宜昌智慧消防 物联网智慧用电平台

近年来，以智慧城市建设热潮为契机，与之相匹配的智慧消防技术发展方兴未艾，从层面，到学会、协会、科研机构层面，再到产品供应商层面，都已成为今后一段时间的发展的方向。
       2017年10月10 日，消防局发布了《关于推进“智慧消防”建设的意见》，意见提出了智慧消防的建设任务和工作目标。
2019年5月30日，联合印发了《关于深化消防执法改革的意见》，提出了消防执法改革的5个方面12项主要任务（5+12）；在加强事中事后方面：完善“互联网 + ”，运用物联网和大数据技术，实时化、智能化评估消防安全风险，实现详细。
       现阶段，中国多数省级以上城市、90%左右地级以 上城市均提出了智慧消防建设计划，有数百个城市正在规划和建设智慧消防，智慧消防行业未来发展潜力巨大。同时，智慧消防建设工程系统庞大，涉及范围广阔，发展空间宽广，因此智慧消防整个产业链都成为投资热点。
       根据中国采购网数据，2019年，地方单位智慧消防招标项目共有63个，平均每个项目招标金额为475.65万元左右。
根据新思界产业研究发布的《2019～2023年中国智慧消防市场可行性研究报告》显示，2019 年，我国智慧消防市场规模约为36亿元，预计未来5年仍将保持14%左右的增速增长，到 2024年市场规模将达到70亿元左右。现阶段，我国智慧消防市场仍处于初级阶段，行业中尚未出现市场占有率较高、能够引导行业发展的大型企业，企业规模普遍较小，市场格局较为分散，具有研发创新能力的企业未来发展空间巨大。
智慧消防是一个数据收集、数据分析、数据预警、详细指挥、优化反馈的模块动态化过程，即结合互联网技术、数字通信技术、移动定位技术，收集数字化的地理信息、建筑消防设施、灭火及抢险救援应急预案、消防水源以及消防装备等方面的内容，并在数字平台上及时预警、分析并将指令反馈给相关部门。相较于传统消防，其优势明显。
       快速：物联网烟感、气感，电气设备各项数据实时传输到云平台，大数据、云计算进行计算分析，实现智慧管理，若出现数据异常，进行事件预判，异常预警，快速反应，快速处理，将隐患消灭在萌芽。
1 智能消防移动子系统
智能消防移动子系统主要在移动终端上部署，能够满足不同用户群体的需求，所提供的服务包括消防水源数据采集更新、隐患排查和灭火救援现场灾情信息实时获取、多方通信和警车跟踪等。在这些服务的支持下，消防安全管理和应急救援指挥效率和质量也会随之提升。
2 消防数据可视化子系统
该系统具有数据整理和融合功能，能够通过GIS地图的方式，对不同区域消防警情、灭火和防火空间分布情况进行可视化展现，有助于消防安全全局管理目标的达成。一，警情管理一张图。可视化系统可以在GIS地图上对消防警情信息进行汇总，这里所说的消防警情信息，主要包括实时信息、警情类型和不同时间段的信息。同时，还能采用高亮形式，对区域范围内警情灾害热度进行展示，为消防安全管理工作的实施，创造了有利条件。二，火灾隐患一张图。系统可以利用传感器，对火灾隐患数据进行采集，并在GIS地图上展示。这里所说的数据是指火灾空间分布情况、火灾隐患的类型、火灾隐患的热力图等。三，消防力量一张图。可视化系统可以在GIS地图上对消防力量空间分布情况进行展示，比如消防车、消防装置、消防队伍当前所处的位置。
3 火灾风险隐患预警子系统
大数据技术的应用，赋予了系统大数据挖掘的能力。系统可以利用大数据技术挖掘消防安全管理基础数据，同时对这些数据进行分析，实现融合数据流、业务流和管理流的目标，在此基础上，还能结合过往经验数据，预测区域范围内发生火灾风险的概率，并提供分析报告，确定火灾风险的高发区域，并进行预警，为消防安全管理工作的开展，提供数据方面的支持。
4 消防作战指挥管理系统
在消防安全管理中，作战指挥管理不容忽视，与消防安全管理效果存在密切的关联，而指挥消防安全管理平台可以为消防作战指挥人员提供数据和决策支持，在火灾事故发生后，系统会将报警地址作为依据生成火灾事故信息，主要包括定位事故点、搜索事故点附近的水源、危险源和消防力量，与此同时，系统还能自动与门、气象部门和交通部门进行信息对接，共享实时数据，从而使消防作战指挥管理更加立体，并且该功能的实现，还有助于消防作战指挥人员掌握火灾防控的实时信息，并合理调配消防资源，消防管理的精度也会随之增强。此外，该系统属于平台的后端服务系统，可以向消防人员提供各种信息，且这些信息不单单是文字信息，还包括图像信息、导航信息和语音信息等，有利于消防人员掌握火灾现场的实际情况，从而使火灾事故现场和指挥部门的信息屏障被打破，消防作战的效果大幅度增强l21o
