海康智慧消防物联网解决方案.docx
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1、海研视HIKVISION智慧消防物联网解决方案期的安全防范技术发展需要,即要确保系统具有良好的可扩展性。5)实用性安全预警是系统建设的目的。如果脱离开的实际使用目的而只是简单堆砌一 些安全防范技术,那无异于空中楼阁。安全防范系统设计的实用性建立在对用户 需求的仔细理解基础上。6)标准化系统应满足在扩充及更换部分设备时的通用性及可替换性。2.3 设计依据智慧消防物联网系统根据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研 究成果等资料进行规划设计,具体如下: 关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见(公消20171 297号) 国务院关于进一步加强消防工作的意见(国发200615号)公安部消防局关于
2、印发推进和规范城市消防安全远程监测系统建设 应用的指导意见的通知(公消2008466号) 城市消防远程监控系统技术规范GB50440-2007 城市消防远程监控系统系列标准GB26875-2011 消防控制室通用技术要求GB25506-2010 消防联动控制系统GB16806-2006 火灾报警控制器GB4717-2005 消防控制室图形显示装置软件通用技术要求GATT847-2009 火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013 火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-2007 消防安全重点单位信息系统数据结构GA/T605-2006 城市消防规划规范GB51080-2015 消防
3、控制室通用技术要求 城市消防安全评价指标体系研究 视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001) 安全防范系统通用图形符号(GA/T75-2000) 信息技术开放系统互连网络层安全协议(GB/T17963) 计算机信息系统安全(GA216.11999) 计算机软件开发规范(GB8566-88) 安全防范工程程序与要求(GA/T75-94)设计思路边缘感知:利用物联传感技术,实现对烟、水、电、可燃气体、温度、报警、 视频等多种多样数据的采集。按需汇聚:完成对前端多种形态感知数据的汇聚,并利用多种传输方式将数 据传输至后端物联网平台。多层认知:基于云计算、大数据,形成数据共享、交换、分析能力
4、,为主管 部门、联网单位以及其他相关部门提供辅助决策支撑。分级应用:根据不同的业务需求,为消防管理部门、联网单位、社会攻击及 其他相关部门提供消防业务应用,提升辖区范围的消防安全。第三章系统总体架构设计3.1 总体架构设计消防物联网以“预防为主,防消结合”为指导思想,以“广泛的透彻感知、 全面的物联共享、可视的报警服务”为建设理念,将消防工作由稽查管理转向实 时主动监测转变,将重点单位、小场所等纳入监管体系,实现消防的社会化。从 而最大程度地降低火灾发生的概率,同时也减小消防部门稽查和救援压力,最终提升居民的安全感。提升居民的安全感。用户信息传输装置 电气火灾探测器433网关硬盘录机物联网网关
5、传输层感知层剩余电流 测温式 液位传 压力传可燃气体433烟感NR知成R 热成像NB烟心摄像机摄像机探测器探测器 感器 感器探测器图1,总体架构感知层:通过前端感知设备对烟、水、电、温、可燃气体、视频、NFC、二 维码等数据进行广泛的感知、采集。传输层:应用物联网、移动互联网等技术,对感知层数据进行汇聚,并完成 IP化,通过公网、专网、2G/3G/4G/NB等多种方式传输至后端平台。共享、交换、展示,为应用层提供支撑。应用层:根据不同用户的应用需求,为消防管理部门、社会单位(楼宇、金 融、商超、学校、医院、能源等)、公众以及其他职能部门提供消防的业务应用支 撑。3.2 总体网络架构N V RN
