智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能與架構
在設置自動消防系統(tǒng)(設施)條件不滿足的建筑物或構筑物中,應結合實際設置無線緊急報警按鈕、獨立式火災探測報警裝置和無線可燃氣體探測器等裝置。裝置應滿足以下要求:
1 能夠獨立發(fā)射探測數(shù)據(jù);
2 能夠反應異常數(shù)據(jù);
3 無線通信傳輸應采用蜂窩、LoRa、NB-IoT等通信方式。
消防巡查部位應設置電子標簽、物聯(lián)巡查,電子標簽宜采用二維碼、NFC、RFID等防水性能良好的材料,并將巡查結果實時與消防戶籍化系統(tǒng)打通并數(shù)據(jù)共享。
當需要設置消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時,建筑物或構筑物內的消防給水及消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、機械防煙和機械排煙系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、可燃氣體報警系統(tǒng)、電氣火災報警系統(tǒng)應接入消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其他消防設施宜接入消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
設有消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建筑或單位應設物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置。物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置的設置除應符合現(xiàn)行國家和行業(yè)標準《消防控制室通用技術要求》GB25506、《消防控制室通用技術要求》GA767的有關規(guī)定外,還應符合下列要求:
1 應設置在消防控制室內。當物聯(lián)網(wǎng)用戶未設有消防控制室時,物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置宜設置在有人值班的場所;
2 物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置的設置應與消防設施的服務范圍相一致。
水系統(tǒng)信息裝置、風系統(tǒng)信息裝置宜分別設置在消防水泵房、消防風機房或消防控制室。
水系統(tǒng)信息裝置應包含各類水滅火系統(tǒng)的采集信息,并可包括各類氣體滅火系統(tǒng)等其他滅火系統(tǒng)的采集信息。風系統(tǒng)信息裝置應包含機械防煙和機械排煙設施系統(tǒng)的采集信息。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的 APP 功能應符合下列規(guī)定:
1 應支持 IOS操作系統(tǒng)和 Android操作系統(tǒng);
2 應與信息運行中心的數(shù)據(jù)互通;
3 應具有消防設施監(jiān)測、隱患數(shù)據(jù)智能分析、自動評分、現(xiàn)場取證、點位記錄、現(xiàn)場拍照、定位、信息的查看和確認、自動生成維保報告、月報等功能。
消防物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)應用平臺、信息運行中心、物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置應采用中文界面。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的性能指標應符合下列要求:
1 從物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置、獨立式無線緊急報警按鈕、獨立式火災探測報警裝置等獲取火災報警信息到信息運行中心接收顯示的響應時間不應大于 10s;
2 信息運行中心向 119報警服務臺或江西省各地級市(縣)應急聯(lián)動中心轉發(fā)經(jīng)確認后的火災報警信息的時間不應大于 3s;
3 從物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置獲取消防水泵、防排煙風機手動、自動狀態(tài)信息,壓力傳感器、電氣火災監(jiān)控探測、可燃氣體探測等傳感器的異常信息到信息運行中心接受顯示的響應時間不應大于 20s;
4 壓力傳感器、電氣火災監(jiān)控探測、可燃氣體探測等傳感器以及水系統(tǒng)信息裝置、風系統(tǒng)信息裝置的數(shù)據(jù)上傳周期不應大于 30min;
5 物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置與信息運行中心之間的通信巡檢周期不應大于30min;
