智慧消防项目建设意义

通过实施智慧消防物联网系统的可实现对医院消防控制中心及设备运行状态、防火值班工作情况、消防设施完好率、维保管理及维修作业等数据的通讯和存储，实现实时监控火警、消防设施的故障，随时随地了解消防设施的运行状态、维护管理数据，火警发生时，通过系统第一时间自动向物联网监控管理中心报告火警信息，发生故障时通过系统以最快时间调度维修人员到现场处理，使得维修维护服务更及时和快捷，及时有效的对物业人员进行消防知识培训，提高人员消防意识及对扑灭初期火源的能力，智慧消防物联网的应用为医院消防设施的管理提供一套完整有效的实时监督和管理手段，实现对所有消防设施系统的联网、监控、监管、维护。

1、强化主体责任，提高火灾防控能力。消防物联网远程监控管理系统实时监控消防设施的运行情况，使其不敢随意关闭自动消防设施，能提高建筑消防设施的运行率；通过巡检及时发现设备运行故障，能提高建筑消防设施的完好率；通过“发现隐患问题→点对点的信息警示和提示（医院消防安全责任人、管理人）→及时维修整改→消除火灾隐患→保证系统完好”这一流程，切实督促医院落实主体责任，全面提高医院预防火灾、抗御火灾的能力。

2、为领导决策提供科学依据。通过项目的建设，及早发现、上报火灾隐患，以点带面、以专带群，初步形成火灾隐患动态更新、动态消除，智能分析、精确新型防控模式。为领导掌握火灾防控整体形势，组织展开一系列有针对性的火灾隐患专项排查行动提供科学的依据。

鉴于当前传统消防工作形势的严峻性和紧迫性，运用现代物联网技术建立智慧消防物联网系统平台，对于提升消防工作的智能化应用程度，提高医院及公共聚集场所火灾预防能力，最大限度的保障人民生命和财产安全，均具有十分重要的政治意义和现实意义。

支撑数据由元数据、目录数据、交换数据、安全数据和管理数据等组成。

1、元数据

元数据是数据资源的描述，是信息共享和交换的基础和前提，用于描述数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征。

2、目录数据

目录数据是关于公共基础数据、公共业务数据、公共服务数据等平台资源的目录信息。

3、交换数据

交换数据是数据交换过程中产生的信息，包括消息路由信息、流程管理信息、异常管理信息、监控管理信息、参数管理信息和交换临时库中的数据。

4、管理数据

管理数据是运维管理服务管理系统所产生的管理类信息，包括数据操作信息、数据库运行管理信息、数据组织存储信息、数据库维护信息等。

5、安全数据

安全数据是公共信息平台安全情况和安全保障类信息，包括平台事故报告、事故可能性分析、故障频率、试验结果、以往的系统安全分析、可靠性分析及人为因素数据等。

1.1.2.1消防火灾自动报警远程监控子系统功能需求分析

1、接入功能

实时采集传统内部的火灾自动报警系统前端感知设备的报警信息和运行状态信息，并与其他系统的感知设备，实现对其建筑物消防设施设备的安全状况进行全方位感知、全过程监控；提前发现前端消防设施存在的各种故障隐患，督促相关部门整改，降低火灾风险。

在消防控制室安装用户信息传输装置，通过RS232/RS485/CAN总线/无线等通讯方式与火灾自动报警主机连接并通讯。当需要增加联网建筑时，只需安装相应的用户信息传输装置并接入网络即可实现。

2、接口功能

采用符合最新国家系列标准GB26875.1-2011《城市消防远程监控系统》的规范化网络通信协议、平台数据结构，实现不同生产厂家火灾自动报警系统数据的采集与传输。

兼容国内外多个主流厂家的CRT接口协议，直接接入系统，如果医院无法提供CRT接口协议。为了避免系统中不同型号控制器的不同协议产生数据兼容性问题，同时减少系统软件处理数据的负担，降低系统运行风险，使用各类协议转换设备，根据医院火灾自动报警控制器的实际情况，将各类协议数据转换为系统标准格式的数据，经过校验后通过用户信息传输装置传输至智慧消防系统，从而保证系统的可扩展性和兼容性。

3、用户信息传输装置功能

用户信息传输装置（以下简称传输装置）是消防远程监控系统的重要组成部分，设置在联网用户端，能够实时监控联网用户的火灾探测报警系统等建筑消防设施的运行状态，及时准确地将火灾报警信息和设备运行状态信息传送至监控中心。

传输装置按照国家标准GB 26875-2011 (城市消防远程监控系统第一部分：用户信息传输装置)设计，满足国家 GB50440-2007《城市消防远程监控系统技术规范》和GB26875.1-2011《城市消防远程监控系统第一部分：用户信息传输装置》的相关要求。

