在傳統(tǒng)的消防報警體系中，火災(zāi)報警控制器或主機(jī)扮演著核心角色，負(fù)責(zé)連接建筑內(nèi)的各類消防設(shè)備，如煙霧探測器、溫度探測器、手動報警控制器、聲光報警器、區(qū)域顯示裝置、報警閥、消火栓和消防泵等。這些設(shè)備負(fù)責(zé)收集消防系統(tǒng)的報警、運行狀態(tài)和故障信息，并在接收到報警信號時啟動相應(yīng)的消防設(shè)施。火災(zāi)發(fā)生時，探測器和手動報警按鈕等前端設(shè)備會自動或手動向監(jiān)控中心發(fā)送報警信息，監(jiān)控人員確認(rèn)后，將手動切換火災(zāi)報警控制器至自動模式，以啟動消防設(shè)施進(jìn)行滅火。

然而，由于各子系統(tǒng)獨立運作，缺乏信息共享，導(dǎo)致信息孤島現(xiàn)象，影響系統(tǒng)效率和響應(yīng)速度。在消防安全隱患出現(xiàn)時，通常需要人工現(xiàn)場確認(rèn)，這可能導(dǎo)致響應(yīng)延遲或錯過滅火的好時機(jī)。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的融合以及消防物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，消防系統(tǒng)正逐步向自動化、數(shù)字化、智能化和智慧化轉(zhuǎn)型。通過集成多種傳感器和智能設(shè)備，如具備煙火識別、火焰監(jiān)測和紅外測溫功能的監(jiān)控攝像機(jī)，實現(xiàn)消防系統(tǒng)的智能監(jiān)控、預(yù)警和響應(yīng)。系統(tǒng)越來越多地利用云平臺和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備間的互聯(lián)互通，提升系統(tǒng)性能和可靠性。大數(shù)據(jù)分析和人工智能的應(yīng)用，使消防系統(tǒng)能夠更有效地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，提高火災(zāi)預(yù)防和應(yīng)急處理的效率與準(zhǔn)確性。智慧消防系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵部分，隨著智慧城市的發(fā)展，其應(yīng)用和需求將持續(xù)增長。

一、智慧消防系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

1.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的整體設(shè)計

1.2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計

在消防控制中心配置用戶信息傳輸設(shè)備，通過RS232/RS485/CAN等通信方式與火災(zāi)報警控制器連接，與末端消防設(shè)施共同構(gòu)建消防物聯(lián)網(wǎng)平臺。該平臺能夠?qū)崟r獲取聯(lián)網(wǎng)單位的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的報警和運行狀態(tài)信息，并將這些數(shù)據(jù)實時傳輸至系統(tǒng)平臺及消防責(zé)任人的移動設(shè)備。管理平臺能夠集中處理火災(zāi)報警信息，進(jìn)行整理、分析、統(tǒng)計和展示，同時還能將這些信息通過聯(lián)網(wǎng)客戶端上傳至上級消防管理部門。

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)示意圖

1.3 設(shè)計電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

本電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計在各級別配電箱中集成了溫度探測器、煙霧探測器、剩余電流互感器和過線式電流傳感器等前端監(jiān)測設(shè)備。這些設(shè)備能夠?qū)崟r收集電氣設(shè)備的溫度、剩余電流和過線電流等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以便及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的初期征兆，并持續(xù)監(jiān)控電氣設(shè)備的工作狀況。系統(tǒng)一旦檢測到任何異常工作狀態(tài)，將立即觸發(fā)警報，并通過電氣火災(zāi)探測器將警情信息傳輸至消防系統(tǒng)管理平臺。這樣，維護(hù)人員可以迅速得到通知并進(jìn)行必要的檢修，從而排查電氣火災(zāi)隱患，降低火災(zāi)風(fēng)險，增強(qiáng)電氣設(shè)備的安全性與可靠性。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

1.4 消防水系統(tǒng)監(jiān)測方案

本方案通過在建筑的噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、消防水池/水箱以及室外消火栓等關(guān)鍵部位安裝壓力傳感器和液位傳感器等監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對消防管網(wǎng)水壓和消防水池液位的精確監(jiān)測。通過管理平臺對水壓和液位數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集與分析，確保消防系統(tǒng)的水壓和水池（或水箱）液位維持在適宜范圍內(nèi)，保障系統(tǒng)的正常運作。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超出設(shè)定的正常值，系統(tǒng)將自動觸發(fā)警報，并即時顯示隱患位置及報警詳情，提示相關(guān)人員迅速進(jìn)行排查和修復(fù)。此外，系統(tǒng)還具備實時監(jiān)測消防水系統(tǒng)、預(yù)警數(shù)據(jù)異常以及信息上報和推送等功能。