6 采集的信息記錄應備份。其保存周期不應小于 1年,視頻文件的保存周期不應少于 6 個月;
7 信息系統(tǒng)的安全等級必須達到第三級安全保護能力。
二、消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能與架構
消防物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)體系架構自下而上應由感知層、傳輸層、應用層、管理層構成(見下圖)。
1 感知層的數(shù)據(jù)采集來源可采用傳感器、電子標簽、視頻采集終端、物聯(lián)監(jiān)測、物聯(lián)巡查等。所采集的數(shù)據(jù)應上傳至物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置。消防設施系統(tǒng)宜按不同的消防設施系統(tǒng)分別采集,并應匯總到相應系統(tǒng)的采集裝置。傳輸層應包括傳輸網(wǎng)絡、傳輸協(xié)議和傳輸安全。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸應具有傳輸效率及響應速度的實時性,并應有身份認證、數(shù)據(jù)安全加密及數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。
2 傳輸網(wǎng)絡可采用有線或者無線傳輸網(wǎng)絡,并宜符合下列規(guī)定:
對于有線傳輸網(wǎng)絡宜采用光纖。
對于無線傳輸網(wǎng)絡宜采用NB-IoT傳輸。優(yōu)先選用NB-IoT無線傳輸網(wǎng)絡,可根據(jù)應用場所網(wǎng)絡條件選用其他蜂窩網(wǎng)絡通信技術。
3 應用層應采用支撐服務技術,并應通過信息運行中心進行數(shù)據(jù)應用。支撐服務技術宜采用消息隊列、內存計算、負載均衡、并行運算、協(xié)議處理、運維管理和實時報警等技術手段。信息運行中心宜采用分布式數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、海量存儲和數(shù)據(jù)分析處理等技術手段。數(shù)據(jù)應用平臺應包括系統(tǒng)運行平臺、業(yè)主應用平臺、物業(yè)應用平臺和維保應用平臺等應用平臺。管理層應包括消防數(shù)據(jù)交換應用中心和管理中心,并應對消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)管。
信息運行中心的數(shù)據(jù)庫設備應具有主電源、備用電源自動轉換功能;備用電源的容量應能保證傳輸設備連續(xù)正常工作時間不小于 24h。信息運行中心的傳輸能力、處理能力、存儲能力應支持在線擴展。其性能應符合下列規(guī)定:
1 數(shù)據(jù)安全和存儲可靠性應不小于 99.99%;
2 所有通訊層的數(shù)據(jù)傳輸必須是加密傳輸,用戶信息傳輸裝置應支持多鏈路的自動切換;
3 應支持負載均衡、異地災備。數(shù)據(jù)的保存周期不應小于1年,視頻文件的保存周期不應小于6個月,且應支持至少 1 個以上的數(shù)據(jù)備份,備份時間不得大于 24h;
4 感知層設備應具備實時數(shù)據(jù)上傳的能力,并應支持從數(shù)據(jù)應用平臺發(fā)起的實時數(shù)據(jù)請求;應支持動態(tài)更新、局部快速更新、動態(tài)功能擴展,并應確保每日 24h 的服務可用性;應提供基于 HTTP、HTTPS 的數(shù)據(jù)訪問接口,其接口協(xié)議應符合本導則第三十九條的規(guī)定;
5 系統(tǒng)運行平臺的信息運行中心應支持 5 000 個以上的建筑物聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)并發(fā)接入,并應支持 10 000TPS 以上的并發(fā)訪問量。
信息運行中心收到火災報警、屏蔽、故障、消音信息后,應能智能分析判斷火警、屏蔽、故障屏蔽、消音信息的等級,并應按報警等級相應地選擇短信、微信、語音電話、人工客服的方式實時推送給社會單位消控室人員、消防安全管理人、消防安全責任人和消防維保人員。推送的信息可通過 APP 進行相應查看、確認等操作。信息運行中心收到消防聯(lián)動信息,應能智能分析、判斷、統(tǒng)計、匯總相關的聯(lián)動信息,并應自動生成消防設施運行狀態(tài)的報告。報告可通過 APP、web 端等方式將信息推送到社會單位、維保單位和行業(yè)主管部門。
信息中心的設置應符合下列規(guī)定:
1 應設置在耐火等級為一、二級的建筑物中;
2 應符合現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016等國家標準中消防控制室的有關規(guī)定;
3 不應設置在電磁場干擾較強或其他影響數(shù)據(jù)正常工作的部位。