传输装置具有窗口化汉字显示界面，美观、直观、易操作，有良好的交互性；具有强大的数字通讯兼容能力，可对接、解析多种型号的火灾报警控制器；采用有线方式进行联网通讯，性能可靠；具有实时存储报警和故障记录的黑匣子功能；具有自身故障检测、报警并上传功能；采用壁挂式结构，具有体积小、易安装的特点。

1.1.2.2消防水系统远程监控子系统功能需求分析

系统可实时自动监测医院消防水系统、消防栓等设备状态信息，实时查看消防水位、水压、消防栓是否漏水等信息，并可针对不同设备设置不同的报警水位、水压值，快速发现水系统异常及故障，为医院建筑消防水系统的检查、维护和保养等工作带来巨大帮助，可有效减少消防管理人员现场检查次数、降低工作强度、提高工作效率。在火灾发生时，保障消防水系统发挥真正的作用。

1、无线消防水压力变送器

无线压力采集终端是一款电池供电、具有NB无线通讯功能的高精度智能压力变送器，实现信号无线远传，无需现场布线，省去普通仪表需要现场布线的麻烦，节省了人力及施工成本。配合智慧消防软件系统可实时监测采的压力数据。无线压力采集终端还具有现场压力实时显示、自动测量、自动上报、自动存储等功能，无需现场人员进行抄表，更安全，更可靠。

2、无线消防水液位变送器

无线远程液位采集终端是依据市场需求而研发的一款集成液位采集和NB无线数据通信于一体的高性能液位监控装置，采用低功耗传感器技术，使用电锂电池供电，现场不需要外接电源就可以直接采集液位信号，不仅具备数据存储功能，而且具备自动检测实时报警的功能，实现了液位信号过程的无线远程监控。采样间隔、存储时间间隔、上报时间间隔等可用软件设置。

3、无线室外智能消火栓

无线室外消防栓数据采集终端盒采用长效锂亚电池与太阳能双电池供电，通过改造安装在室外消防栓上的数据采集终端盒传感技术采集水压、是否漏水、栓体定位、环境温度、撞击及撞倒等相关数据信息，使用 NB-IOT技术上传至智慧消防云平台。

1.1.2.3消防安全视频监控子系统功能需求分析

在消防控制室、消防通道和消防重点部位、危险区域安装高清网络摄像机，实时对消防控制室和消防重点部位、危险区域值班人员的值班情况、消防通道被车辆或建筑垃圾等堵塞进行监控。

用户可通过手机App直接能实时查看视频图像，对消防控制室和防火重点部位、危险区域进行值班人员的视频查岗，实时了解值班人员的值班情况；可以对消防通道的现场实际情况进行实时查看，防止消防通道被占用，并能通知及时管理人员对相关事宜的处理，对消防控制室、消防通道和消防重点部位、危险区域进行24小时进行视频监控。

1.1.2.4 NB独立式烟感、温感、手动报警按钮等火灾子系统功能需求分析

在LPWAN（低功耗广域物联网）技术飞速发展的大环境下，移动、联通、电信三大运营商平台正在通过NB-IoT技术推进智能城市建设。可采用基于低功耗物联网（NB-IoT）技术的独立式光电感烟火灾探测报警器、无线感温报警器、声光联动报警器、无线手动报警按钮等，可通过消防物联网系统平台进行实时监控。

l  NB-IoT技术优势

LPWAN（低功耗广域物联网）的NB-IoT技术，其具有功耗低，连接数量大、低时延，网络覆盖广等特点。所采用的技术更是解决了原有无线产品的在距离、中继、网关路由器以及能耗上的痛点和瓶颈。

1.1.2.5 消防设备巡检管理系统需求分析

1、消防台账电子化

消防电子台账涵盖单位消防基础档案、日常消防检查巡查信息、消防设备设施信息、安全隐患排查等消防管理全方位工作。

2、消防设施管理和巡查信息化

由服务端软件、终端巡查软件两类相互配合的软件及服务器、管理用电脑、终端智能设备（智能手机）等硬件组成，实现消防设施管理和巡查信息化。

1.1.2.6智慧用电系统功能需求分析

根据医院不同配电箱监测特点，选择配置开口式剩余电流传感器、温度传感器和开口式电流互感器。通过选择上述设备配合方案，对低压配电柜进行电流、剩余电流、电缆接头温度、负载率、有功功率和无功功率等监测，剩余电流报警设置范围30mA～3000mA（测量范围30mA～1000mA）可配置，温度报警设置范围45℃～140℃可配置（测量范围0℃～150℃），电流监测范围、报警范围可根据现场实际情况选择对应互感器。检测到电流、剩余电流、温度超出报警设定值时，可产生报警并在屏幕显示，探测器具有黑匣子历史记录功能。

