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安科瑞智慧消防在城市综合体应急安全中的应用

发布时间:2022-10-13 点击量:79

摘要: 城市综合体作为当前城市化进程中主要的系统组成部分,具有空间大、容纳的人员多、火灾隐患多等特点,为了延长城市综合体运行寿命,加强智慧消防建设,切实需要做好城市综合体运行安全性的防护,从而为城市社会经济发展发挥重要的促使作用。

关键字:智慧消防;城市综合体;应急安全

一、概述

随着社会经济与科学技术的发展,智慧城市成为发展的方向,智慧消防是智慧城市建设的重要组成部分。智慧消防应用较新的信息化、数字化的技术,对消防信息进行全方面的采集、分析与管理,通过云计算、物联网等平台和技术进行充分地整合处理,可以快速、准确地提供消防安 全管理的方案,准确地掌握火灾预警、火灾防控、火灾现场的局势与动态。将智慧消防技术应用到大型商业综合体场所的消防安全管理当中,不仅能够提升消防安全管理人 的消防自查的工作效率,同时能够提升区消防救援支队在 监督检查的实效监管和动态监管,切实在火灾预警、火灾防控、火灾救援上提供科技技术,更合理、更便捷、更快捷地尽可能地降低火灾发生的可能性及火灾发生后的损失。

安科瑞智慧消防平台基于2G、4G、NB、LORA等现代通讯信息技术,将分散的烟感、消防水、电气火灾探测器、摄像头等各类传感器接入连接网络,并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位,实时动态采集消防信息,原先针对“九小场所"和危化品生产企业无法合理监控的空白,适应于所有公建和民建,实现了无人化值守智慧消防,实现消防设施运行及监管的“自动化"、“智能化"、“系统化 "、“精细化"。

从火灾预防,到火情报警,再到控制联动,在统一的系统大平台内运行,用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况,并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下,在几秒时间内,相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段,就迅速能够迅速通知到达相关人员。

二、城市综合体发展特点分析

在现今社会中,城市综合体整体上显示出的特点:首先,空间大、标准大。不同城市的综合体建设是与城市实际发展规模相适应的过程,同样也是与现代化城市道路相联系的过程。基于以上两个方面分析,城市发展规模大、道路等级高,与之相匹配的城市综合体室外空间尺度也是非常大的。且,随着城市功能的不断完善,城市综合体室内建设空间尺度也在不断的扩大。其次,现代化城市景观设计成为主要建设方向。城市综合体在实际建设中,其美观性的塑造也是必要的。城市综合体设计中与现代化景观设计相结合,通过各个店铺的美观设计、标志物的设立、照明设施的应用、街道盆栽的设计等共同与城市综合体形成整体化的系统,为城市综合体建筑主体部分构建优美的环境。然后,高新技术手段在城市综合体中的应用。城市综合体作为城市功能的主要载体,其在实际建设中必然会随着时代社会发展需求,将信息化技术、智能技术应用于综合体的施工建设中。

城市综合体火灾特点如下:

(1)人员密集,疏散困难,易造成群死群伤事件。

(2)建筑可燃物多,火灾荷载量大,易形成大面积燃烧或立体火灾

(3)用电、用火设备多,发生火灾的可能性大

(4)建筑结构复杂、烟火蔓延途径多,易在短时间内形成立体火灾

(5)大跨度、大空间建筑结构,较易造成垮塌,导致大量人员伤亡

(6)外墙装饰复杂,且多为玻璃幕墙、易破碎,影响灭火进程

(7)城市交通道路拥堵,影响救援人员到场时间

(8)火灾扑救难度大

整体上而言,城市综合体功能复杂,所能容纳的人员也是较多的,火灾安全隐患较多,实际火灾控制防护难度也是较大的,一旦出现火灾,未能在短时间内防护,那么造成的人身财产损失是不可预估的。城市综合体作为近些年来城市现代化城市建设中的主要组成部分,据相关报道研究,近些年来城市综合体所出现的火灾数量在不断的增加,且每年由于火灾所造成的人身财产损失也是非常大的。面对此种现实状况,切实需要加强对城市综合体的研究分析,明确建筑固定消防设施应用重要性,创新改进,合理控制城市综合体火灾出现几率。

