基于5G技術(shù)下的智慧消防現(xiàn)狀與應(yīng)用

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定 201801

摘 要：隨著中經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會日益趨于城市化，“智慧城市”的腳步不斷加快，城市領(lǐng)域的工程———“智慧消防”鋪開。“十三五”期間，是適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)、加快轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，生產(chǎn)工作面臨著良好的發(fā)展機(jī)遇。同時，影響生產(chǎn)的因素更加復(fù)雜多變，生產(chǎn)面臨巨大挑戰(zhàn)。消防工作面臨著由社會消防管理向社會消防治理轉(zhuǎn)變，迫切需要信息化提供更強(qiáng)有力的支撐和服務(wù)。而隨著工信部 5G 商用牌照的正式發(fā)放，提升了數(shù)據(jù)的傳輸速度和帶寬的 5G 技術(shù)，為未來萬物互聯(lián)的應(yīng)用場景打開了想象空間，5G 技術(shù)無疑將給智慧消防提供強(qiáng)有力的技shuzhi持，成為保障全社會全行業(yè)消防的重要技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：5G 技術(shù)；智慧消防；應(yīng)用

 

 

        家綜合性消防救援隊(duì)伍作為救援的主要力量，承擔(dān)著預(yù)防和化解重大隱患、處理各種災(zāi)害事故的關(guān)鍵性職責(zé)。按照底線思維，憂患意識的指導(dǎo)意見，大應(yīng)急要求消防工作從單災(zāi)種到多災(zāi)種的改變，從事后救援往事前預(yù)防預(yù)測轉(zhuǎn)變。在整體大形勢下， 采用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等新興技術(shù)， 建立套duo維度的智慧消防物聯(lián)監(jiān)管體系，保障全社會全行業(yè)消防技術(shù)手段落地顯得非常必要。因?yàn)?G 技術(shù)的誕生使萬物互聯(lián)將可能成為現(xiàn)實(shí)，也將實(shí)現(xiàn)智慧消防，5G 會促進(jìn)推智慧消防產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為人民的消防提供更智慧化的保障。

        20 世紀(jì) 80 年代模擬通信問世， 實(shí)現(xiàn)了語音電話，90 年代開始的數(shù)字通信，相繼實(shí)現(xiàn)了可發(fā)短信、可上網(wǎng)等功能，到 2020 年的第五代移動通信技術(shù)（5G），智能社會將進(jìn)入嶄新的時代。與2G、3G、4G 只為人提供通信服務(wù)有所不同，5G 在設(shè)計(jì)之初就將人之間、 物之間以及人與物之間的連通考慮了進(jìn)去。電信聯(lián)盟認(rèn)可的 5G 指標(biāo)中，除了基站峰值速率的要求，還提出了7 項(xiàng)指標(biāo)：用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)與移動交通、流量空間容量、連接密度及時延。5G 就是為用戶提供無限的信息接入，并能使所有的人與物間不受時空的限制而共享數(shù)據(jù)，使個體、公司和社會受益。大寬帶、大規(guī)模連接、連續(xù)廣域覆蓋、低時延可靠性等特點(diǎn)的 5G 技術(shù)將在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及機(jī)器人等物理空間和信息空間有著不可估量的作用，將推動智慧交通、智慧、自動駕駛、工業(yè)自動化等行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。同樣 5G 技術(shù)也將在以智能化泛在終端為背景的智慧消防中帶來突破性的飛越。