數(shù)據(jù)應用平臺的性能應具備消防設施基于室內地圖的展示功能,并宜支持三維地圖展示;應提供 web、APP、數(shù)據(jù)接口、短信、微信、語音電話等使用方式;應能夠查詢建筑物基本信息、單位基本信息、人員基本信息、消防設施基本信息、消防設施統(tǒng)計信息、消防設施報警信息、消防設施聯(lián)動信息、消防設施故障信息、消防設施屏蔽及物聯(lián)監(jiān)測信息、消防設施維修信息、消防巡檢信息、消防維保信息、人員活動信息、消防設施物聯(lián)網(wǎng)設備實時運行狀態(tài)等信息;應支持視頻查看,并可通過APP查看實時視頻流;應對所有操作進行日志記錄。
三、消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設備功能與性能
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)宜采用消防電源供電,物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置應采用消防電源供電。消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的物品編碼應符合現(xiàn)行國家標準《物聯(lián)網(wǎng)標識體系物品編碼Ecode》GB/T 31866 的有關規(guī)定。
消防物聯(lián)網(wǎng)設備應通過時間服務器自動同步時間。消防設施數(shù)據(jù)采集的功能和性能應符合下列規(guī)定:
1 數(shù)據(jù)采集應具備準確性和實時性;
2 感知設備應具有穩(wěn)定性。其應能夠不受環(huán)境因素的干擾,并應能穩(wěn)定地工作;
3 感知設備應具持久性。對于通過電池供電的設備,應保證最短連續(xù)工作時間不少于 3 年,且傳感器的整體工作壽命應不低于 3 年;
4 感知設備的位置設置和數(shù)據(jù)采集應以不影響現(xiàn)有的消防設施正常運行和不破壞現(xiàn)有消防設備為前提條件,并應符合感知設備的性能要求。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應對物聯(lián)監(jiān)測的點位異常狀態(tài)進行及時報警,并應立即上報。爆炸性、腐蝕性等特殊環(huán)境應用的消防物聯(lián)網(wǎng)傳感器等組件和設備應選用滿足國家防爆、耐腐蝕檢測規(guī)定的組件和設備。物聯(lián)巡查應對消防設施的屬性、位置、狀態(tài)和人員活動記錄。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,消防設施狀態(tài)的實時顯示信息應符合下列規(guī)定:
1 應顯示消防水泵、消防風機、火災自動報警系統(tǒng)設備的供電電源和備用電源的工作狀態(tài)信息;
2 應顯示火災報警信息、可燃氣體探測報警信息、電氣火災監(jiān)控報警信息以及各系統(tǒng)中的報警信息、屏蔽信息和故障信息;
3 應顯示消防水泵、消防風機的手動/自動工作狀態(tài)、啟動/停止動作狀態(tài)、故障狀態(tài)信息;
4 應顯示消防水箱(池)水位和管網(wǎng)壓力信息以及其報警信息的正常工作狀態(tài)信息和動作狀態(tài)信息。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設備(含傳感器)的防護等級應適應所在環(huán)境的要求。除與消防水泵設置在同一空間設備的防護等級不應低于IP55外,其余設備的防護等級不應低于IP30。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應采集消防設備供電的主電源和備用電源的交流或直流電源的工作狀態(tài)信息以及過壓、欠壓、過流、缺相、短路等故障信息和消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)本身的程序故障、通訊等故障信息,并應上傳至信息運行中心。
智慧消火栓管理系統(tǒng)設備的性能應符合下列規(guī)定:
1 設備應符合國家《消防接口第1部分消防接口通用技術條件GB 12514.1-2005》及《GB 4452-2011室外消火栓》標準;
2 應支持NB-IoT傳輸方式;
3 采用低功耗設計待機狀態(tài)功耗可達4uA。
4 具有IP68防水等級、防鹽霧、防雷。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應對火災自動探測報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)進行物聯(lián)監(jiān)測,數(shù)據(jù)采集的內容應滿足現(xiàn)行國家標準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》。需滿足《附錄A消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行平臺接口的標準定義》的要求。物聯(lián)網(wǎng)用戶信息裝置的性能應符合下列規(guī)定:
1 應符合現(xiàn)行國家標準《城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)》GB 26875 和《城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)第 1 部分用戶信息傳輸裝置》GB26875.1的相關要求,并應取得消防產(chǎn)品的認證;
2 應支持有線寬帶傳輸方式,并應支持 TCP 和 UDP 傳輸協(xié)議模式;
3 應內置支持市場主流報警主機的協(xié)議通訊,并應支持遠程升級;
獨立式火災探測報警裝置的性能應符合下列規(guī)定:
1 具備火災報警信息無線遠程上報、遠程消音、溫度上報和超限報警功能。
2 應支持NB-IoT傳輸方式,在同樣的頻段下,比現(xiàn)有的網(wǎng)絡增益20dB,覆蓋面積擴大100倍;
3 具備支撐海量連接的能力,NB-IoT一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接;
4 應采用低功耗電池,裝置模塊的電池使用時間應長達10年;
5 網(wǎng)絡耦合時間應低于10秒以內。
無線緊急報警按鈕的性能應符合下列規(guī)定:
1 無線緊急報警按鈕應符合國標GB19880-2005《手動火災報警按鈕》,并應取得消防產(chǎn)品的認證;
2 無線緊急報警按鈕應支持NB-IoT傳輸方式,具備報警信息無線遠程上報、欠壓報警無線上報。
3 無線手動火災報警按鈕的安裝位置應按照現(xiàn)行國家標準《無線組網(wǎng)火災報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB 50116-98的規(guī)定執(zhí)行;每個防火分區(qū)應至少設置一只無線手動火災報警按鈕。從一個防火分區(qū)內的任何位置到最鄰近的無線手動火災報警按鈕的步行距離不應大于30m。無線手動火災報警按鈕宜設置在疏散通道或出入口處。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應對可燃氣體報警系統(tǒng)進行物聯(lián)監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集的信息應包括已有的可燃氣體報警控制器中的數(shù)據(jù)信息,并應采集可燃氣體報警控制器的故障信息。無線可燃氣體探測器裝置的性能應符合下列規(guī)定:
1 無線可燃氣體探測器裝置應符合國標GB15322.2-2003《可燃氣體探測器》,并應取得消防產(chǎn)品的認證;
2 無線可燃氣體探測器裝置應支持NB-IoT傳輸方式。
3 應具有上電預熱、燃氣泄漏報警上報、故障報警、欠壓報警無線上報、自檢功能。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行物聯(lián)監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集的信息應包括已有的電氣火災監(jiān)控器中的數(shù)據(jù)信息,并應采集電氣火災監(jiān)控器的故障信息。智慧安全用電系統(tǒng)設備的性能應符合下列規(guī)定:
1 宜支持NB-IoT傳輸方式,并應支持有線或無線傳輸方式。
2 具有實時監(jiān)測漏電電流、線纜溫度等情況,建立智慧電氣監(jiān)測消防預警及遠程自動斷電功能系統(tǒng)的要求。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳感器的物聯(lián)監(jiān)測設置應根據(jù)使用功能、應用場所、火災危險性、撲救難度、現(xiàn)場聯(lián)網(wǎng)條件等因素確定。感知層的設施數(shù)據(jù)采集應優(yōu)先利用原有消防設施已有的感知信息。傳感器選擇應符合下列規(guī)定:
1 應滿足檢查點目標物聯(lián)監(jiān)測位置、壓力、壓差、流量、水位等信息的設計要求;可通過集成傳感模塊、數(shù)模轉換模塊、數(shù)據(jù)通信傳輸模塊等信息采集處理功能模塊,構成一體化的信息采集傳感器,并宜支持遠程參數(shù)配置;
2 傳感器的采樣頻率應不低于 1 次/min,數(shù)據(jù)傳輸頻率應不低于 2 次/h;應支持NB-IoT傳輸方式;傳感器的工作環(huán)境溫度、濕度應滿足所處環(huán)境和系統(tǒng)的設計要求;消防給水的壓力傳感器量程宜為 0~2.4MPa;傳感器應具備零基準點校正功能。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,消防給水及消火栓系統(tǒng)物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應符合下列規(guī)定:
1 應設置水系統(tǒng)信息裝置和無線壓力傳感器;
2 試驗消火栓處應設置末端無線壓力傳感器,其他消防給水各分區(qū)最不利處的消火栓或試驗消火栓宜設壓力傳感器;
3 高位消防水箱、轉輸消防水箱和消防水池內應設置水位傳感器;
4 消防水泵的進水總管、出水總管上應設置壓力傳感器;
