城市智慧消防物联网系统在火灾防控工作中的应用及难点

■ 范三战 郑州航空港经济实验区消防救援支队

随着我国城市化进程的加快，消防工作面临着越来越复杂的局面，中央及各级部门提出利用现代技术全面提高消防工作的科技化、信息化、智能化水平，智慧消防物联网系统的建设快速铺开，但是由于建设及使用单位对智慧消防技术缺乏深入了解、建设过程中缺乏统一明确的标准规范、智慧消防技术发展不够成熟等诸多方面原因，各地智慧消防系统建设的内容差异性很大，应用效果更是千差万别，其中主要用于火灾防控的智慧消防物联网远程监控系统作为智慧消防建设最基础的版块，建设及应用问题最为突出。

一、智慧消防物联网远程监控系统的设计与应用

结合郑州航空港经济实验区消防工作实际情况，为了提高区域内火灾高危单位及高层住宅的火灾防控工作精细化水平，我们设计了郑州航空港经济实验区智慧消防物联网远程监控系统，该系统主要涵盖系统软件、物联网硬件及运营服务三大版块，其中包括智慧消防物联网远程监控平台、社会单位智慧消防安全应急自管系统、火灾远程自动报警装置、消防水系统压力及液位监控装置、无线电气火灾监控装置及消防控制室视频远程监控等内容，并在系统中设计部署了智能分级预警算法，取得了良好的效果。

（一）系统软件的设计重点

智慧消防物联网远程监控系统软件根据使用角色及功能要求的不同，主要包括为两个子系统：智慧消防物联网远程监控平台和社会单位智慧消防安全应急自管系统，应用门户包括web 浏览器与手机App。消防监管部门使用电脑中的web 浏览器及管理版软件对所有联网单位的消防情况进行实时掌控与交互，第三方服务机构通过远程监控中心大屏为监管部门、各级网格及联网单位提供运营服务，联网单位相关人员通过社会单位智慧消防安全应急自管系统对本单位的消防安全工作进行自我管理及履责。软件架构图如下所示：

智慧消防物联网远程监控平台可以实时接收各个联网单位的消防设施运行状况信息及相应的前端设备位置信息，并在监控中心平台系统和物联网数据分析系统上集成展示。结合智能分级预警算法及隐患分级分类规则，构建社会单位自主管理、监控中心协同监督、监管部门精准防控的火灾三级防控网。主要功能包括：集成显示区域内消防物联网火警、消防设施故障和社会单位防火巡查的信息、实时向消防部门、监控中心、网格员、社会单位、维保公司发送各类信息，通过火灾智能预警算法筛除误报警后的疑似火警信息在手机App、短信、微信消息推送的基础上能够自动拨打语音电话给预定人员自动报警，明确提示当前信息为高度疑似火警，需立即进行合理处置；对各个单位的消防管理工作、消防档案进行归类、存档、查询；对联网单位的消防安全工作进行自动打分排名；对整个区域内的各类消防数据进行多维度分析，对区域内的火灾防控整体形势进行研判，得出有针对性的策略，指导下一步消防工作重点。

社会单位智慧消防安全应急自管系统的主要作用是提高社会单位的消防安全自我履责能力。一直以来社会单位难以切实落实自身的消防安全主体责任的问题是社会消防安全治理中的最大症结，履责难的主要原因之一就是缺乏便捷、有效的管理工具，而社会单位智慧消防安全应急自管系统正是为了解决此问题而设计的，使社会单位可以实时掌握本单位消防安全设备设施运行情况、消防安全管理情况、消防安全隐患整改情况等问题，降低本单位消防安全风险。

（二）物联网硬件的设计

自动消防系统中的消防设备设施包括十多个各类系统，目前物联网技术基本可以涵盖其中大部分系统，郑州航空港经济实验区本期项目建设中主要设计了用于传送火灾自动报警系统中火警、故障、启动、反馈、复位等重要信息的报警信息传输装置。有用于监控试验消火栓及喷淋末端的无线水压监测装置，用于监控屋顶消防水池水位的无线液位监控装置，用于监控电气系统中剩余电流、温度、电压、电流过载的电气综合监控装置，用于监控消防控制室值班情况的视频监控装置，用于防火巡查工作的智能巡检芯片等物联网硬件。下一步还将接入消防水系统状态监控装置、室外消火栓压力监控装置、防排烟系统状态监控装置、可燃气体状态监控装置等设备。如智慧消防物联网远程监控系统硬件架构图。

（三）运营服务的重点问题

智能消防物联网远程监控系统硬件架构图

在全国开展建设智慧消防系统的过程中，“重建设、轻服务”的现象比较普遍，往往在投入大量资金进行智慧消防物联网软件及硬件建设后，智慧消防系统就进入了自我运行、自觉使用的状态，大量功能被荒废，甚至成了仅供参观和宣传摆设，对运营服务的理解多数都停留在云空间租用、物联网设备维护及物联网卡费用上。有些项目虽然配备了监控中心，服务人员对收到的单位报警信息进行询问，但由于大量误报警的存在，这些服务人员的工作很容易进入麻痹大意、漏打晚打甚至不打的状态，成为了消防控制室监控工作状态的翻版，而各个联网单位由于本来就是被动接入智慧消防系统、没有感受到任何有价值的服务、没有解决过任何实际问题，对智慧消防系统的使用越发被动甚至是抵触。同样的情况也极容易存在于监管部门对于智慧消防系统的使用过程中。