        智慧消防系統(tǒng)是將 GPS（衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、 GIS（地理信 息系統(tǒng)）、GSM（無線移動通信系統(tǒng)） 和計(jì)算機(jī)、 網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代高新技術(shù)集于體的智能消防無線報(bào)警網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。 現(xiàn)代智能化建筑或環(huán)境有著大量的消防設(shè)備， 如消防水系統(tǒng)、 消火栓、 火災(zāi)報(bào)警、 應(yīng)急照明和配電系統(tǒng)等， 這系列設(shè)備多且較為分散。 多，是指量多，測量與監(jiān)控對象多，規(guī)模超過千點(diǎn)； 散， 是指這系列設(shè)備分布在不同樓層或角落。 這些問題導(dǎo)致傳統(tǒng)消防系統(tǒng)具有安保人力有限、 分工不明確、 防范 力度薄弱、 責(zé)任不到位、 管理不夠便捷、 檢查繁瑣、 工作量大等特點(diǎn)。 而消防數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、 可靠性要求又非常高。 比 如： 室外供水管網(wǎng)因?yàn)槭褂媚晗捱^久， 很多管道閥門以及管道嚴(yán)重腐蝕， 存在大量的漏水點(diǎn)， 導(dǎo)致各建筑消防供水與設(shè)計(jì)要求相距甚遠(yuǎn)， 更有甚者在建筑的某些部位*沒有 “供水”， 假如工作人員未做好巡查工作， 如果發(fā)生火災(zāi)， 消防管網(wǎng)無水會導(dǎo)致難以想象的后果。 而智慧消防通過前端物聯(lián)網(wǎng)煙感/溫感、 水壓/液位等探測器、 火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、 用戶信息傳輸裝置等， 與部位的視頻監(jiān)控、 圖像型視頻聯(lián)動產(chǎn)品相連， 并將此接入智慧消防物聯(lián)網(wǎng)平臺中， 對各個建筑物、 各個樓層的消防現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)監(jiān)管， 及時探測現(xiàn)場的煙霧、火焰、 剩余電流、 電壓等。 并將消防系統(tǒng)日常維保、 故障報(bào)修/反饋、 事件分發(fā)處理、 防火巡查等， 將準(zhǔn)確的消防數(shù)據(jù)， 包括建筑物、 消防設(shè)施基本數(shù)據(jù)與分布數(shù)據(jù)、 故障數(shù)據(jù)和維護(hù)數(shù)據(jù)等分發(fā)到各個職能部門負(fù)責(zé)人手機(jī)上， 異常情況及時推送并完整顯示在管理平臺上， 使得維保及時有效， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管，網(wǎng)上全過程監(jiān)督。 形成建筑物、 樓層到設(shè)施的對應(yīng)式管理， 查詢統(tǒng)計(jì)到位， 完整記錄整個消防工作流程中的每處環(huán)節(jié)， 異常點(diǎn)位形成報(bào)警推送派發(fā)， 并及時將處理結(jié)果反饋， 完成閉環(huán)管理。

        隨著通信技術(shù)的發(fā)展， 物聯(lián)網(wǎng)、 大數(shù)據(jù)、 云計(jì)算、現(xiàn)代通信技術(shù)等眾多學(xué)科技術(shù)在消防領(lǐng)域獲得了很大的創(chuàng)新應(yīng)用， 智慧消防將 GPS、 GIS、 物聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代高新技術(shù)集于體， 有效解決了建筑、 交通、 供電、 電信等公共設(shè)施建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。 然而市場中由于現(xiàn)有局域物聯(lián)網(wǎng)存在的些實(shí)際問題以及人們的傳統(tǒng)觀念， 使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧消防領(lǐng)域中并沒有從單點(diǎn)技術(shù)到消防行業(yè)深耕。 所以目前市場上絕大部分智慧消防系統(tǒng)仍采用的是具有施工復(fù)雜、 適應(yīng)性弱、 擴(kuò)展性差、 維護(hù)難度大等特點(diǎn)的有線傳輸模式。

        “智慧消防” 建設(shè)基礎(chǔ)是廣泛的信息感知網(wǎng)絡(luò)， 要及時地掌握不同屬性、 不同形態(tài)、 不同密 度的信息， 以滿足對火災(zāi)態(tài)勢、 故障、 水壓、 設(shè)施等的透徹感知。 需要將現(xiàn)場信息和后臺系統(tǒng)有效連接， 實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通， 形成統(tǒng)的資源體系。 而消防數(shù)據(jù)*區(qū)別于其他行業(yè)的數(shù)據(jù)， 要將數(shù)據(jù)要在時間采集， 要應(yīng)用設(shè)備的心跳感應(yīng)機(jī)制對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)加以實(shí)時感知，旦發(fā)出報(bào)警， 系統(tǒng)要能夠立刻收到報(bào)警信息， 并發(fā)送到相關(guān)負(fù)責(zé)人員處。 數(shù)據(jù)的實(shí)時采集能夠確保迅速的處理故障和警情。 而 5G 技術(shù)恰好具有增強(qiáng)寬帶、 海量鏈接和高速可靠的勢特征， 為物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)提供了個平臺， 為智慧消防應(yīng)用開發(fā)提供支撐。 

