物联网技术在工厂消防产品检查中的应用

摘要：随着远程视频技术广泛应用于消防产品认证工厂检查活动中，文章提出利用物联网等新技术，通过对采集的数据进行比对分析，获取产品质量信息，从而判定产品是否符合产品认证要求。

关键词：消防;物联网;工厂检查

2019年年底突然爆发的新型冠状病毒疫情，给人民的生活和社会各界活动的正常开展带来了巨大影响，为防止病毒的传播和扩散，减少了大量面对面接触交流活动，其中也包括了工厂消防产品认证检查工作，而这一部分工作又是企业安全生产中至关重要的一环。为了高效地完成这项工作，同时又响应国家号召，减少面对面的接触交流，满足疫情防控的要求。笔者通过采用互联网和移动视频新一代信息技术，采集了一些有价值的数据信息，有效地解决困难。同时，如何利用这些信息，帮助企业提高产品质量，有效证实认证，是值得探索的。

1  现状分析

工厂检查活动是消防产品认证过程中最重要的环节之一[1]，通过必要的现场检查活动可以获得认证委托方的真实信息，包括工厂质量保证能力体系的运行情况、产品一致性控制情况，掌握企业是否有能力持续满足认证的要求，是否具备认证条件等等。由于受疫情影响，工厂检查活动通过互联网或移动视频方式开展，既满足了疫情防控的要求，又不影响认证活动的正常进行。这个方法已经推行实施两年了，完成了几千个工厂消防产品的检查任务，实际成效非常显著。

通过新的信息技术的运用，掌握了产品的关键工序和特殊工艺参数，以及涉及产品一致性的特性参数[2]。从认证活动核心角度出发，确保和维持产品一致性控制是工作核心[3]。所以这些数据是非常有价值的：一方面，检查组可以通过数据的比对，了解到企业实际存在的问题或隐患;另一方面，企业也可以通过采集的数据，有针对性地开展内部质量监督和工艺改进。因此，如何在大数据中查找出有价值的信息，并充分利用好这些信息，非常关键。

2  物联网技术的应用

随着物联网技术的不断更新，加之视频工厂检查方式的开展，通过物联网技术提高认证产品的质量，成为一种可能。

2.1  系统架构组成

基于物联网技术应用于工厂消防产品检查活动过程中，与传感器、通信传输系统、数据分析系统等各类子系统进行集成，形成数字化的工厂检查系统，系统架构如下图1所示;系统需要通过视频手段收集和保存数据。由于采用了视频方式，需辅助必要的传感器技术应用，可以收集到产品的质量信息数据，包括基本尺寸、外观质量、试验方法和结果参数等[4]。系统构成的基本要素包括传感器和视频探头的设置、数据传输方式的确立、数据存储和数据分析等。

2.1.1  在整个系统架构建立过程中，传感器和视频探头的位置设置和使用方法非常关键

系统建立既要确保获取数据信息的有效性，还要确保数据信息的正确性。首先，在开展工厂消防产品检查前，检查员需要掌握被检查方制订和实施产品的生产工艺和生产流程。判定被检查的消防产品是否合格的唯一标准和依据是产品标准，但不同的获证生产企业，会根据自身的产品设计，以及企业自身具备的生产资源（设备和人员）情况，制订一套符合自身特点的生产工艺和流程。因此，检查员必须依据生产工艺和流程，识别出生产过程中的关键工序和特殊工艺，以及对应的技术指标要求，明确获取数据信息的数量和先后顺序[5]。另外，检查员还应根据产品认证的要求，知晓在产品生产过程中的一些关键环节和质量控制要点，即使企业未识别，也要加以明确。

下一个步骤就是设置传感器和视频探头位置，以及在系统中设置需要采集的数据要求。由于采集的信息包括定性和定量两种，定性的信息可以直接采用视频手段获取图片信息。定量的信息，可以通过采用传感器接入设备端口直接获取数据信息;也可以采用安装特殊固定的传感器获取数据信息;此外，还可以采用由企业人员测试后，通过VPN输入数据信息的方式进行数据获取。