在郑州航空港区的项目运营中强化了对服务的各项要求，设置了智慧消防应急服务中心，24 小时坐席值守人员均具有中级以上消防设施操作员或注册消防工程师资格，工作职责明确为：一般误报警不打电话，但监控处理及时率；在火灾智能分级预警技术的支持下第一时间拨打人工电话远程指导正确处置方法；发现异常故障后远程指导协助排除；呼叫流动应急小组到现场进行辅助等。如智慧消防物联网远程监控系统服务架构图。

指挥消防物联网远程监控系统服务架构图

二、智慧消防物联网远程监控系统建设及部署中的常见难点问题

（一）做好与社会单位的沟通工作

由于城市智慧消防物联网项目建设往往涉及大量社会单位，需要这些单位在建设及运行各个阶段的工作充分配合，如现场点位勘察、消防基本信息收集、指定配合人员等，但由于很多社会单位自身消防安全工作存在很多漏洞及多种原因，再加上对智慧消防这种新生事物缺乏了解及认识，一旦前期沟通工作不到位，就会造成项目建设阶段出现技术偏差、工期延误、使用不积极等现象。

在郑州航空港区智慧消防的建设过程中，消防支队、设计咨询单位、承建及运营服务单位一起，通过电话沟通建立包含所有单位的微信工作群组、远程智慧消防系统介绍、制定并告知每家单位具体配合计划、依据各个单位的实际难处制定方便措施等工作，让联网单位充分感受到国家在智慧消防建设方面的法规要求，了解智慧消防系统对于社会单位自身消防安全管理提升方面的作用，并最大限度地减少联网单位配合的工作量，同时通过清晰的组织分工、提前编制简单清晰的工作表格、优化并行工作计划等方式，大大提高了工作效率，使近500 栋高层建筑的消防物联网建设在一个月内得以完成，并顺利进入运营使用阶段。

（二）消防物联网硬件的选型及配置原则

消防物联网涉及多类系统物理量和信息的监测设备，目前国家及各地区尚缺少明确、细致的建设规范。郑州航空港区智慧消防物联网项目依据平时消防监督管理和社会单位消防系统实际情况，在首期建设项目中选定了用户信息传输装置、无线水压/ 液位监测设备、电气火灾综合监测设备、视频监控设备等物联网装置。

用户信息传输装置负责传送火灾自动报警系统的各类信息，设备选型中需重点注意：选用同时具有连接联网板卡及打印机方式的设备，当某单位火灾自动报警系统存在年久失修、维护保养不到位，加装联网板卡可能会导致大量故障设备丢失的情况时，可以通过连接打印机的方式获取信息。另外，国家已经取消了用户信息传输装置的3C 强制检验，为成本及性能考虑，可以选择成熟的非3C 产品。

无线水压/ 液位监控装置，由于自身带有电池，且多为NB 通讯方式，为保证持续供电，需采用锂电池，但同时考虑锂电池的安全性及室外环境的适用性，建议选用防爆等级、防尘防水在IP65 以上的设备。喷淋末端压力检测为最大性价比，在每个湿式报警阀的所属分区内选取一个最不利点的位置进行安装，既节约了成本，又可以最大范围地监控喷淋系统压力情况。

（三）关键软件功能的选择

由于各个相关方对智慧消防系统的需求缺乏清晰的认识，同时又缺乏统一的标准，往往会认为“功能越多、界面越花哨”的软件更为高级，但实际上大部分的功能是没有实际意义的，尤其是这些功能在给联网单位带来大量的烦琐操作、工作任务的同时，又难以解决联网单位误报率高、消防工作找不到重点等关键问题，造成社会单位的智慧消防系统使用率低，甚至是抵触，失去了智慧消防建设的意义。经过在试运行阶段对郑州航空港区智慧消防软件联网单位使用情况的后台数据监测及现场问卷调查显示，经常被使用或被认为非常有价值的功能主要有：疑似火警自动语音电话报警、火灾报警消息微信推送、月度评估报告最高频报警及故障位置前五统计、消控室视频实时监控、消防测评法律规范提示、内嵌消防最全规范查询等。

火灾智能分级预警算法是郑州航空港区智慧消防物联网远程监控系统的特色功能，目前在国内其他城市的类似系统的部署中尚属少见。经向研发企业了解，火灾智能分级预警算法以对火灾报警的时间及空间维度同步运算，加之对每个单位不同情况的自适应算法为主要手段，将火灾自动报警控制器传来的火警信息划分为一般火警（误报警）、异常火警以及高度疑似火警，并配置不同级别的通知手段，疑似火警到达时发送短信并自动拨打语音电话给系统中预定人员。经过几个月的试运行，系统已经自动捕捉并通知了5 起真实火情。在2019年12月29日早7 点52 分，某单位发生的实际火情中，自动报警电话比群众拨打119 报警电话提早了3 分24 秒，为火警处置争取了宝贵的时间。类似的案例还有发现了春节期间地下车库放烟花爆竹、疫情防控期间半夜行窃人员仓库内点火取暖、员工公寓炉灶糊锅等原因造成的火情，由于自动报警电话拨打及时，均在火情早期就进行了有效处置，未造成大的火情。“误报不打电话，电话响了就是真的”，此功能经检验，有效地消除了消防控制室值班员常见的麻痹大意现象，值得肯定与推广。

三、结语

城市智慧消防物联网系统通过大数据、云计算、物联网、地理信息等新一代信息技术的应用，在抓实社会面火灾防控上取得明显成效。各地都在加快速度建设各类智慧消防系统，为了使智慧消防技术能够充分发挥作用，在建设过程中应注重实效，尤其是注重鼓励联网单位参与的程度、注重各项功能为社会火灾防控带来的实际效果的评估，不仅为消防监管便利使用，更应着眼于提高社会单位消防安全的履责能力。