三、安科瑞智慧消防整体设计

3.1 系统结构

安科瑞智慧消防管理云平台采用“感、传、知、用"等物联网技术手段,综合利用 RFID、无线传感、云计算、大数据等技术,通过互联网、无线通信网、专网等通信网络,对消防设施、器材、人员等状态进行智能化感知、识别、定位与跟踪,实现实时、动态、互动、融入的消防信息采集、传递和处理,通过信息处理、数据挖掘和态势分析,为防火监督管理和灭火救援提供信息支撑,提高社会化消防监督与管理水平,增强消防灭火救援能力。



3.2系统架构

智慧消防管理云平台的系统网络结构采用分层分布式的结构,系统包括:传感器层、IaaS层、PaaS层和SaaS层。系统网络结构如下图所示。



传感器层包括了智慧消防和传统消防系统的所有设备,是整个系统的较底层,也是构建该智慧消防管理云平台必要的基本组成元素,主要有智慧用电探测器、摄像头、燃气探测器、应急照明和疏散指示主机、防火门主机、消防设备电源主机、电气火灾主机、火灾报警主机等设备。

IaaS层负责对所有传感器进行集中抄表和数据缓存,存储所有的设备点位信息、探测器监测数据、火灾报警信息、视频信息和设备运行状态数据,采用的数据库有MySQL、MongoDB、Redis。

PaaS层是对IaaS层数据的整合和分析,主要分为业务管理和、数据分析与决策辅助。业务部分有火灾报警子系统、应急照明与疏散指示子系统、消防水子系统、电气火灾子系统、消防设备管理子系统、防火门子系统、消防设备电源子系统、视频监控子系统等。

3.3、系统功能

(1)首页

主要展示的内容有:项目概况、设备状态、探测器分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中地图可以选配成3D建筑模型。



  1. 消防子系统

智慧消防管理云平台包含了智慧用电子系统、电气火灾子系统、火灾报警子系统、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。

  1. 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。






  1. 消防水子系统
    可以接入消防栓、消防水压、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,保障消防隐患。在水泵控制柜电源、故障、启停和手/自动状态信息;在主管网安装压力传感器,实时采集主管网实时压力信息;在各阀门处安装传感器,实时采集阀门开闭状态信息;在屋顶水箱安装感知器,实时采集水箱水量信息;在末端试水装置安装压力传感器,实时采集末端实时压力信息。系统通过分析数据信息、调取现场视频等多种方式,快速发现异常及故障,很好得减少消防水现场检查次数、降低工作强度、提高工作效率,保障消防水系统在火灾发生时发挥作用。



  1. 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、断路等故障告警提示。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。



  1. 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、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,保证消防生命通道的正常通行,从而保障居民的生活、工作环境。



  1. 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,可准确的给出正确的疏散路径指示,智能打开消防应急指示灯的指示方向及应急照明灯,帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线,指引正确的逃生方向。



  1. 视频监控子系统
    数据服务器收到感应端各子系统告警信息后,可调出告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结合,实现了报警点和监控点的联动。



  1. 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。



  1. 火灾报警子系统

在传统的火灾报警主机上加装带有CCCF认证的信息传输装置,连接到智慧消防平台,实现状态信息上报,事件上报和告警信息上报,通过短信、语音外呼、APP推送、钉钉推动、微信小程序推送、微信公众号推送等到达责任人,实现传统火报主机联网。



  1. 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。






  1. 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、电能报表和复费率报表等六个模块。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。






  1. 运维管理

运维管理功能包括设备巡检、巡检轨迹、消防培训、消防考试、通讯状态等。设备巡检采用NFC射频卡标签,手机扫描标签进行巡检工作,系统可查看当前巡检/巡查计划以及巡检巡查计划的完成情况,系统也可以自动记录巡检人员的巡检轨迹,代替了传统纸质检查记录,改变了传统巡查不到位、巡检记录不真实的现状。