（1）功能一体化

基于高低压电气网络，实现点／线式状态探测，实现对高低压电气设备、电缆、配电网络接点、分布式温度和漏电电流等电气安全状态参数的全方位监测。

（2）精细化全局化

基于大量的探测、计量、传感设备的物联网连接，加上众多电气火灾关联因素的大数据统计分析与协同计算，不仅为火灾责任医院用户及维保部门提供实时的火灾预警和数据上传功能，而且还提供实时在线的电气火灾风险评估，能够更精细、更及时与全局化的分析评估火灾隐患。

（3）智能信息化

实现组成单元的智能化，实现功能的智能化(包括智能诊断、智能分析及智能预测等)。同时对外提供网络接口，实现信息的远程发布和监测。

（4）安全可视化

在传统文字监测及声光报警手段的基础上，提供直观的图形监控及手机微信通知、电话、短信等报警手段，实现电气火灾隐患的一目了然。主要包括状态监控可视化、故障定位可视化、故障报警可视化、故障分析可视化。

（5）施工难度低、安装方便

智慧用电采用NB或4G等无线通信技术将系统底层的电力计量、温度传感、母排（线）温度传感器、剩余电流互感器、网络采集与通信等设备连接，相比传统各类总线方式大大减少工程施工布线成本。

、电气火灾监控探测器

组合式电气火灾探测器以工业级微处理器为核心，处理速度高，能够提供高精度的温度、剩余电流、三相电压、电流和功率等基本测量数据，并具有电能计量、分时计费、谐波计算、定值越限、数据冻结等功能，应用于电气火灾监控系统的前端，完成电流、剩余电流和温度的实时监控、预警、报警与保护，消除电气隐患，通过NB或4G上传到智慧消防平台进行数据综合分析与处理。装置采用先进测量计算算法，可有效屏蔽过滤线路中由于高次谐波产生泄露电流的影响，自适应保护线路的正常漏电波动，具有高可靠性、高稳定性。产品体积小巧，易于安装，功能全面，性价比高。 

组合式电气火灾探测器主要功能列表如下：

中文显示：支持中文显示，可在显示屏查看到报警信息、电流、剩余电流、温度的实时值，以及参数设置等

剩余电流保护：探测器可以接入1路剩余电流，提供精确的接地故障检测，用于非直接接地保护，以确保人身安全。报警值范围30～1000mA，可调步长1mA。

温度保护：探测器可以接入4路温度，报警值范围45～150℃，可调步长1℃。

电流保护：电流保护是根据三相电流的最大值和设定的电流动作值比较判断是否启动电流保护。可根据需要设置电流保护投退、电流报警定值、延时时间等。

电压保护：支持过压、欠压、缺相和不平衡报警功能。可根据需要设置保护投退、报警定值、延时时间等

报警功能：对外置剩余电流互感器的信号进行智能分析处理，判断探头的监控状态，包括探头故障（断线和短路）、正常工作以及故障的预警与报警。当检测到故障发生时，发出声光报警信号，产生事件记录。

装置自检：探测器可进行上电自检和运行自检。主要完成装置参数自检、装置声光器件自检、探头断线故障自检等。

全电量测量：线/相电压、电流、有功/无功/视在功率、功率因数、频率、需量、谐波等。

高精度计量：正反向有功电能、正反向无力功电能、视在电能、四象限无功电能。

接线诊断：电压/电流缺相诊断、电压/电流相序诊断、三相及总有功功率方向诊断、频率超限监测、CT极性监测。

电能质量监测：电压/电流奇次、偶次、总谐波及2~31次谐波畸变率；电压/电流不平衡度、电流K因子、电流波峰因子监测。

需量功能：功率、电流实时需量及最大需量计算；上月最大需量和本月最大需量记录。

多种剩余电流计算算法：探测器计算剩余电流时有全波、基波两种算法，可有效降低高谐波回路中如变频器、整流器、变频电机、晶闸管等各种设备产生的高频谐波剩余电流，减少报警的烦恼。