5 公众服务系统
公众服务系统是消防安全管理系统的重要功能模块，支持公众上传火灾隐患信息、火灾现场信息。在公众下载App后，平台会为公众定期推送消防安全知识和火灾自救知识，为消防部门与普通公众建立了畅通无阻的桥梁。火情报警、预防和处理效率也因此而提升。在公众拍下现场照片上传到系统后，平台会向指挥部门上传位置信息。总之，公众服务系统的实现，是提升消防安全管理水平的重 要举措。
6 应急值守管理系统
应急值守管理系统可以针对不同事件类型匹配接警提示列表，满足接警人员对现场信息的需求。同时，系统还可以将突发事件类型作为依据,打开针对该工作的通信录，通过一键式方式，发送报警信息，使接警效率提升。

1、变电站智慧消防系统建设的基础性标准
1)合法的标准
变电站在进行消防系统建设的过程中，为了充分发挥出社会化的功能优势，先需要按照国家相关法律法规的要求来进行逐步的落实。在设备的选择上、信息技术入网标准上以 及系统运行模式上都需要严格按照法律规定来进行开展。
2)可靠性标准
所建设出的变电站智慧消防系统要具备良好的兼容性、电气隔离性以及智慧诊断能力，能够适应每天24h不间歇的工作压力，这样才能够保障变电站智慧消防系统保持良好的稳定和可靠性。
3)兼容性标准
兼容性的原则标准主要是指变电站智慧消防系统应该能够支持来自国内外各个领域的消防设备厂家所提供的各类消防智慧机械设备，这样才能够更好地保障设备之间以及不同变电站网络之间的信息互通。
4)安全性标准
变电站智慧消防系统需要实现更高标准的安全性能，这就要求系统在运行的过程中能够对自身的运行状态进行自检，自我研判预警状态，并具备报警功能，这样可以帮助系统实现自动化的运行，降低对人力劳动的依赖性。
5)可扩展性标准
变电站智慧消防系统在系统设计上应该保持动态化的理念，以更高的宏观性的角度来对系统进行软件的设计和功能的选择，而且这一定程度上硬件的搭配使用也应该实现可持续发展的标准，使整个系统都能够在标准化的模块结构下获得可扩展的能力，不仅要使系统适用于任何标准的变电站，也要促进系统保持更为持久的使用寿命，通过功能升级适应不同发展时期下的消防防控需要。
6)开放性标准
对于智慧消防系统的规划需要满足开放性的原则，这主要是指系统的设计标准应该迎合标准来进行开展，同时建立起通用型功能类型以及数据模块，以开放性的理念促进数据之间的对接。
7)分层级标准
分层级标准主要是指系统在设计时需要建立起两层以上的系统架构，这样便可以实现不同层级的管理人员获得不同的权限，进而对系统进行分工协作的管理提高管理效率、保障力度。
2、智慧消防系统建设的技术分析
①　感知技术
变电站智慧消防系统建设中所需要的使用到的技术类型之一便是感知技术，感知技术需要依靠现代信息技术的功能实现信息采集层级建设，凭借着现代信息技术完成自动化感知能力，能够对各个消防器械设备进行准确的识别，并对设备的运行状态进行分析和报警。如系统内可以设置出针对管道压力的感知设备、阀门运行状态的感知设备，或者是对周边环境进行感知的设备等等。这些设备的核心技术都是依靠信息技术，不同领域内系统的运行状态所生成的数据进行分析，进而可以实现设备机械化的感知功能，提高整个系统的社会能力。
②　网络技术
网络技术主要是针对的数据信息传输技术，通过构建其网络层可以将变电站运行数据和功能数据进行及时的传输，网络所依靠的系统有多大，就能够实现数据传播的范围有多大。具体而言，该技术主要涉及内容包括微波技术、长期演进技术、分频演讲技术等等。
③　平台技术
通过对信息进行处理能够提高变电站消防系统的智慧效果，而处理的过程中需要依靠平台建设，数据信息的分析、收集、处理、传输都需要在该平台上进行完成，平台的技术主要针对的是对各项数据进行整合和使用，需要依靠整个体系内的消防物联网应用平台和大数据平台的协同作用才能够实现良好的功能效果。在对平台技术进行应用时，其核心技术主要包括大数据技术、云计算技术、结构化或者是非结构化信息数据自动化处理技术等等。
