智能一體式消火栓管理平臺-城市智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
前言
近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市建設的步伐不斷加快,消防工作也凸顯重要,然而消防設施的信息化建設卻趨于落后;傳統(tǒng)的管理方式無法及時了解現(xiàn)場信息,比如消防設施被破壞、救火現(xiàn)場無法及時有效地找到消防水源、消防通道被堵塞等原因,延誤了最佳撲救時間,致?lián)p失擴大。
在消防隊裝備的消防車中,因自身運載水量有限,在滅火時往往需要尋找水源,這時,消防栓就發(fā)揮出巨大的供水功能。然而現(xiàn)實生活中,由于一些單位和個人的消防安全意識淡薄,消防栓被損壞的情況非常普遍,一旦發(fā)生火災,這些消防栓將無法發(fā)揮其應有的作用。對人民群眾的生命財產(chǎn)安全構成嚴重威脅。
隨著城市規(guī)模的不斷擴大,消防栓的安裝范圍也在不斷擴展,對于消防單位而言,對消防栓進行全面的、實時的監(jiān)控管理成為一種迫切的要求。
一、現(xiàn)存問題及發(fā)展趨勢
1、消防栓管理現(xiàn)狀
▲ 人工巡查:人員素質良莠不齊,處理問題專業(yè)度不夠,人工巡查耗時費力;
▲ 信息孤島:消防信息無法共享,信息傳輸方式單一,不透明;
▲ 統(tǒng)計誤差:手工記錄、紙質存檔,消防設施完好率無法統(tǒng)計,存在大量誤差;
▲ 檢查盲區(qū):消防管網(wǎng)、消火栓水壓資料陳舊,無法動態(tài)監(jiān)控;
▲ 監(jiān)管缺陷:大檢查時“臨時抱佛腳”消防部門監(jiān)管難上加難;
▲ 交接模糊:口頭通知,物業(yè)與維修單位交接模糊,人員績效不明確;
▲ 運維滯后:運維人員工作機制完全處于盲目和被動狀態(tài),無法及時進行維護;
▲ 警情模糊:數(shù)據(jù)真實性無法保證,預警方式單一;
▲ 違規(guī)用水:消火栓被一些違章用水單位、個人肆意使用,浪費水資源,并導致部分消火栓無法正常使用;
2、消防栓管理發(fā)展趨勢
近年來,物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代社會的方方面面都得到了廣泛的應用,物聯(lián)網(wǎng)技術將傳統(tǒng)的物理設施與高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)絡進行聯(lián)網(wǎng),使一些傳統(tǒng)的工作方式發(fā)生了質的改變。新的基于物聯(lián)網(wǎng)技術的城市智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng),利用該系統(tǒng),管理者通過統(tǒng)一的管理界面就可以對整個區(qū)域內分布的消防栓進行檢查。這一過程完全實現(xiàn)了實時性與智能化,對于提高消防系統(tǒng)的行動效率,消除城市安全隱患具有重大現(xiàn)實意義。
工作流程對比示意圖
消防物聯(lián)網(wǎng)是利用傳感器技術、互聯(lián)網(wǎng)通信技術和數(shù)據(jù)庫技術實時采集建筑物內、外消防系統(tǒng)管網(wǎng)水壓、水池水位、水泵控制器狀態(tài)以及閥門狀態(tài)等信息,通過有線或無線通信方式傳送到消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心,中心對所監(jiān)測的各個部位的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生故障或報警的原因,提出系統(tǒng)維護的建設性方案。
二、城市智能消防栓系統(tǒng)概況
1、系統(tǒng)組成
智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng)采用服務器-終端模式進行設計。具體由信息管理模塊,通信處理模塊、信息采集模塊,控制模塊四部分組成。信息管理模塊屬于服務器,通信處理模塊、信息采集模塊、控制模塊屬于終端。