多种剩余电流报警算法：装置可根据实时监测到的剩余电流、电流等多重参数进行机器学习，无需现场设置固定的剩余电流报警值，保证报警的合理性。

剩余电流互感器抗大电流冲击能力强：不会由于线路中瞬间大的不平衡电流冲击导致互感器损坏或性能不稳定；最大可抗4000A瞬间电流冲击。

剩余电流互感器性能稳定可靠，采用高性能磁芯，磁导率均匀，二次侧输出稳定；可做到在互感器任意部位通1000A电流时，二次侧输出最大不超过20mA。

输入输出：2路开关量输入，2路开关量输出。

本地声光报警：探测器具备本地声光报警功能及显示功能，方便现场查看报警和故障信息。

2、故障电弧探测器

故障电弧检测功能可以检测电气线路或设备中因绝缘老化破损、电气连接松动、空气潮湿、电压电流急剧升高等原因所引起空气击穿而导致的气体游离放电的故障电弧现象，避免故障电弧产生的3000℃以上的高温和金属熔化物的喷溅引燃可燃物，产生火灾。

探测器可在早期检测出线路中的串联、并联以及对地电弧，当电气线路在 1s内发生14个其以上半周期的故障电弧时，本地发出声光报警，并可通信上传报警信息，便于及时通知运维人员快速锁定故障位置，消除火灾隐患。

消音功能：消除报警声音。当产品检测到故障电弧后，发出声光报警，可以通过面板上的消音按键消除产品的报警声音，消音后报警灯状态将维持不变。

测试功能：确认产品功能是否正常。当产品处于无报警状态下，长按此键 10秒，产品进入报警状态，按下复位按键将产品切换至正常工作状态。

探测器具有复位功能，若检测到线路中故障电弧后，发出声光报警。当排除线路中产生故障电弧后，可以通过复位按钮来对产品进行复位操作以消除报警。

探测器可以通过NB或4G上传到智慧消防平台进行数据综合分析，将检测到的线路状态实时上传，实现了智能统一控制管理。

探测器具有消防联动功能，需与分励机构类产品配套使用。产品上有继电器输出口，当产品检测到线路中故障电弧时，发出声光报警，继电器出口闭合，与继电器出口连接的外部分励脱扣机构类产品，因触点导通而切断电路，实现消防联动的作用。

、电流互感器

电流互感器均可选择独立式开口式互感器，将CT打开后卡在被测电缆上，电流流向按照CT外壳上箭头方向指示，扣上CT后用尼龙扎带固定以防止滑动。CT自带2m线长，将CT端子插入装置电流端子卡槽后即可使用，方便快捷

剩余电流互感器

剩余电流互感器是电气火灾监控探测器的前端模块，当回路中L1、L2、L3、N线的电流矢量和不为零时，互感器的二次侧产生电流信号，对该信号进行采集处理后就可得到该回路中的实际剩余电流值。

剩余电流互感器是用于380/220V馈线回路剩余电流的探测。是将某一馈线回路各相（A相B相C相）和中性线同时穿入同一剩余电流互感器而工作的。

剩余电流互感器测量范围为0～1000mA，精度<=1%，高于标准对剩余电流监测20～1000mA的要求。

剩余电流互感器选用高性能磁芯，磁导率均匀，有效避免互感器平衡性差而导致互感器通过大电流时二次侧会输出比较大的电流，引起误报；我们配置的漏电流互感器抗大电流冲击能力强，不会由于线路中瞬间大的不平衡电流冲击导致互感器损坏或性能不稳定，最大可抗4000A瞬间电流冲击；同时我们通过软件、硬件等多种方法有效屏蔽各种谐波电流引起的误报。

、温度传感器

温度传感器的设置应以探测电气设备接头异常发热为基本原则，设置在0.4kV开关柜电缆出线端。温度传感器采用直接接触式安装，并满足原有电气设备的绝缘标准

    消防数据管理功能需求分析

1、消防信息受理功能

包含：信息模块、数据可视化模块、告警模块、火警受理模块等四个模块。通过与统一数据平台数据交互，准确快速获取数据，清晰明确定位原因，轻松便捷处理问题，实现消防数据处理的全过程跟踪管理。

各模块具体功能如下：

1、信息模块：包含医院信息、设备位置、部件状态、历史报警、水系统监测、等功能模块；方便查看医院信息，轻松了解设备运行状态。

2、数据可视化模块：在地图上反馈设备的具体位置，具体运行情况，纵观分布及报警状态。

3、告警模块：显示故障报警、离位标签异常报警、水压报警、电气火灾报警、防火门异常报警等信息，有报警自动弹框提醒并且通过电话、短信、微信通知用户

4、火警受理模块：显示报警受理情况，处理流程，及受理按钮。

发生报警，在火警受理模块，点击报警信息，地图居中显示该火警信息的位置，并调整地图比例尺到合适视野，同时，信息模块页面跳到消防点位图页面在点位图上显示该条报警位置。