3、智慧消防系统的应用
变电站智慧消防系统所具备的应用型技术主要是指体系功能的实现以及用户需求之间应该形成良好的联系度，进而发挥出系统的应用价值，使消防信息在共享的过程中为系统自动制定决策提供。应用型技术主要涉及服务性的体系结构以及中介型技术。如物联网技术等，以交互式的方式对软件功能进行优化，完成各个技术之间的协调置，保障各个关键技术功能的发挥。

1.漏电探测器ARCT-Z-4G
测量：实时监测一路剩余电流、四路温度、电流、电压、功率、电能等电参量，遥信输入、遥信输出、谐波分析、GPRS无线通讯
遥信：4路开关量输入
遥控：1路继电器输出
通讯：RS485/MODBUS-RTU
显示：液晶
技术参数 ARCT-Z-4G指标
输入 网络 三相TT、TNS、TN-C-S或TNC(局部TT)系统
频率 50Hz
电压等级 0.4kV
输入电流 5A
额定电流 100A、250A、400A、800A、1250A
剩余电流 10 mA ~ 3000mA
温度 NTC型热电阻（0℃ ~ 120℃）
输出 继电器 节点容量AC 220V/1,DC 30V/1
通讯 RS485接口，MODBUS-RTU协议，波特率可设(4800/9600/19200/38400)
报警 声光报警
事件记录 20条报警记录、20条故障记录、20条开关记录
报警设置 额定动作电流值I△n设定范围：20～1000mA,也可设为OFF，以关闭剩余电流保护 ；预警电流为＞0.8I△n，报警动作电流为＞0.95I△n；
温度报警设定范围：50℃～120℃，也可设为OFF，以关闭温度通道保护；
动作延时时间可设定范围：0.1S～60 .0S 。
测量精度 剩余电流 频率0.05Hz、电压电流0.2级、有功电能0.5S、无功电能2级、其他0.5级
温度 ±1℃
工作电源 AC 85 ~ 265V，DC 110 ~ 350V  功耗ARCM200≤3ＶＡ ARC≤5ＶＡ
工频耐压 电源与信号输入、继电器输出、通讯端子之间2 kV/min
信号输入、继电器输出、通讯端子两两之间1.5 kV/min
环境 工作温度：-10℃～+55℃；储存温度：-20℃～+70℃
相对湿度：5％～95％不结露；海拔高度：≤2500ｍ
2.故障电弧探测器AAFD-16
1）.监测单相回路的故障电弧；
2）.通过对电气线路的实时监测能及时、准确的发现电气线路中的故障和异常状态，可帮助用户迅速查明电气故障发生的区域，以便及时消除电气火灾隐患；
3）.具有声光报警功能；
4）.本探测器尺寸小巧、安装方便，采用标准35mm导轨安装；
5）.具有故障电弧模拟发生功能，可以通过模拟故障电弧对本机进行性能测试；
6）.具有通用485总线接口，采用标准Modbus协议进行数据交换，信号兼容性强。
3.无线传输
ARCT-Z-2G内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置，性能可靠稳定。
用户设备就可以与云端服务器通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输。
GPRS参数
工作频段  900MHZ/1800MHZ，GPRS mulit-slot class 10/8,GPRS mobile station class B
传输速率  下行：85.6kbps；上行：42.8kbps；支持PBCCH，Coding schemes CS 1,2,3,4,CSD达14.4kbps,USSD,PPP-stack
SIM卡电压  3V，1.8V
天线接口  50Ω/SMA（母头）
4.无线模块AF-GSM200
AF-GSM200采用嵌入式设计，内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置，性能可靠稳定。
AF-GSM200可作为 TCP Client 连接到一个固定 IP（或者域名）的服务器，并发送自己采集的数据。服务器上的软件通过轮询的方式可以索要数据。 