1.5 煙霧探測監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建

在建筑物的關(guān)鍵消防區(qū)域部署NB-IoT煙感探測器或433MHz煙感探測器，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)消防報警網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)對環(huán)境煙霧濃度的實時監(jiān)控，收集煙霧數(shù)據(jù)并及時報警，增強(qiáng)火災(zāi)預(yù)警能力。系統(tǒng)具備實時監(jiān)控、異常預(yù)警、視頻聯(lián)動報警以及報警信息推送等功能。

1.6 可燃?xì)怏w監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建

本系統(tǒng)在建筑的關(guān)鍵消防區(qū)域，如廚房等，部署NB-IoT或433MHz可燃?xì)怏w探測器，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)消防報警網(wǎng)關(guān)，以實時監(jiān)測環(huán)境中甲烷（天然氣主要成分）的濃度。系統(tǒng)旨在提高消防預(yù)警能力，實現(xiàn)對可燃?xì)怏w的實時監(jiān)控、異常預(yù)警、視頻聯(lián)動報警和信息推送等功能。

1.7 消防設(shè)施巡檢系統(tǒng)設(shè)計

消防設(shè)施巡檢系統(tǒng)由NFC標(biāo)簽、巡檢App軟件和管理平臺構(gòu)成。系統(tǒng)在消防控制室、建筑內(nèi)日常消防巡檢點等關(guān)鍵消防設(shè)施上設(shè)置NFC標(biāo)簽，同時在管理平臺上預(yù)設(shè)消防系統(tǒng)的巡檢計劃和巡檢路線。通過App下發(fā)任務(wù)，巡檢人員按照計劃和路線執(zhí)行巡檢，實現(xiàn)巡檢過程的監(jiān)督、規(guī)范化和記錄電子化。系統(tǒng)還支持巡檢點管理、巡檢計劃管理、巡檢信息記錄和統(tǒng)計分析等功能。

1.8 視頻融合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建

在醫(yī)療建筑、養(yǎng)老服務(wù)建筑、學(xué)校建筑、文博系統(tǒng)檔案室、倉庫等消防重點場所，系統(tǒng)配置了集成多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的可視化煙霧探測器、安消智能攝像機(jī)、熱成像攝像機(jī)等設(shè)備。這些設(shè)備將獲取的視頻、溫度或煙霧信息上傳至系統(tǒng)平臺，提高多傳感器報警確認(rèn)的準(zhǔn)確性和效率。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)煙霧探測、精確測溫、及時預(yù)警和視頻聯(lián)動等功能。

1.9 視頻監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)設(shè)計

視頻監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)由攝像機(jī)（包括通用攝像機(jī)和多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)攝像機(jī)）、NVR、消防智能分析儀和系統(tǒng)平臺等組成，實現(xiàn)對消防通道、登高場地、消控室、電瓶車停放點等重點防火區(qū)域的可視化監(jiān)管。消防智能分析系統(tǒng)能夠?qū)崟r視頻和錄像視頻進(jìn)行智能分析和報警預(yù)警，既利用現(xiàn)有視頻資源，又大幅提升消防系統(tǒng)監(jiān)管的效率。

二、智慧消防綜合管理平臺構(gòu)建

2.1 平臺架構(gòu)設(shè)計概覽

智慧消防綜合管理平臺是一個高度集成的系統(tǒng)，它融合了多種智能技術(shù)和功能，旨在實現(xiàn)對建筑物內(nèi)消防設(shè)施、資源及管理人員的一體化管理和監(jiān)控。該平臺的邏輯架構(gòu)自下而上分為設(shè)備層、基礎(chǔ)服務(wù)層、通用服務(wù)層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、展現(xiàn)層及用戶層。這一架構(gòu)確保了從設(shè)備監(jiān)控到數(shù)據(jù)分析、智能決策及遠(yuǎn)程控制的多方位覆蓋，從而有效提升了消防安全管理的效率與質(zhì)量。

2.2 綜合管理平臺功能深度設(shè)計

(1) 消防單位信息管理

該功能涵蓋了與消防相關(guān)的單位建筑、人員、物品及制度等詳細(xì)信息，包括但不限于單位基本信息、消防人員檔案、建筑物概況、消控室詳情、消防撲救力量信息及消防安全管理制度與職責(zé)等。