6、 V RO前亘信息单元独立式烟感传输 网络消防设施巡 查电流互 温度传电气火灾监测社会 单位可燃气体探 测、烟感管理 部门双目城:警控制器火报联鬲用户消防物联网平台手机APP客户尾消防专网网络安全隔离/安全边界运营商网络DTU尾气火灾探测器手持 谓 单乓摄像机楮防通道/消密在线水 在浅液压采集 位采集消防用水监测.(喷淋消防拴)图2总体网络架构系统由三部分组成,前端主要包括消防重点单位、九小场所的消防设施物联 感知接入;传输网络基于运营商有网、无线网络传输;中心平台完成了物联网报 警数据接收、处置、预警分析、及展示,提供B/S客户端、手机APP、大屏图墙 显示等。3.3 系统特点全面物联“消防
7、物联网系统”以消防应用为出发,利用物联网、互联网、无线通信网 将终端传感(探测)设备联网,对消防水系统、市政消火栓、电气火灾监控系统、 可燃气体探测相关主机、设备、传感器状态进行实时监测和管理,使各传感器、 探测系统不是信息孤岛,各社会单位不是单独的个体,而是集成联网,由城市监 控中心统一监测,管理。从而降低了人工成本,同时也提高了防火监测管理专业 性,最终实现预防火灾,减少火灾发生的最终目的。消防物联网势必在智慧城市 体系中扮演着不可替代的作用,是实现智慧城市的基础组成部分。3.3.1 实时报警监测防火监测,时间是至关重要的维度,高温、电气、燃气、水压等各种各样危 险因素随时爆发,实时检测、
8、实时反馈,第一时间修复,如此才能更好的防患于 未然。消防物联网系统集成联网多种传感探测系统,并支持横向扩展,接入其他 不同种类的传感探测系统,实时在线化的检测,并配合视频监控可视化的联动, 高清显示大屏直观的报警显示,使整套系统拥有非常大的应用价值和服务价值。3.3.2 防火监督信息化纯人工的防火监督已经成为过去式,随着科技的进步,信息化的防火监督成 为必然趋势。消防物联网并非是城市智慧消防的发展方向,而是实现消防信息化 主要工具,城市智慧消防的核心是消防信息化。信息化的防火监督可协助防火重 点单位提供“消防物”的信息采集和“消防人”的行为管理,实现消防“物”与 消防“人”互联互通,共享共治。
9、也 nn第四早前端感知子系统设计4.1 火灾自动报警系统联网应用背景目前建筑消防安全主要依赖于火灾自动报警系统和消防控制室,而几乎所有 消防报警系统采取分散式管理,当部分消控主机出现故障、停用、关闭时,监管 单位因为得不到相关消息而形成监管漏洞,长久以往容易造成消防报警控制器 “建而无用”,当灾害真正来临时,无法及时获取灾情信息,丧失扑灭火灾的最 佳时机。图3,故障火灾报警控制器同时,火灾自动报警系统涉及到海湾、三江、德安、尼特、北京利达、山东 众海、北大青鸟、松下、霍尼维尔、西门子、能美、赛福德、诺蒂菲尔、秦皇岛 富通尼特等众多品牌的不同产品型号,且各个厂家通信协议不统一,且不公开, 均未实
10、现联网管理。对火灾自动报警系统实施联网可以帮助建设单位了解联网单位消防报警设 备的开通情况、运行情况,对于不按规定安装、使用和维护消防自动报警设备的 单位,及时要求其作出相应整改。可以帮助建设单位实时了解联网单位消防值班 人员的在岗情况,杜绝因各种因素造成的人员脱岗现象。可以帮助单位进行上述各类数据的统计并编制报表。辅助联网单位消防控制室的值班人员及时、准确地 确认和上报火警,最大限度提早报警时间、缩短报警过程,争取宝贵时间迅速出 警灭火。系统组成图4火灾自动报警系统联网火灾报警控制器信息采集:用户信息传输装置从火灾报警控制器的串口/打 印口等报警输出接口获取数据,传输方式有RS232/RS4
11、85/CAN等方式。信息传输:消防远程通讯主机通过2G/RJ45接口进行联网,将报警信息传 输到中心消防物联网平台。信息集成管理:通过报警监控中心对火灾报警信息进行集中监督、管理、统 计、分析、展示。部署原则部署位置设备/传感器部署原则消防控制 室用户信息传 输装置单一品牌火灾报警控制器:同一品牌控制器级联后 部署1套用户信息传输装置多品牌火灾报警控制器:每种品牌控制器各自级 联,并各部署1套用户信息传输装置4.2 消防水系统状态监控应用背景根据上海消防研究所关于消防用水的研究数据显示,扑救不力的火灾案例中, 81.5%的火灾缺乏消防供水,特别是很多重特大火灾的发生,大多与消防供水问 题有关。