本项目安全用电平台通过AF-GSM200无线模块实时采集现场故障电弧探测器的数据。从而达到平台、养老机构控制中心、现场安装模块统一报警。
5.温度传感器
温度传感器为—热敏电阻NTC，它提供0℃～120℃的温度基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

1.平台配置
安全用电服务平台需要配置三台服务器用于日常运维，其中：
数据库服务器用于采集安装在现场漏电探测器的漏电电流、故障电弧、线缆温度等信号并实时存储，用于曲线、柱状图等显示；
应用服务器用于数据展示和分析，并处理各种报警信号，发出报警信息；
WEB服务器用于WEB端数据访问以及数据加密。
服务器配置如下：
1） 应用服务器 Dell R730 CPU:E5-2603 内存:16G 硬盘容量:3*300G(SAS 1万转 2.5英寸小盘) RAID5
2） WEB服务器 Dell R730 CPU:E5-2603 内存:16G 硬盘容量:3*300G(SAS 1万转 2.5英寸小盘)
3） 数据库服务器 Dell R730 CPU:E5-2620 内存:32G 硬盘容量:4*1.2T(SAS 1万转 2.5英寸小盘) RAID5
2.系统功能
1）安全用电服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、漏电探测器、漏电互感器、故障电弧探测器等。
2）安全用电服务系统平台能展示剩余电流、线路故障电弧、温度等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等，能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据，数据能保存十年以上。
3）手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本，能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫，便于紧急情况下能尽快通知用电单位。
4）能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估，并随时展示电气安全运行分析报告。
5）探测终端产品满足国家法律法规和有关技术标准（GB14287.2《剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3《测温式电气火灾监控探测器》和GB14287.4-2014《电气火灾监控系统 4部分：故障电弧探测器》）的要求，并通过国家消防产品质量监测检验中心提供的消防3C认证。
6）漏电探测器能同时探测剩余电流、四路温度、三相电流等参数值，并能通过无线以移动通讯网络接入安全用电系统平台。
7）ARCM漏电探测器和Acrel-6000Cloud安全用电系统平台购买中国人保提供的保险，累计赔偿金额1000万，单次事故赔偿500万（产品质量责任险、电气火灾险、三者责任险等）。
8）Acrel-6000Cloud安全用电系统平台具有国家计算机著作权。
智慧消防建设工作的试点标志着我国开始由传统消防向现代消防模式转变。法律固有的滞后性等因素导致当前层面缺乏关于智慧消防标准规范的统一性规定与指引，地方层面多政策性通知，缺少具备拘束力与执行力的智慧消防标准。当前存在的智慧消防标准规范碎片化、不成系统问题是关键。对此，简要研究分析了美国消防领域标准规范的制定方式,总结其经验,并结合我国实际，提出智慧消防标准规范的制定与完善建议。先，要制定全国性统一标准，协调多部门、多行业之间的关系，做到系统而具包容性。其次，在全国性统一标准规范的基础上，也要注意与地方之间的关系，充分考虑到各地区智慧消防建设中存在的差，重视差异，利用差异，在立法统揽全局的基础上，允许地方进行有限度的创新，因地制宜，充分发挥主动性与创造性，为智慧消防建设积累宝贵经验。再次，制定智慧消防标准规的目标在于将智慧消防建设落到实处,将智慧消防标准规范详细化、具体化，同时要注意宽严适度，赋予其灵活性，以增强其可执行性与可操作性。
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