5 總體消防引入管的消防水表后宜設置壓力傳感器。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,自動噴水滅火系統(tǒng)(水噴霧滅火系統(tǒng)、細水霧滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、固定消防炮滅火系統(tǒng))物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應在每個報警閥組控制的最不利點噴頭處設置末端無線壓力傳感器。其他防火分區(qū)、樓層宜設壓力傳感器。自動噴水滅火系統(tǒng)的末端無線壓力傳感器應符合:當試驗排水時,其采集的壓力數(shù)據(jù)應實時上傳。
消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,機械防煙和機械排煙系統(tǒng)應設置風系統(tǒng)信息裝置和消防風機信息監(jiān)測裝置。
消防分隔設施物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應符合下列規(guī)定:
1 信息采集宜采用電子標簽、物聯(lián)巡查;
2 應采集防火卷簾控制器、防火門控制器工作狀態(tài)、電源狀態(tài)和故障狀態(tài)的信息。
電子標簽可采用 RFID 標簽、NFC 標簽、二維碼標簽、藍牙標簽、Wi-Fi 標簽;物聯(lián)巡查的各巡視點應設置電子標簽。沿物聯(lián)巡查路線宜設置在消火栓箱、卷簾門、變配電柜等消防設備的設施部件;電子標簽的存儲信息應包含設備 ID,并應通過數(shù)據(jù)映射方法確定唯一的消防設施部件及消防安全重點部位的信息;電子標簽采用二維碼標簽時,宜選用防水性能良好的材料;現(xiàn)場設備狀態(tài)更新信息宜寫入 RFID 標簽。RFID 標簽可采用被動式類型的標簽;6NFC 讀取時間不宜大于 2ms,讀取次數(shù)必須大于 100000 次,讀取距離應大于 20mm 且應小于 100mm,工作頻率為13.56MHz。
消防控制室、消防水泵房宜設置視頻采集終端,并應對采集的信息進行監(jiān)視。視頻采集終端可接入原有的安防系統(tǒng),并應滿足消防物聯(lián)網(wǎng)的遠傳查看的功能。視頻采集終端的選用應符合現(xiàn)行國家行業(yè)標準《安全防范視頻監(jiān)控攝像機通用技術要求》GA/T 1127 的規(guī)定,并應符合下列規(guī)定:
1 應能實時監(jiān)測目標點位的現(xiàn)場狀況;
2 應至少為高清晰度攝像機,圖像質量應不低于 CIF 格式,且應支持日夜模式;
3 應具備本機循環(huán)存儲功能,且存儲實時視頻圖像時間不小于 24h;
4 應具備網(wǎng)絡接口;應至少支持 IPv4 尋址方式;應具有動態(tài)域名解析功能。
氣體滅火系統(tǒng)和二氧化碳滅火系統(tǒng)物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應符合下列規(guī)定:
1 應采集顯示氣體控制盤手動和自動的信息和系統(tǒng)報警、噴放、故障的信息;
2 宜設置系統(tǒng)壓力泄漏傳感器、滅火劑質量傳感器;
3 宜設置氣體保防護區(qū)域的氣密性傳感器。
應急照明和疏散指示標志物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應符合下列規(guī)定:
1 應急照明和疏散指示標志宜采用電子標簽、物聯(lián)巡查,并應符合現(xiàn)行國家標準《消防安全標志》GB 13495 和《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》GB 17945 的有關規(guī)定;
2 應采集消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的故障狀態(tài)和應急工作狀態(tài)的信息。
應急廣播系統(tǒng)的物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應采集消防應急廣播的啟動、停止的運行狀態(tài)和故障報警的信息。消防專用電話物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應采集消防專用電話故障狀態(tài)的信息。
消防電梯物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應符合下列規(guī)定:
1 應采集消防電梯迫降信息;
2 應采集消防電梯的停用和故障狀態(tài)信息。
建筑滅火器的物聯(lián)監(jiān)測的感知設置應符合下列規(guī)定:
1 建筑滅火器傳感器宜采用電子標簽、物聯(lián)巡查;
2 電子標簽應采用可靠的物理手段固定在滅火器適宜、明顯的位置上,并不得破壞滅火器結構的本體性能。
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