劉繼清

摘要：本文簡單分析了智能消防栓遠程監(jiān)控系統(tǒng)的需求，并闡述了智能消防栓遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計原則及技術方案。

關鍵詞：物聯網;智慧消防;遠程監(jiān)控

一、引言

消防安全涉及千家萬戶，事關人民群眾生命財產安全。消防安全，責任重于泰山。習總書記曾指出“消防建設對提高防災減災救災能力、維護社會公共安全、保護人民生命財產安全具有重大意義?！?/p>

如何綜合運用物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等新興信息技術，開展消防控制室及重點單位消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)建設，實現重點單位遠程聯網監(jiān)控，電氣、水、燃氣、自動消防設施、視頻的動態(tài)監(jiān)測與防火巡查管理具有現實意義。

二、設計原則

（1）可靠性原則

傳感器是消火栓智能監(jiān)測終端的核心，敏感元件的可靠性將決定整個系統(tǒng)的可靠性的關鍵。因此，在系統(tǒng)設計中，采用金屬濺射薄膜的壓力傳感器，確保在長期加壓運行的情況下的長時間、高可靠性運行。由于壓力傳感器負責采集消防栓管內的實時壓力，壓力傳感器安裝使用后，一直處于加壓工作狀態(tài)，因此，要求傳感器具有長期抗疲勞、可靠性高的特點。目前，只有金屬薄膜工藝的壓力傳感器能滿足以上要求。

（2）穩(wěn)定性原則

穩(wěn)定性一般是指系統(tǒng)的正確性、健壯性兩個方面，本系統(tǒng)是在網絡環(huán)境下運行的，并且系統(tǒng)管理的數據量大，數據的使用并發(fā)性強等，這些特點對系統(tǒng)的設計提出了更高的要求。因此，一方面系統(tǒng)在提交之前應該反復測試，把錯誤減少到最小程度，保證系統(tǒng)的正常的運轉;另一方面，系統(tǒng)必須有足夠的健壯性，在發(fā)生意外情況下，能夠很好的處理并給出錯誤提示，并且能夠得到及時的恢復減少不必要的損失。

（2）先進性原則

在系統(tǒng)的總體設計上，采用國際上先進的且成熟的大數據、互聯網、物聯網、云計算、人工智能技術，借鑒各相關技術開發(fā)模式的成功經驗和做法，采用國際先進的面向服務的 SOA 體系架構，使得設計更加合理、更為先進。在軟件的開發(fā)思想上，嚴格按照軟件工程的標準和面向對象的理論來設計，保證系統(tǒng)的先進性。

（3）開放性原則

為適應將來業(yè)務和技術發(fā)展的需求，系統(tǒng)建設必須具有較強的開放性，系統(tǒng)應基于面向服務（SOA）的理念構建，需實現底層的接入與業(yè)務的處理分離，實現服務的封裝、重用，在增加新業(yè)務時不需要更改系統(tǒng)的軟件結構和網絡結構。硬件產品通信協(xié)議符合《消防設施物聯網系統(tǒng)技術標準》，在做好分級分類管理的情況下，系統(tǒng)要重點做好對各類使用管理數據專業(yè)服務系統(tǒng)的開放協(xié)調。

（4）可擴充性原則

面對信息技術的高速發(fā)展，系統(tǒng)應用應具有非常好的擴充性，重點解決基礎數據采集、感知層數據的數據采集、上傳和存儲分發(fā)。能夠在不更改系統(tǒng)的軟件結構和網絡結構的前提下，方便的支持系統(tǒng)擴容，并對未來新業(yè)務有擴充的能力。最后，可擴充性原則還應著力做好系統(tǒng)運行后的系統(tǒng)維護開發(fā)。線下專業(yè)化運營維護開發(fā)是支撐系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的核心，是支撐系統(tǒng)有效運行的又一重要生命力之所在。

（5）經濟性原則

系統(tǒng)的軟件、硬件的配置應立足于合理實用，充分考慮業(yè)務規(guī)模和結構的發(fā)展變化，使所使用的系統(tǒng)構架和應用開發(fā)均具備可擴展性，能夠隨著應用的逐步完善和信息量的逐漸增加不斷地進行擴展，同時在軟件系統(tǒng)的開發(fā)中，系統(tǒng)設計盡量模塊化，各個功能模塊盡量做到可自定義重復利用，并要為今后發(fā)展留有余地，減少因業(yè)務發(fā)展，系統(tǒng)升級而造成的浪費，取得較好的投資效益。智能化自動采集裝置應以簡單、實用、有效為選擇原則，在確?！叭钡那疤嵯?，先解決“有”的問題，重點靠優(yōu)化方案降低費用成本，之后再靠加大自主開發(fā)，降低費用成本。同時要注意綜合運用多種簡便渠道不間斷全面采集信息。