四、典型硬件

序号名称外观图型号、规格
1电气火灾探测器ARCM300-Z
三相(I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、 Hz、cosΦ),视在电能、四象限 电能计量,单回路剩余电流监测, 4 路温度监测,2 路继电器输出,2 路开关量输入,支持断电报警上传
2灭弧式保护器ASCP200
可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护等功能,带1路RS485通讯
3故障电弧AAFD-DU
监测故障电弧、漏电、温度两路无源干接点(开关量)输入两路无源常开触点(开关量)输出
4电气火灾监控主机Acrel-6000
监控设备能实时接收处理各路探测器发送的漏电、温度信号,同时在液晶屏幕上显示,当漏电、超温报警及电源或通讯发生故障时,监控设备能发出声光报警信号,在屏幕上显示故障位置及报警类型,并具有数据存储、查询和报警控制信号输出等功能,还具备对探测器的远程复位控制功能。
5消防设备电源监控主机 AFPM100
1、监控器通过二总线接收多台传感器的电压、电流信息和开关状态信息,以此实现对消防设备电源工作状态的实时监视。2、当被监测回路报警时,控制输出继电器闭合,用于控制被保护电路或其他设备,当故障消掉后,控制输出继电器释放。3、监控故障报警功能
6防火门监控主机AFRD100/B
配接上位机、防火门区域分机、监控模块输出回路可通过区域分机扩展二总线通讯内置备用电源火灾报警系统联动实时监控,故障报警
7应急照明与疏散指示主机A-C-A100
1、监控所有终端设备包括:应急电源、分配电装置、灯具。控制器可以监控所有系统内部组件的工作状态,应急启动。2、应急逃生功能:根据所处的环境状态,例如空气密度、人员密集度分析结果,导入平面地图、疏散设备信息和火灾报警点信息,动态绘制逃生路线,自动开启一条有利的逃生通道,帮助建筑内的人群迅速撤离现场。3、系统显示功能:能实时显示主/备电源的工作状态、充电状态、故障状态以及输出电压、输出电流,还能显示各分配电装置的状态。4、系统消防联动功能

五、总结

安科瑞智慧消防管理云平台采用“感、传、知、用"等物联网技术手段,综合利用 RFID、无线传感、云计算、大数据等技术,通过互联网、无线通信网、专网等通信网络,对消防设施、器材、人员等状态进行智能化感知、识别、定位与跟踪,实现实时、动态、互动、融入的消防信息采集、传递和处理,通过信息处理、数据挖掘和态势分析,为防火监督管理和灭火救援提供信息支撑,提高社会化消防监督与管理水平,增强消防灭火救援能力。

当前,全国各地都在推动智慧城市的建设,与之相配套的是智慧消防的建设,大型商业综合体是社会火灾防控的重中之重,面临着许多传统消防管控难以解决的问题和难以管控的方面,智慧消防的建设与应用可以辅助解决这些难题,应有较新的信息化、数字化的技术实现大型商业 综合体内消防安全管理的精细化、自动化、智能化,提高消防工作的信息化,切实提高火灾防控监管智能化、火灾防控预警自动化、消防管理经营精细化。

参 考 文 献

  1. 胡剑飞, 丁宁.物联网技术在智慧消防中的应用研究[J]. 电子世界, 2019, (2). 194-196.

  2. 王伟丽,郭歌. 建筑物电气火灾整体化智慧消防系统设计[J]. 消防科学与技术, 2019,38(11).1570-1572.

  3. 幸雪初.物联网技术在电气防火中的应用[J].消防科学与技术,2018,(9).1287-1289.

  4. 刘纪达,郭亚男,车强,等.消防安全研究进展与前沿分析[J].消防科学与技术,2020,(3). 311-314.

  5. 曹耘. 城市综合体的火灾危险性及消防安全管理[J].消防技术与产品信息,2012(8).19-21.

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