定性的信息将主要采用视频、图片等的形式获取，视频探头设置的位置要保证获取的图片清晰，能够使检查方和被检查方都可以识别。定量的数据信息将采用传感器接入和人工辅助的方式获取。首先，检查员在确定需要收集数据内容的基础上，还要了解相应设备的性能，确定传感器是否可以接入设备系统，或者是否可以收集设备输出的数据信息。其次，如果设备不具备相应的传感器接入和数据输出功能，就需要采用人工辅助的方式[6]。

2.1.2  在确定数据信息采集方式，以及完成传感器和视频探头布置后，建立数据传输

确保数据传输的稳定性是核心要素[7]。系统数据传输的方式应该根据现场实际情况确定，所以系统传输方式必须具备多样性和兼容性。就目前情况而言，既成熟和被广泛认知使用的方式包括移动网络（4G、5G）、互联网、VPN等。如被检查方处于山区或峡谷，或者生产厂房采用钢结构，生产区域存在电子屏蔽，又或者是区域内属于高温、高湿、强磁场等特殊区域，不便于采用移动网络直接获取数据信息时，可采用固定网络互联网或VPN技术等方式获取。

2.1.3  数据的存储，是后续进行数据分析的保障

存储的基本方式有两种：一是根据消防产品对应的生产流程、环节和工艺控制要求建立数据模块，存储相应的数据信息和图片、视频等素材，如，零部件机加工模块、零部件焊接模块、零部件组装模块、产品喷涂模块和成品包装加施标志模块等。二是根据检查要素建立数据模块，如，原材料采购模块、产品一致性模块、生产过程控制模块、检验过程模块等。无论采用哪種方式建立数据存储，都应该将采集数据信息按照定性和定量的原则进行区分。

2.1.4  以消防接口产品举例

首先，检查员需收集企业生产工艺文件和流程图，以及相关生产设备和检验设备配置情况，建立系统架构[8]。接着，检查员可根据企业提供的生产工艺流程图，获悉产品整个生产过程包括接口毛坯件机加工、零部件喷塑和组装等环节。毛坯件机加工采用数控机床和普通机床，喷塑工艺由人工完成。根据企业提供的产品设计文件和相应的第三方检验报告，需要关注和收集机加工环节的数据。另外，根据按照喷塑工艺要求，需要关注和收集喷塑工艺的喷枪压力和喷塑时间等数据。最后，在产品组装环节需要进行密封试验，检查员需要关注和收集密封试验的压力、时间和产品状态。

在确定需要收集的数据后，下一步就是确定数据采集的方式，设置传感器和视频探头的位置。通过数控机床进行机加工的参数信息，可以通过机床自带的数据连接端口，将传感器接入机床数据参数设置系统，获取尺寸设置和加工过程等数据信息。通過普通机床加工的，可将视频探头安装在机床的尺寸进度盘上方，获取消防产品的尺寸数据信息。

喷塑工艺的数据是喷枪工作时的压力和时间，可在喷枪压力表正面安装视频探头获取数据信息。在密封试验环节，可以在试验装置的压力表正面和样品安装试验部位正上方安装视频探头获取数据信息。在确定数据采集方式和布置完传感器和视频探头之后，接着需要选择数据传输的方式。由于数控机床数据的采集是专用接口接入的方式，以及普通机床加工时间连续持久，所以采用稳定的互联网方式传输。因为喷塑工艺和密封试验都采用批量间隔方式，所以采用移动网络传输。

最后，确定数据存储模块。根据前期确立的系统架构，按照产品生产工艺流程环节建立模块，包括毛坯件机加工、零部件喷塑和产品组装（密封试验）。在每个模块中，分别设立定性和定量子模块。定性子模块主要收集毛坯件的材质信息、普通机床尺寸进度盘是否行程到位、喷塑后产品内外表面是否存在缺漏或气泡、密封试验时产品是否存在渗漏水的情况。定量子模块主要收集数控机床参数设置和整个加工过程的完成情况、喷塑时喷枪压力数值和时间信息、密封试验时的压力数值和时间信息。在完成上述准备工作后，就可以实现系统工作了。