12、目前消防水压大都需要专职人员进行人工巡查,工作量很大且不能实时 了解消防水系统的压力、液位情况,建筑物一旦发生火灾,消防水系统很难正常 启动使用。为有效应对消防用水因供水不足造成的“建而无水、“建而少水”,无法有效支 撑现场用水救援等现象,也为加紧解决对消防用水基础设施“坏而不知”等问题, 通过部署物联传感器,对消火栓压力、喷淋系统水压、水箱/水池液位、末端压力 等进行监测。及时发现消防水系统的故障,尽快检修,避免出现火灾无水救援等 情况。4.2.1 系统组成消防用水状态监控系统采用全网络架构,将前端的消防水压和液位信号传送 到后端,进行存储、显示。前端采集单元主要针对建筑的消防用水的重要点位
13、进 行布控,例如室外消火栓水压监测、消防水箱/贮水池液位监测、单位室内消火栓水压监测和喷淋系统水压监测等。图5,水系统监测传感器分布423部署原则部署位置设备/传感器部署原则喷淋压力传感器每个喷淋保护区部署1套 喷淋回路最不利点各部署1套消火栓压力传感器每幢楼顶层/底层各部署1套 消火栓回路最不利点各部署1套 高层建筑按需在中间楼层部署消防水箱/贮水池液位传感器每个消防水箱/蓄水池部署1套4.3 电气火灾远程监控应用背景随着社会经济的飞速发展,社会电气化程度不断提高,用电负荷过大、电器 老化、乱搭电路等原因导致电气火灾发生越来越频繁。根据公安部消防局的数据 统计,电气引发的火灾数量居起火原因首
14、位,2013年电气火灾发生11.6万起, 占比29.7%; 2014年10.2万起,占比27.4%; 2015年10.5万起,占比30.1%; 2016年9.4万起,占比30.4%。图6,电气火灾事故分析通过分析发现,由电器引起火灾的起火原因有多个方面,主要是电线短路、 过负荷用电、接触不良、设备老化、电器设备质量不合格等几种原因导致。建设电气火灾监控系统,利用电气火灾探测器、剩余电流互感器和温度传感 器对各类电气系统的运行温度、配电箱温度、漏电流情况、配电箱温度等进行实 时监测与管理,及时发现和处理各类电气火灾隐患,有效减少各类建筑电气短路、 过流、过载等导致的火灾发生。4.3.1 系统组成
15、剩余电流 传感器剩余电流 传感器组合式电气火灾探测器|l|n测温式探测器单相断路器DTU图7,电气火灾远程监控系统图目录第一章概述1应用背景11.1 业务现状1需求分析21.1.1 业务需求2功能需求31.2 总体目标4第二章 系统总体思路52.1 设计理念5设计原则52.2 设计依据6设计思、路7第三章系统总体架构设计8总体架构设计83.1 总体网络架构9系统特点103.1.1 全面物联10实时报警监测103.1.2 防火监督信息化10第四章前端感知子系统设计114.1 火灾自动报警系统联网11应用背景114.1.1 系统组成12部署原则124.2 消防水系统状态监控13应用背景134.2.
16、1 系统组成13电气火灾远程监控系统主要由前端探测器、电气火灾监控设备和传输装置组 成。前端探测器包括剩余电流传感器、温度探测器、电气火灾探测器,对各类电 气系统的运行温度,漏电流情况等进行实时监测。传输装置根据使用场景不同可采用不同方式进行联网:小场所可通过数据传 输单元(DTU)将组合式电气火灾探测器数据进行联网回传至物联网管理平台; 重点单位等大型场所通过电气火灾监控设备对前端传感器进行汇聚管理,通过用 户信息传输装置对接电气火灾监控设备,实现设备、数据和告警信号的联网。部署原则部署位置设备/传感器部署原则配电箱剩余电流式传感 器、温度传感器配电箱部署1路剩余电流式传感器,检测回路 的A
17、相B相C相及中性线N配电箱A相、B相、C相各配置1路温度传感 器配电箱部署3路剩余电流式传感器,分别检测 回路的A相B相C相配电箱配置1路温度传感器,检测配电箱温度分配电箱剩余电流式传感 器、温度传感器配电箱部署1路剩余电流式传感器,检测回路 的L相及中性线N配电箱配置1路温度传感器,检测配电箱温度 或者线缆温度4.4 独立式烟感探测应用背景随着我国人民生活水平的逐步提高和个体经济的迅猛发展,各种现代化的家 用电器不断增加,威胁到我们生命财产安全的火灾事故也不断增加,因此,居民 住宅和“九小”场所的火灾安全问题越来越引起人们的关注。根据公安部消防局的统计,2016年,全国共接报火灾31.2万起
