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消防报警设施远程维保---物联网技术方案

发布时间:2018-10-15 14:25:00

消防物联网继承了物联网系统的体系架构,分为感知层、传输层、服务层、应用层,如图1所示。

1 感知层

通过感知识别技术自动采集消防系统中各类数据信息,是消防物联网区别于其他网络最独特的地方,感知层位于消防物联网四层模型的最底端,是所有上层结构的基础。

消防物联网的感知层主要为消防报警各类传感器网络、视频监控系统、无线家用系列探测器。

对于消防火灾报警系统通过设备的RS232/485等数据接口采集数据,通过有线或无线方式与数据管理中心进行数据交互,实时提取控制器发出的探测器报警、设备故障、设备动作、屏蔽等状态信息。

对于消防水系统,可以安装各类压力、水位、电流、电压、温湿度传感器对重点设备的运行参数进行监控,通过用户信息传输装置与数据管理中心进行数据交互。

对于没有安装火灾自动报警系统的建筑,通过安装无线家用系列产品可以对火警、一氧化碳、可燃气体、温湿度、PM2.5、入侵检测、玻璃破碎、视频信息等数据通过家庭WIFI连接数据管理中心,实时信息可通过移动终端APP查看。5bc4336a8f1cd.jpg


1 消防物联网体系架构

2 传输层

传输层将感知层获取到的信息传递到服务层,作为消防物联网重要的基础设施,传输层包括所有有线和无线、长距离和段距离通信系统。

传输层解决的是感知层获取数据的传递问题,这些数据可以通过移动通信网、TCP/IP专用网络或公共宽带网络、公用电话网(PSTN)、虚拟专网(VPN),以及多种方式单独或混合组网。

实际工程应用中为了确保通信的稳定可靠,多采用TCP/IP专用网络或公共宽带网络或移动通信网传递控制器火警、故障、动作等信息,以及泵房状态信息。

3 服务层

服务层处理传输层传递的数据信息,并对外部用户提供应用服务,服务层在结合云计算的技术后为用户提供更加高效便捷的服务。

4 应用层

应用层作为物联网技术与消防行业专业技术的深度融合,结合行业需求实现了消防行业的智能化,消防物联网应用层利用分析处理后的感知数据,为用户提供丰富的特定服务。

系统实施方案

整体系统按照物联网中“感知层、传输层、服务层、应用层”四层结构进行建设如图2所示,以重点消防单位中的各类传感器系统为感知对象,通过有线网络(PSTNADSLVPN、宽带、光纤等)和无线网络(2G3G4G)传输采集数据至企业数据中心,利用自主研发的数据采集、通信、WEB等一系列服务软件对外提供服务,用户可以通过浏览器或者移动客户端登录火灾报警监控系统,查看重点单位或家用火灾报警系统或设施的运行情况和报警记录。5bc43b2623c6a.jpg

2 消防物联网系统

1 火灾报警和水系统联网

重点消防单位火灾报警系统和水系统的联网如图3所示,根据联网设备和厂家的差异分为三种联网方式。

1. 直接通信

对提供通信端口(RS232/485等)和通信协议的设备,可以采用直接与数据中心通信的方式,实时监控系统状态和报警信息。

2. 间接通信

对于未提供通信协议的设备,采用间接通信方式,通过穿行协议转换器连接控制器打印机串口或者通信板串口,通过现场协议解析对于能够采集到的报警、故障、联动信息进行打包,与数据中心进行数据交互。

3. 用户信息传输装置

对消防水系统的联网方式为用户信息传输装置级联信息采集模块,采集模块外接传感器的方式对消防水系统的水位、水压、温湿度、电压、电流信息进行采集,另外用户信息传输装置也可以作为火灾报警控制器联网的中介,可以根据需要灵活选用。

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3 火灾报警和消防水系统联网方案

2 联网通信工具

根据联网位置的网络情况灵活选用有线或者无线通信模块将火灾报警控制器或者用户信息传输装置采集到的数据传输到数据中心,设备如图4所示,有线方式采用EI-RN401模块,考虑到通信成本目前联网使用的无线模块为EI-RN7210网络协议转换器(GPRS)、EI-RN7710网络协议转换器(CDMA),也可以根据需求使用3G4G通信模块。

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4 联网通信工具


3 服务与应用

1. 云计算服务

充分利用了云计算中分布式计算、并行计算、网络存储、计算机虚拟化的技术,搭建了以企业为核心的大数据服务中心,通过建立探测器老化污染程度、系统健康程度等模型,提高系统的智能判断和智能分析能力,为用户提供报警服务、WEB服务、视频服务、短信服务、GIS服务、检测值分析、移动终端服务等。