2.2  系统目标

通过整个系统的建立和运用，一是可以实现利用高清视频技术，通过固定或移动的视频记录系统，记录整个工厂的消防产品检查活动。二是在产品生产关键工序、加工环节、试验环节增设RFID标签，利用物联网技术，通过电子标签对信息进行数字化管理。在工厂检查过程中，检查员可以通过特殊的读写器，记录数据读取的具体位置，确保数据的可追溯性。三是利用传感器技术，确保获取的数据信息真实可靠。数据信息包括产品生产工艺的控制参数、产品的基本尺寸、试验的数据。四是利用大数据分析技术，按照同一个型号规格产品，同一个生产加工环节，同一个产品部位，同一个试验项目，分别整理归类，采集数据信息。通过对数据信息的挖掘、分析、处理，得到一个产品质量的趋势，工艺改进的建议，产品一致性控制的依据。

物联网在工厂消防产品检查中的运用，最大的优点在于可以对收集的存储数据进行分析。每个认证消防产品的技术参数和质量参数都是依据相关的产品标准。每个获证企业通过自身产品的研发设计，形成了相对固定的技术参数和质量参数。以一个企业的一个产品为例，每个采集的数据和信息都是体现产品固定生产工艺下的固定参数。通过数据分析，可以获悉工艺参数的趋势变化或周期变化，从而采取针对性措施。例如，当发现机加工环节的切削量有逐渐减少的趋势，企业可以通过核查毛坯件尺寸和检查切削工具损耗情况入手，从而解决问题。同时，检查员可以了解和掌握这个变化趋势是否影响产品的一致性和安全使用性能，提醒获证企业采取必要的措施，防止情况持续。尤其是在工厂检查时发现已获证产品存在质量问题或产品一致性不符合的情况下，可通过系统收集的数据，查找出发生问题的真正原因。

3  结语

文章针对目前消防产品采用视频方式开展认证工厂消防产品检查工作的现状，提出利用物联网等新一代信息技术，最大限度实现检查数据可利用价值，来满足工厂消防产品检查活动的公正性和客观性的要求，以及企业不断完善工厂质量保证能力体系的要求，最终实现提升消防产品的整体质量的目标。未来，笔者将对该系统将从以下几个方面进行进一步完善：（1）进一步完善数据采集获取的手段，尤其是一些专用传感器的标准化研究;（2）依托大数据分析技术，实现从单一企业到整个行业产品质量的大数据模型构建;（3）完善系统的安全性问题，更好地为消防事业发展提供有力的数据支撑。

参考文献：

[1]滕伟黎.物联网技术在消防装备质量检验中的应用[J].消防界（电子版），2016（06）：164.

[2]袁珍.基于物联网技术的消防联动智能报警系统设计与实现[J].通化师范学院学报，2021，42（10）：79-83.

[3]韩振，潘磊.一种基于物联网技术的智能化消防安全管理平台设计[J].中国科技信息，2021（13）：78-79.

[4]张力，罗炬锋，单联海.基于物联网技术的市政消防栓智能监控管理系统[J].物联网技术，2021，11（04）：71-73+77.

[5]王莎飞.物联网技术在建筑消防设施巡检系统中的应用设计[J].智能建筑，2020（12）：41-43.

[6]刘志宏.“物联网”技术在消防安全领域的实践应用探索[J].今日消防，2020，5（04）：22-23.

[7]王培平，陈朝阳，管佳林，等.基于物联网技术的消防安全管理创新实践[J].工业安全与环保，2020，46（11）：74-77.

[8]文华忠.物联网技术在造纸企业设备管理中的应用研究[J].轻工标准与质量，2019（01）：96-97+106.

Application of internet of things

technology in factory inspection of fire product

Teng Weili

（Shanghai Fire Research Institute of MEM，Shanghai  200438）

Abstract：As remote video technology is widely used in fire product certification factory inspection activities， the paper proposes to use new technologies such as the Internet of Things to compare and analyze the collected data to obtain product quality information， so as to determine whether the product continues to meet the product certification requirements.

Keywords：fire protection; internet of things; factory inspection