在信息模块页面，点击联网单位，地图居中显示该医院位置，并调整地图比例尺到合适视野。

消防信息管理功能

主要包括：首页、单位管理、用户管理、设备管理、账号中心、操作日志、个人中心七大功能模块。其主要目的是方便用户科学的管理和查看当前医院以及设备的信息资源，最大限度地满足信息用户的信息需求，解决现存数据查找难、修改难的问题。

用户级别说明：

超级管理员：权限最高，可创建平台账号；

管理员：可修改、查看平台（即数据库）信息；

一级用户：可查看所有信息。

各模块功能如下：

用户管理：对用户信息查看、修改、删除、新增。

设备管理：对用户信息传输装置新增、删除、修改、查看。

账号中心：对使用该平台用户进行新增、删除、修改、查看。

操作日志：显示该平台现登录用户对平台的部分（单位管理和账号中心新增、删除、修改等）操作进行查看。

个人中心：头像、用户名的修改，以及密码的修改。

3、设备、站点、报警管理功能

主要包含医院：火警数据、故障数据、水压/离位/防火门信息，消防巡查，消防设施部件图，消防系统录入，医院信息及所属建筑管理等功能模块，通过与统一数据平台数据交互，准确快速获取数据，清晰明确定位原因，轻松便捷处理问题，实现消防数据处理的全过程跟踪管理。

各模块具体功能如下：

1、火警：本医院火警报警信息，报警历史

2、故障：本医院故障数报警信息，报警历史

3、水压：本医院的水压报警信息，报警历史

4、离位：本医院的离位报警信息，报警历史

5、气体：本医院的NB独立式烟感、温感、手动报警按钮等火灾子系统相关信息

6、智慧用电：本医院用电安全相关信息

7、巡查系统：巡查点相关操作，隐患信息，巡查报告

8、站点管理：添加站点信息，添加地图定位

9、消防系统录入： 录入消防系统

1.1.1.1手机移动小程序应用需求分析

智慧消防小程序根据可根据用户划分权限，为各级用户提供真实、有效、实时的消防系统的各类运行信息，包括警情、故障、站点信息、人员信息等，并对数据信息进行分类、监控、维护、分析等，实现人防与技防的有机结合，全面提高消防监测、主动防控与快速响应水平。

智慧消防小程序包含报警数据管理、火警数据统计、故障数据统计、实时水压、用电信息查看、消防动态、消息发送、个人管理等功能模块，通过与统一数据平台数据交互，准确快速获取数据，清晰明确定位原因，轻松便捷处理问题，实现消防数据处理的全过程跟踪管理。

智慧消防小程序主要功能如下：

报警数据监管。查看本医院消防终端设备发出的所有报警信息，根据实际情况判断是真实报警还是误报；跟踪故障的处理情况。

l  火数据统计。统计汇总本医院按天或按月的火警数、误报数、各部件误报火警的占比、火灾发生原因等信息。

故障数据统计。统计本医院故障数、误报数、各部件误报故障占比、故障的平均修复时间变化、在线率变化等信息。

实时消防水系统查询。查看本医院的实时消防栓状态，消防水池水位，管道实时水压、历史内的水压变化等情况

实时NB独立式烟感、温感、手动报警按钮等火灾子系统查询。

实时用电安全数据查询。查看本医院的用电数据安全情况

分级管理。提供一张图分级、分区统一监测管理、协调指挥调度

1.2 安全防护需求

1、身份验证和登陆管理

l  系统登录采用口令认证方式；

l  超级管理员：权限最高，可创建平台账号；管理员：可修改、查看平台（即数据库）信息；一级用户：可查看所有信息。

l  系统软件启动时需要进行身份验证，没有权限人员或输入错误登录密码，系统将拒绝进入。

、数据传输加密

对于医院的告警信息、设备运行状态信息、视频信息等，在通过物联传输终端向监控中心传输的过程中必须采用符合国家商用标准的数据加密算法，确保数据信息传输的安全保密性。

3、数据加密

系统对关键敏感信息（如用户口令，数据交换文本等）都进行加密处理，将加密后的密文在网络中传输，并由接收方解密后分析原始数据。对于用户口令等信息直接将密文在数据库中存储，保证了数据库存储层的安全性。

4、日志及安全审计

系统具有日志管理及安全审计功能，能够详细记录用户的操作过程，生成用户操作的日志文件。安全审计信息是电子举证的重要手段，能够用于追查网络攻击和泄密行为。另外，通过数据库管理系统本身的审计功能，在SQL 语句层面上记录数据库变化的过程，辅助追踪其他方式的数据库越权操作行为。