        隨著5G 技術(shù)的應(yīng)用， 其可以承載大量前端感知設(shè)備， 從而使管理人員可以及時了解各處環(huán)境數(shù)據(jù)， 能解決設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測， 即時獲知、 消防遠(yuǎn)程監(jiān)管等問題。 使整個智慧消防系統(tǒng)從前端采集至數(shù)據(jù)處理， 均基于高實(shí)時性考量， 實(shí)時采集數(shù)據(jù)、 實(shí)時分析、 實(shí)時預(yù)警。 比如： 前端帶有 5G 物聯(lián)網(wǎng)模塊的煙感、 視頻隱患探測、 煤氣探測器等監(jiān)測到異常， 產(chǎn)生火警信息， 系統(tǒng)將通過高傳輸速率的 5G 通信網(wǎng)絡(luò)， 高速啟動滅火設(shè)備； 或自動推送到巡查人員， 巡查人員進(jìn)行現(xiàn)場核查； 或通過 5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)消防火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)并有效聯(lián)動， 自動調(diào)出對應(yīng)的路視頻， 確認(rèn)火警情況， 火警信息得到確認(rèn)之后， 通知單位全部人員進(jìn)行疏散撤離， 也可聯(lián)動調(diào)度微型消防站快速形成支滅火力量， 同時通知指揮出警救援， 確?；馂?zāi)的快速有效處置。 實(shí)現(xiàn)信息化智能聯(lián)動， 打破傳統(tǒng)的消防信息孤島， 把火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)， 為人民和社會的人身及財(cái)產(chǎn)提供更有力的保障。 

        除此之外， 5G 技術(shù)的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn) VR 頭顯、 單兵zuo戰(zhàn)系統(tǒng)等， 這些不僅能夠?yàn)橄罍缁鸸ぷ魈峁┯辛Φ闹С峙c幫助， 而且還可以作為消防訓(xùn)練以及消防知識學(xué)習(xí)的輔助工具。 例如， 應(yīng)用 5G 技術(shù)能夠消防智能可穿戴設(shè)備的很多固有限制， 構(gòu)建同時具有高速運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)采集能力的智能可穿戴設(shè)備， 并且在5G技術(shù)的支持下， 可以實(shí)現(xiàn)即時互聯(lián)， 在消防訓(xùn)練中， 可以通過 VR技術(shù)模擬出更加真實(shí)的場景， 提升消防訓(xùn)練的真是性和訓(xùn)練效果。 5G 技術(shù)的應(yīng)用， 還可以提升無人機(jī)在消防中的作用。 目前， 對無人機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，無人機(jī)在各種自然災(zāi)害的救援中得到了十分廣泛的應(yīng)用， 并且其應(yīng)用效果十分顯著， 在火災(zāi)搶險(xiǎn)救援工作中也得到了廣泛的應(yīng)用， 但受傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)延遲高問題的影響， 導(dǎo)致應(yīng)用無人機(jī)搶險(xiǎn)救援的反應(yīng)較慢， 很容易錯過搶救時機(jī)。 而對5G技術(shù)的應(yīng)用， 能 夠有效改善網(wǎng)絡(luò)延遲問題， 將會在很大程度上提升無人機(jī)的應(yīng)用效率， 使其發(fā)揮出更大的作用， 挽救更多的生命與財(cái)產(chǎn)。5G 具有低時延、 高帶寬以及穩(wěn)定性與可靠性高的特點(diǎn)， 對 5G 技術(shù)的應(yīng)用， 能夠有效降低消防建設(shè)成本， 并且有助于提升消防建設(shè)的效率。 對5G技術(shù)的應(yīng)用， 能夠使消防應(yīng)急能力得到顯著的提升，同時推動智慧消防的發(fā)展， 使其更加智能化、 更加標(biāo)準(zhǔn)化。

4.1 平臺簡介

        安科瑞智慧消防綜合管理云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報(bào)警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位，實(shí)時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。*原先針對“九小場所”和危化品生產(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細(xì)化”的實(shí)際需求。

        從火災(zāi)預(yù)防，到火情報(bào)警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運(yùn)行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報(bào)警和事件信息通過手機(jī)短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達(dá)相關(guān)人員。同時，通過自動消防滅火控制裝置啟動自動滅火設(shè)備和消防聯(lián)動控制設(shè)備，有效解決用電單位電氣線纜老舊，小微企業(yè)無專業(yè)電工、肉眼無法直觀系統(tǒng)即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，及時排除隱患，安科瑞智慧消防監(jiān)控云平臺結(jié)構(gòu)如下圖所示：