18、,亡1582 人,伤1065人,直接财产损失37.2亿元,住宅火灾死亡1269人、伤713人;人员密集场所火灾亡107人、伤134人;厂房火灾亡41人、伤55人;交通工 具火灾亡17人、伤30人;仓储场所火灾亡12人、伤22人。其中住宅类火灾 占所有建筑物火灾的80%,所有火灾死亡人数的85%发生在家中。住宅和宿舍 是火灾发生数量多、死亡人员多的集中地。目前在各类大型或较大型民用建筑与工业建筑中均要求安装火灾自动报警 系统,且火灾探测器主要安装在楼梯间、走道、电梯前室等位置,而对普通民用 建筑、多层民用建筑、多层商住楼、小型旅店、商店、小型娱乐场所、小型加工 厂以及各类建筑的居民房间没有要求安
19、装火灾自动报警系统。因此,在住宅和人 员密集的小型场所等火灾自动报警系统未覆盖的场所,为减少火灾损失和人员伤 亡,推广使用独立式火灾探测报警器是非常必要的。系统组成烟感烟感传燧网络消防物联网平台烟感图8,独立式烟感系统图部署原则部署位置设备/传感器部署原则住宅/公寓 /宾馆等场 所独立式烟感探测器空间高度在612米时,每60平方米部署一只空间高度在6米以下时,每40平方米部署一只4.5 433烟感探测应用背景随着我国人民生活水平的逐步提高和个体经济的迅猛发展,各种现代化的家 用电器不断增加,威胁到我们生命财产安全的火灾事故也不断增加,因此,居民 住宅和“九小”场所的火灾安全问题越来越引起人们的
20、关注。根据公安部消防局的统计,2016年,全国共接报火灾31.2万起,亡1582 人,伤1065人,直接财产损失37.2亿元,住宅火灾死亡1269人、伤713人; 人员密集场所火灾亡107人、伤134人;厂房火灾亡41人、伤55人;交通工 具火灾亡17人、伤30人;仓储场所火灾亡12人、伤22人。其中住宅类火灾 占所有建筑物火灾的80%,所有火灾死亡人数的85%发生在家中。住宅和宿舍 是火灾发生数量多、死亡人员多的集中地。目前在各类大型或较大型民用建筑与工业建筑中均要求安装火灾自动报警 系统,且火灾探测器主要安装在楼梯间、走道、电梯前室等位置,而对普通民用 建筑、多层民用建筑、多层商住楼、小型
21、旅店、商店、小型娱乐场所、小型加工 厂以及各类建筑的居民房间没有要求安装火灾自动报警系统。因此,在住宅和人 员密集的小型场所等火灾自动报警系统未覆盖的场所,为减少火灾损失和人员伤 亡,推广使用独立式火灾探测报警器是非常必要的。4.5.1 系统组成,OO.1 X433感烟探测这图9, 433感烟探测系统图4.5.2 部署原则部署位置设备/传感器部署原则住宅/ 公寓/宾馆 等场所433网关空旷处传输距离100米,综合考虑传感器部署位置、信号覆盖范围部署网关烟感探测器空间高度在612米时,每60平方米部署一只空间高度在6米以下时,每40平方米部署一只4.6 可燃气体探测应用背景可燃气体指能够与空气(
22、或氧气)在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气, 遇到火源会发生爆炸的,燃烧过程中释放出大量能量的气体。日常生活中常见的 可燃气体主要为天然气。天然气中,90%是甲烷(CH4),天然气泄漏无毒但是容 易造成窒息,天然气的爆炸极限为5%-15%,遇火会引起爆炸。可燃气体的泄漏会造成巨大的危害,给人民生活、财产带来巨大威胁。在可 燃气体使用区域安装可燃气体探测器,对甲烷进行监测。当气体浓度超过阈值时, 及时报警并通知相关责任人,减少因气体泄漏等原因造成的人员伤亡和财产损失。4.6.1 系统组成可燃气体探测方图10,可燃气探测系统图可燃气探测报警系统器由可燃气体探测器、声光报警器、传输网络以及物联 网
23、平台组成。当探测器检测气体浓度达到报警设定值时将发出声光报警提示,提 醒立即采取有效措施。同时探测器将报警信息通过网络回传至消防控制室或者管理部门,以便在紧 急情况下采取相关应急处置措施,如消防控制室一旦收到气体浓度超标报警,及 时切断阀门并启动风机,达到及时排险的目的。4.6.2 部署原则部署位置设备/传感器部署原则可能发生 可燃气体泄漏 的地方,如厨 房433网关空旷处传输距离100米,综合考虑传感器部 署位置、信号覆盖范围部署网关可燃气气体探测器使用天然气的空间部署1套甲烷探测器 安装在距气源或灶具(上方)的垂直距离大 于等于0.5米、距天板0.3米以内处4.7 消防设施可视化巡查应用背
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