三、技術方案

（1）系統(tǒng)總體架構

眾所周知，信息系統(tǒng)由感知、傳輸、存儲、處理、反饋與執(zhí)行等環(huán)節(jié)構成，信息技術主要指：傳感器技術、通信技術和計算機技術。整個信息系統(tǒng)中傳遞處理的是“數據”，傳感器作為數據采集的功能器件，是信息技術的基礎核心技術。

消防設施物聯網的系統(tǒng)體系架構自下而上應由感知層、傳輸層、平臺數據層、應用層構成。

（2）系統(tǒng)功能

消防設施物聯網系統(tǒng)應具有聯網用戶信息、消防設施的日常管理信息及其信息交換的功能。

數據應用平臺的功能應符合下列規(guī)定：

1、應在GIS上實時展示所采集消防設施的運行狀態(tài)信息;

2、應能支持數據訪問的接口;

3、應支持人員自主注冊，并可通過角色定義訪問權限;

4、應具備信息查詢、顯示、推送的功能;

5、應支持視頻的接入;

6、應具備人員管理功能和信息的可維護性;

7、應對采集的消防設施故障信息報警。

（3）消火栓智能檢測終端

一般市政消防管網的水壓在0.25-0.35MPa，消防栓栓口動壓力不應大于0.50MPa，離泵站近的水壓值較高，未端水壓較低，也就意味著每個消火栓的出水口壓力也不盡相同，通過對消防栓附近管網以及每個消防栓栓口安裝測壓點進行水壓監(jiān)測和流量監(jiān)測，可以實時監(jiān)測整體消防管網和所有消防栓出水口的水壓、出水情況等狀態(tài)信息。

普通消防栓加裝智能物聯網系統(tǒng)之后，由傳感器收集到消防栓狀態(tài)信息后，通過NB-lot網絡發(fā)送到云端服務器處理并將數據傳送到監(jiān)控中心。當系統(tǒng)檢測到消防栓用水、撞倒、水壓超限等報警觸發(fā)時，服務器通過物聯網云平臺將報警信息顯示或者發(fā)送至手機終端APP。

智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)測消防栓狀態(tài)、地理位置、用水情況、水壓信息、安全信息等，運用物聯網云系統(tǒng)對消防栓的信息進行處理、分類、統(tǒng)計和分析，從而達到日常消防栓全面管理和戰(zhàn)時合理規(guī)劃，使用每個可利用消防栓，充分發(fā)揮救災現場的有限兵力。消防員或者維護人員也可以使用GIS功能查找附近位置的消防栓及其狀態(tài)信息。

（4）基礎數據庫

基于扎實可靠的底層數據分析和底層子系統(tǒng)應用開發(fā)。為了強化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進一步做實基礎開發(fā)，進一步建立中觀層面的基礎數據庫。結合消防管理和水源管理更高層次、更為明確的監(jiān)管要求，為實現二者的有機融合，更好地服務于城市消防管理，基礎數據庫擬按照消火栓基礎信息、消火栓地理信息、消火栓狀態(tài)信息、消火栓巡查檢修信息、消火栓用水信息、消火栓管理單位與人員信息全面建立基礎數據庫。

1、消火栓基礎信息，包括消火栓二維碼、建設年月、品牌、結構、維護管理單位、責任人等。

2、消火栓地理信息，包括區(qū)、街道、社區(qū)、道路、經度、緯度等。

3、消火栓狀態(tài)信息，包括壓力、溫度、電池電量、流量等

4、檢修信息，包括維修單位、維修內容、維修時間等

5、報警信息，包括告警時間、告警內容、故障排除時間、排除人員、跟蹤記錄等。

6、系統(tǒng)日志包括操作人員日志、系統(tǒng)配置修改記錄等。

四、結論

物聯網時代的到來，為城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現提供了基礎支持。

智能消防栓物聯網遠程監(jiān)控系統(tǒng)不受任何天氣影響，達到無遺漏實時設備監(jiān)控，實現了消防栓水壓監(jiān)測及撞倒的狀態(tài)信息實時監(jiān)測、消防水壓監(jiān)測、水壓超限實時報警、消防栓GIS定位導航等功能。實現了消防栓的狀態(tài)信息實時掌控、災區(qū)分布、區(qū)域分析等多維度分析及相關資源的動態(tài)可視化展示。同時還可以提供數據接口對接供水公司、消防部門、數據資源管理局等各單位已有管理系統(tǒng)，實現信息化和智慧化建設。

參考文獻

【1】陳歡練.基于物聯網技術的城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)的幾點思考【J】.科教導刊：電子版，2017（05）：226.

【2】楊琳.物聯網背景下的城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)探究【J】.科技資訊，2018，16（3）：14-15.