信息管理模塊位于整個系統(tǒng)的最上層,主要負責對整個系統(tǒng)中收集到的各個模塊的數(shù)據(jù)進行處理。通信處理模塊,負責系統(tǒng)中采集到數(shù)據(jù)的收發(fā)工作。將數(shù)據(jù)壓縮打包后,利用無線通訊網(wǎng)絡,通用互聯(lián)網(wǎng)等途徑完成數(shù)據(jù)在終端與服務器之間的傳遞。信息采集模塊,負責對消防栓的實時信息進行采集,它主要由各種狀態(tài)傳感器與采集電路組成。控制模塊則對采集模塊與通信處理模塊進行總控與管理。
智能消防栓系統(tǒng)組網(wǎng)圖示
2、系統(tǒng)架構
智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術、無線通訊技術、GPS 技術、數(shù)據(jù)庫等技術,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,運用系統(tǒng)軟件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(xiàn)場的有限兵力。
智能消防栓監(jiān)控信息系統(tǒng)通過在消防栓上安裝各種監(jiān)測器,對目標進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集,并通過無線通訊系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)傳輸,將數(shù)據(jù)提供給監(jiān)控系統(tǒng)中心進行存儲、分析、查詢、檢索,供用戶劃分權限進行有效管理。
運用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和 GIS 技術將消火栓分布情況、消火栓基本信息、各種監(jiān)控信息集成在一個平臺上供用戶查詢和使用。
智能消防栓監(jiān)控系統(tǒng)架構圖
3、系統(tǒng)原理
消防栓監(jiān)控器系統(tǒng)構架由消火栓監(jiān)控器、消防栓監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件兩部分構成,消防栓監(jiān)控器安裝在市政消火栓上,消防栓監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件應用于監(jiān)控機房,將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行記錄、分析、統(tǒng)計形成各類報表、電子地圖等。
消防栓傳感器實物圖
如圖所示:
A——智能蓋帽,包括消火栓監(jiān)控器平臺、用水監(jiān)測模塊、定位模塊、撞倒報警模塊;
B——管網(wǎng)水壓監(jiān)測器;
C——消防栓閥門監(jiān)測器;
A、B 和 A、C 之間通過短距無線通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,由 A 收集處理后,通過LPWAN或GSM\3G\4G網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)控中心。當用水、撞倒、水壓超限等報警觸發(fā)時,可以通過短信將信息發(fā)送到監(jiān)控中心,由監(jiān)控中心將報警信息顯示或者發(fā)送到指定人員手機。
智能消防栓 APP,分為安卓和蘋果IOS兩個平臺,主要用于消防栓的基本信息輸入和消防栓巡檢記錄等功能,基本信息如消火栓編號、品牌、型號、安裝日期、安裝地點等,消防栓巡檢記錄為現(xiàn)場巡檢記錄,消防栓損壞情況,現(xiàn)場違章處理等。數(shù)據(jù)信息通過手機和系統(tǒng)賬號實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新和下載。
智能消防栓 APP 具有導航和放樣功能,客戶可以輸入目標消火栓經(jīng)緯度,由 APP 地圖指引到目標地點。
三、智慧消防栓業(yè)務應用
智慧消防系統(tǒng)以多層級管理、分布式部署、數(shù)據(jù)集中存儲為主要特點,強調以監(jiān)控為核心,建設防控結合、以防為主的自上而下的一體化城市消防監(jiān)控管理體系。
系統(tǒng)實時接收、顯示、處理聯(lián)網(wǎng)單位的報警信息和消防設施的運行狀態(tài)信息,通過遠程終端查詢,使用戶單位、服務商、消防主管單位及時掌握和處理現(xiàn)場警情。
消防管理部門隨時在線獲得準確實時的被控單位各類消防管理數(shù)據(jù),有效做好消防監(jiān)督管理工作,提升消防執(zhí)法效率,實現(xiàn)消防管理工作信息化、現(xiàn)代化。
