新應用， 智慧消防將 GPS、 GIS、 物聯網和計算機等現代高新技術集于一體， 有效解決了建筑、 交通、 供電、 電信等公共設施建設協調發展的問題。 然而市場中由于現有局域物聯網存在的一些實際問題以及人們的傳統觀念， 使得物聯網技術在智慧消防領域中并沒有從單點技術到消防行業深耕。 所以目前市場上絕大部分智慧消防系統仍采用的是具有施工復雜、 適應性弱、 擴展性差、 維護難度大等特點的有線傳輸模式。
3 5G 技術在智慧消防中的具體應用
“智慧消防” 建設基礎是廣泛的信息感知網絡， 要及時地掌握不同屬性、 不同形態、 不同密 度的信息， 以滿足對火災態勢、 故障、 水壓、 設施等的透徹感知。 需要將現場信息和后臺系統有效連接， 實現信息的互聯互通， 形成統一的資源體系。 而消防數據完全區別于其他行業的數據， 要將數據要在時間采集， 要應用設備的心跳感應機制對設備運行狀態加以實時感知，一旦發出報警， 系統要能夠立刻收到報警信息， 并發送到相關負責人員處。 數據的實時采集能夠確保迅速的處理故障和警情。 而 5G 技術恰好具有增強寬帶、 海量鏈接和高速可靠的優勢特征， 為物聯網等技術提供了一個平臺， 為智慧消防應用開發提供支撐。
隨著5G 技術的應用， 其可以承載大量前端感知設備， 從而使管理人員可以及時了解各處環境數據， 能解決設備遠程監測， 即時獲知、 消防遠程監管等問題。 使整個智慧消防系統從前端采集至數據處理， 均基于高實時性考量， 實時采集數據、 實時分析、 實時預警。 比如： 前端帶有 5G 物聯網模塊的煙感、 視頻隱患探測、 煤氣探測器等監測到異常， 產生火警信息， 系統將通過高傳輸速率的 5G 通信網絡， 高速啟動滅火設備； 或自動推送到巡查人員， 巡查人員進行現場核查； 或通過 5G 網絡實現消防火災自動報警系統與視頻監控系統聯網并有效聯動， 自動調出對應的一路視頻， 確認火警情況， 火警信息得到確認之后， 通知單位全部人員進行疏散撤離， 也可聯動調度微型消防站快速形成一支滅火力量， 同時通知指揮出警救援， 確保火災的快速有效處置。 實現信息化智能聯動， 打破傳統的消防信息孤島， 把火災消滅在萌芽狀態， 為人民和社會的人身及財產提供更有力的保障。
除此之外， 5G 技術的應用還能實現 VR 頭顯、 單兵作戰系統等， 這些不僅能夠為消防滅火工作提供有力的支持與幫助， 而且還可以作為消防訓練以及消防知識學習的輔助工具。 例如， 應用 5G 技術能夠消除消防智能可穿戴設備的很多固有限制， 構建同時具有高速運算能力和數據采集能力的智能可穿戴設備， 并且在5G技術的支持下， 可以實現即時互聯， 在消防訓練中， 可以通過 VR技術模擬出更加真實的場景， 提升消防訓練的真是性和訓練效果。 5G 技術的應用， 還可以提升無人機在消防中的作用。 目前， 對無人機的應用十分廣泛，無人機在各種自然災害的救援中得到了十分廣泛的應用， 并且其應用效果十分顯著， 在火災搶險救援工作中也得到了廣泛的應用， 但受傳統網絡延遲高問題的影響， 導致應用無人機搶險救援的反應較慢， 很容易錯過搶救時機。 而對5G技術的應用， 能 夠有效改善網絡延遲問題， 將會在很大程度上提升無人機的應用效率， 使其發揮出更大的作用， 挽救更多的生命與財產。5G 具有低時延、 高帶寬以及穩定性與可靠性高的特點， 對 5G 技術的應用， 能夠有效降低消防建設成本， 并且有助于提升消防建設的效率。 對5G技術的應用， 能夠使消防應急能力得到顯著的提升，同時推動智慧消防的發展， 使其更加智能化、 更加標準化。
4 安科瑞智慧消防監控云平臺介紹與選型
4.1 平臺簡介
安科瑞智慧消防綜合管理云平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。填補了原先針對“九小場所”和危化品生產企業無法有效監控的空白，適應于所有公建和民建，實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統化”、用電管理“精細化”的實際需求。
從火災預防，到火情報警，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內，相關報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關人員。同時，通過自動消防滅火控制裝置啟動自動滅火設備和消防聯動控制設備，有效解決用電單位電氣線纜老舊，小微企業無專業電工、肉眼無法直觀系統即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，及時排除安全隱患，安科瑞智慧消防監控云平臺結構如下圖所示：
4.2 平臺功能
平臺登陸
用戶登錄成功之后進入首頁，如圖所示。主要展示的內容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備臺賬信息等。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。
實時監控
智慧用電子系統可接入電氣火災、故障電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測和母排無線測溫探測等等各類子系統，實現對相關消防系統設備的信息實時監控，一且發現監測數劇超過風險閾值，APP、電話報警統統上陣，通過設備的標簽、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在產生報警或隱患后，系統可以針對工程人員派發工單，處理完以后工程人員能夠在系統中填寫相關工單任務記錄，以供歷史查詢。隱患統計支持對項目進行日、月、季、年的維度查詢，并能夠自定義時間查詢，將項目下隱患以曲線，圖表的形式展現
統計分析
統計分析包括數據匯總和分析報告，數據匯總以曲線和表格形式顯示各個月份的報警和故障記錄，同時顯示控制日志，支持按照控制類和參數設置類分別顯示，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，項目名稱，設備信息以及對應的操作時間等；分析報告包括總體概況和設備回路特征分析。
運維管理
根據運維調度管理的需要，智能調度技術人員可以分為不同角色，系統支持指定巡檢計劃和巡檢日歷，可支持巡檢人員使用手機NFC芯片巡檢打卡的功能。
手機APP功能
手機APP軟件具有IOS版本和安卓版本，并與電腦終端系統的數據同步，能展示剩余電流、溫度、電壓、電流等電氣安全參數的實時監測數據及變化曲線、歷史數據與變化曲線；短路、斷線、漏電、超溫、過壓、欠壓、過流等電氣故障實時報警數據等；能實時顯示項目地理位置、未排除隱患數、未處理巡檢數等；通過APP消息推送的方式提醒用戶實時報警信息；可以實現遠程復位、遠程分閘功能；可以對所有現場探測器進行遠程參數設定及修改；可以對所有現場探測器的遠程控制記錄進行查詢；
4.3 產品選型
電氣火災監控探測器
5 結束語
智基于 5G 應用下的智慧消防，應用5G技術、大數據與云計算等新興技術， 有效感知、識別、定位及實時跟蹤消防設施、器材和人員等狀態，實現實時、動態化的信息采集、傳輸及處理，通過信息處理、深挖數據和分析預判，從而有力支撐防火監督管理和救援工作， 提升整體的消防監督與管理水平。 促進消防工作模式從傳統向現代，從被動向主動， 從人工到智能的發展， 5G 技術將在智慧消防應用中開啟全新的發展時代。
參考文獻
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