2. 客户端应用

以科学的联网方案和高效的后台服务为基础,才能为用户提供专业的应用,按照设备类型应用可以分为PC和移动客户端,PC端采用WEB瘦客户端通过浏览器进行各类维护监督活动,移动端采用主流的APP客户端方式,功能涵盖报警及状态显示、资料备份查询、电子地图、联动控制、泵房状态、远程编程、故障预测、趋势分析、短信报警、视频联动、监督检查、户籍化管理,WEB端系统如图6所示。5bc4349d2f9b7.jpg

5 WEB客户端系统图

4 功能应用

1. 报警及状态显示

显示各个工程的火警、监管、故障、联动信息,同时具有文字显示、语音报警、视频显示等功能,显示各个工程火灾报警控制器当前手/自动状态,消音状态,以及通讯故障信息。

2. 资料备份查询功能

用户可将各种图纸、规程等文档资料上传到系统中进行备份,同时可以对系统中的资料进行下载查阅,以及在系统中存储工程信息方便查询。

3. 电子地图

采用电子地图导航、GIS定位技术,显示所在城市的地图和各防火单位的分布情况,报警时,可在地图上以醒目的图标方式显示报警单位的位置及周围消火栓位置、消防水源位置,并可显示路线图、计算行车路程,可提供消防出警、消防灭火所需要的各类地理信息。

4. 联动控制

可对火灾报警控制器进行远程消音、远程复位,对控制室值班人员进行查岗管理。

5. 远程数据采集功能

可通过通讯网络远程采集火灾探测器等设备的运行数据。

6. 泵房数据采集功能

通过各类传感器对泵房中的各类参数:消防和喷淋管网压力、泵房温湿度、消防水位、消防泵三项电流和电压进行数据采集。

7. 远程编程功能

可对火灾报警控制器进行远程编程,并进行编程数据的上传、下载。

8. 故障预测、趋势分析功能

可显示火灾探测器等设备的当前检测数据、平均数据以及历史检测数据、平均数据,能根据检测数据、平均数据的长期变化情况进行故障趋势分析、故障预测。

9. 短信报警功能

能自动发送报警短信到相关负责人手机上,同时能根据故障预测结果,通过电话、短信方式通知相关负责人。

10. 视频联动功能

根据火警报警点和摄像头之间的对应关系自动显示发生火警位置的现场视频。

11. 记录查询功能

具有火警、监管、故障、联动的当前和历史记录数据库,可分类查询,查询时,显示报警日期。

12. 监督检查

利用制度加技术的手段,可以对各消防重点单位进行定期监督检查,通过指派任务,检查规定时间完成任务数对消防系统的健康状况和不合格项给出评判。

13. 报表功能

可在线生成及打印监督检查任务和结果,将系统中的当前报警信息、历史报警信息、故障分析信息等数据导出到Excel表中。

14. 户籍化管理

可以编辑维护各消防重点单位的工程图片、地址、联系人、联系号码等基本信息。

系统工作流程

1 火灾报警与消防救援流程

消防物联网系统为火警确认和消防救援提供了一套科学合理的方案,火灾报警控制接收到现场探测器报火警,将报警信息传递到数据中心,数据中心自动向监控单位消防安全负责人发送报警短信,远程监控中心实时监控数据中心各工程火警、故障等信息的变化情况,在监控到火警信息后会通过联动关系读取相关区域视频信息,确认火警后通知119指挥中心进行现场救援,具体工作流程如图6所示。

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6 火灾报警与消防救援流程

2 消防设施维护监督流程

设施投入运行后的维护保养工作,随着时间的增长,就不可避免的出现设备故障、老化、损毁、丢失,个别单位建筑消防设施损坏、故障甚至停用,在火灾发生情况下不能正常使用的事件时有发生。

消防重点单位的消防设备实际运行状态,相关负责人没办法直观查看,总队领导、各支队对各维保公司的维保执行情况无法直观了解,另外维保方法不足无法通过互联网等技术手段进行监督检查,目前绝大多数停留在人工现场检查阶段。

为了改善维保现状在该物联网系统中添加维护监督功能,该系统功能的使用流程为:

1. 每月初维保人员通过系统基础数据库在维护监督系统中生成当月检测任务,并可以在线预览打印监督检查任务书和检查设备明细。

2. 维保人员领取任务书对维保工程进行测试,对于压力开关、喷淋系统、防火卷帘系统等需要逐项测试,监督检查系统会根据收到的启动信号开始计时,在规定的时间内(如90S)若收不到反馈信号判断设备运行不正常。

3. 第一次测试系统认定为初检,初检合格项进入人工检查阶段,人工检查合格项归入月检测报告中,不合格项打入初检不合格项。

4. 初检不合格项进入检修步骤,检修后进行复检,复检不合格项直接归入下月检测任务中,复检合格项进入人工检查阶段。

5. 对于复检后的人工检查,合格项归入月检测报告中,不合格项归入下月检测任务重,本次检查流程结束。

6. 月检测报告中对各监测系统的合格数和不合格数进行统计,供各级主管领导查看。



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图7 火灾报警与消防救援流程