(2) 消防報警與預(yù)警處理

管理平臺能夠?qū)崟r接收并快速處理報警及隱患信息，同時通過監(jiān)測電視墻實時掌握消防系統(tǒng)與設(shè)備傳感器的運行狀態(tài)，確保任何異常情況都能得到及時響應(yīng)。

(3) 日常管理規(guī)范化

平臺提供了全面的消防日常管理工具，包括防火巡查、防火檢查、排班管理、值班值守、消控室查崗、隱患管理、報警處理、消防臺賬記錄及狀態(tài)監(jiān)測等功能，助力實現(xiàn)日常管理的標(biāo)準(zhǔn)化與高效化。

(4) 研判分析應(yīng)用

管理平臺集成了消防研判分析功能，通過“單位智慧消防一張圖”直觀展示消防設(shè)備總數(shù)、報警總數(shù)、隱患總數(shù)等關(guān)鍵信息。同時，利用建筑防火、消防設(shè)施與器材、單位安全管理數(shù)據(jù)、物聯(lián)數(shù)據(jù)及規(guī)范化數(shù)據(jù)等多維度因子，對單位消防安全進(jìn)行綜合評估，定期輸出分析報告，為管理決策提供有力支持。

(5) 視頻監(jiān)控管理

平臺支持對視頻融合監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置的監(jiān)控攝像機(jī)進(jìn)行實時預(yù)覽、圖片查詢及錄像回放等操作，確保監(jiān)控資源的有效利用與高效管理。

(6) 消防網(wǎng)管及設(shè)施設(shè)備管理

管理平臺提供了對設(shè)備及管網(wǎng)中傳感器等運行狀態(tài)的統(tǒng)計分析、監(jiān)控展示與異常分析功能，幫助管理人員全面掌握消防設(shè)施設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。

三、智慧消防系統(tǒng)建設(shè)的創(chuàng)新點與亮點分析

(1) 打破信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)

智慧消防系統(tǒng)運用信息化、數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過火災(zāi)報警控制器自動采集消防相關(guān)信息，實時監(jiān)控建筑消防安全狀態(tài)。系統(tǒng)與安防系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了消防與安防數(shù)據(jù)的共享與融合，以及業(yè)務(wù)流程的聯(lián)動。

(2) 擴(kuò)展消防物聯(lián)網(wǎng)感知能力

在傳統(tǒng)消防系統(tǒng)基礎(chǔ)上，新增消防安全傳感器、信息主機(jī)和通訊模塊，實現(xiàn)視頻融合感知設(shè)備在消防場景中的應(yīng)用。利用NB-IoT、LoRa、4G/5G等網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了消防感知的多樣性，實現(xiàn)多維度消防安全評估，提升安全水平。

(3) 提高消防監(jiān)管與事件處理效率

通過集成人工智能等技術(shù)，智慧消防系統(tǒng)實現(xiàn)了對消防安全狀況的全面感知和綜合分析，智能分析建筑消防安全場景，顯著提升管理效率和事件處理的精準(zhǔn)度。

(4) 深化消防數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通和共享為消防數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來深遠(yuǎn)價值。多維分析消防數(shù)據(jù)，全面評估消防安全，準(zhǔn)確預(yù)測安全趨勢。

(5) 構(gòu)建統(tǒng)一的綜合運維管理體系

智慧消防系統(tǒng)建立了統(tǒng)一的綜合運維技術(shù)體系，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口規(guī)范，利用智能算法和AI技術(shù)整合分析各類消防設(shè)施數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)備間協(xié)議轉(zhuǎn)換和互聯(lián)互通。系統(tǒng)采用BM、GIS技術(shù)，提供圖形化界面管理，包括地圖顯示、設(shè)備狀態(tài)、報警信息等，并將數(shù)據(jù)可視化，以圖表、曲線等形式展示，提升運維管理效率，確保系統(tǒng)持續(xù)高質(zhì)量運行。

四、結(jié)語

智慧消防系統(tǒng)是提升消防安全和效率的關(guān)鍵技術(shù)手段。通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)顯著增強(qiáng)了火災(zāi)預(yù)警和監(jiān)測能力，實現(xiàn)了自動化應(yīng)急響應(yīng)，優(yōu)化了消防資源配置，提升了消防人員的實戰(zhàn)能力和處置效率。智慧消防系統(tǒng)的推廣應(yīng)用促進(jìn)了消防行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，推動了傳統(tǒng)消防向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，為行業(yè)發(fā)展注入新動力。作為智慧城市建設(shè)的重要組成部分，智慧消防系統(tǒng)通過與其他智能系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了城市安全管理的智能化，提升了城市安全的整體水平。