智能消防栓業(yè)務應用圖示
四、智能消防栓應用介紹
1、水壓監(jiān)測
一般城市市政消防管網(wǎng)的水壓在 0.25-0.35MPa,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(wǎng)安裝測壓點進行水壓監(jiān)測,了解整體消防管網(wǎng)的水壓情況。
管網(wǎng)水壓監(jiān)測器,可以根據(jù)客戶需求,設定最低水壓報警值和最高水壓報警值,使得用戶實時掌握管網(wǎng)水壓情況。
方案設定,管網(wǎng)水壓監(jiān)測器采取平時待機,每隔 1 小時啟動一次采集水壓值,如果在設定范圍值內,通過短距無線通信發(fā)送到智能蓋帽,由智能蓋帽將數(shù)值存儲,在每天晚上 12 點定時發(fā)送到后臺服務器;當采集的水壓值超過設定范圍時,水壓監(jiān)測器將水壓值實時發(fā)送到智能蓋帽,并由智能蓋帽實時將報警值發(fā)送到后臺服務器,由后臺服務器及時對相關人員進行短信、地圖閃爍等手段進行提示。
水壓監(jiān)測組件有 2 種安裝方式,一種使用法蘭式水壓監(jiān)測器,法蘭厚度在30mm 左右,安裝時,只需要把原有消火栓移動 30mm 即可實現(xiàn)安裝;一種是打孔式,通過在原有管道上的打孔技術,將傳感器探頭伸入管道內,即可實現(xiàn)安裝。
相對于智能蓋帽,水壓監(jiān)測組件整體安裝與貼近管網(wǎng)部位,位于地下,所以體積要求不嚴格,可以選用大容量電池,理論使用時間 5 年。由于設備埋于地下,防水等級較高,因此建議由專業(yè)人員更換。
智能消防栓水壓監(jiān)測圖示
2、水量監(jiān)測
當消防栓被打開時,用水監(jiān)測模塊開始工作,記錄消火栓打開的時間和關閉時間,并將信息通過消火栓監(jiān)控器平臺發(fā)送至監(jiān)控機房進行記錄,并將用水信息以手機短信方式發(fā)送于執(zhí)法人員手機(手持機)上,以便于巡查小組進行及時制止和處理。
智能消防栓蓋帽,外形設計基本按原消火栓蓋帽,所以只需要更換原消防栓蓋帽,即可完成安裝。
智能消防栓水量監(jiān)測圖示
3、消防栓撞到監(jiān)控
當消防栓被撞擊甚至撞倒時,撞倒報警模塊開始工作,將報警信息、地理信息、時間信息等通過消火栓監(jiān)控器平臺發(fā)至監(jiān)測機房,方便搶修人員第一時間發(fā)現(xiàn)現(xiàn)情況,并及時趕到現(xiàn)場進行處理。
主要通過角度傳感器實現(xiàn)撞倒監(jiān)測,設定指標為傾斜角度大于30度進行報警。
撞倒報警功能,集成在智能消防栓蓋帽中,所以只需要更換消防栓蓋帽,即可完成安裝。
智能消防栓防撞監(jiān)控圖示
4、漏水監(jiān)測
當消防栓附件管網(wǎng)出現(xiàn)破損并發(fā)生漏水時,漏水監(jiān)測器將信息通過消防栓監(jiān)控器平臺發(fā)送至監(jiān)控機房進行記錄,并提醒相關人員。
5、消防栓閥門監(jiān)控
當消防栓閥門被關閉時,關閉信息通過消火栓監(jiān)控器平臺發(fā)送至監(jiān)控機房,并提示閥門被關閉。
五、智能消防栓查詢系統(tǒng)
提供區(qū)域內的消防栓情況查詢,設備故障狀態(tài)查詢等。
1、GIS系統(tǒng)
▲ 消防栓分布;
▲ 報警聯(lián)動閃亮,包括撞倒報警、漏水報警、用水報警、消火栓閥門關閉報警等;
▲ 消防栓信息顯示及操作,包括消火栓基本情況及水壓信息等。
智能消防栓分布示意圖
2、智能消防栓用水數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析
對消防栓產(chǎn)生的用水數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析,了解該區(qū)域的整個用水分布情況,對違章用水處理提供依據(jù)。
城市的智能消防栓系統(tǒng)對于城市的基礎設施升級,提高消防栓管理及維護有著重要的現(xiàn)實意義,現(xiàn)有的消防栓主要供消防車從市政給水管網(wǎng)或室外消防給水管網(wǎng)取水實施滅火,也可以直接連接水帶、水槍出水滅火。智能消火栓的產(chǎn)生給這一過程提供了更加便捷安全的保障。
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