农村智慧消防(智慧消防在农村地区的应用解决方案)
1 农村地区消防安全现状
在分析近五年**区火灾数据后发现,60%的火灾发生在农村地区,92%的亡人火灾也是发生在农村地区,且在火灾中死亡的人员绝大部分是60岁以上的老人,孤寡独居、伤病、残疾以及卧床吸烟等不良生活习惯让他们成为火灾事故的主要受害者。
分析原因主要有以下几方面:
一是农村地区消防基础设施建设薄弱。
二是农村不良生活习惯容易引发火灾。随着改革开放的加快,近年来农村生活条件有了很大的改观,但农村家庭在装修过程中,大量使用木扣板、塑料扣板装修等情况普遍存在,大量农村家庭喜欢用木柴和秸秆生火做饭,屋前屋后堆放大量柴草,农忙期间私自焚烧秸秆的行为屡禁不止。孤寡老人常在家中堆放捡拾的垃圾、废品,有点香供佛、卧床吸烟、酗酒等生活习惯,稍有不慎便会引发火灾事故。
三是老龄化程度较高。老人生活、居住地相对偏远,周边消防水源不足,居住房屋防火等级低,抵御火灾能力薄弱。受农村散户散居和传播媒介少的影响,老年人防火意识淡薄,家内常年使用廉价电器、燃气产品,卧床吸烟、焚烧秸秆等农村陈规陋习屡禁不止,火灾隐患突出。与此同时,由于子女进城务工,留下大量和子女分离的“空巢老人”,这些老年人遇到火灾时,受自身行动能力限制,加上缺乏周边帮助,往往很难自救逃生。
上 述 问 题 严 重 制 约 农 村 消 防 工 作 发 展 , 而 多 数 又 是硬性问题,难以在短时间内得到改善,有些还涉及消防规划,如何确保崇明农村地区消防安全形势的平稳可控需要依托当前新技术、新方法来加以解决。
2 基于物联网技术的智慧消防模式带来的消防管理革新
2.1 基于物联网技术的智慧消防系统
物 联 网 是 通 过 传 感 器 网 络 物 理 世 界 客 观 信 息 , 将 信息进行处理后通过以太网等技术,汇总至综合信息管理平台,通过数据分析和平面展示,实现物理世界的全面透彻感知。国家973计划物联网首席科学家刘海涛提出智慧城市“通过物联网等信息技术,构建了一个具有高感知度的城 市 基 础 环 境 , 实 现 城 市 内 及 时 、 互 动 、 整 合 的 信 息 感知、传递和处理,以提高民众生活幸福感、企业竞争力和城市可持续发展能力”。
智慧消防是基于物联网技术对火灾监控、消防设施维护管理、设施远程控制操作等消防重要环节进行业务模式重构,将社会化消防监督管理和消防部队灭火救援所涉及的各类消防信息有机衔接起来,改“分散型”监管为“集中型”监管,构建覆盖现场的消防传感器网络,实现消防工作全程的无遗漏监管。通过云计算、大数据等技术,进行消防信息查询处理、数据挖掘、融合研判与态势分析,变“被动式”事件触发式管理为“主动式”计划管理,为防火监督管理和灭火救援提供可靠的信息支撑,达到事前预警、事中预案处置、事后可复盘。
2.2 具体应用探讨
通过基于物联网技术的智慧消防系统,广泛的消防感知网络,能有效解决崇明广大农村地区居民居住分散、火灾发现晚、到场处置不及时、水源不稳定的现状,为农村地区消防安全管理、火灾防控及火场扑救提供有效的技术支撑。下面选取崇明两处典型农村场景进行探讨。
农村应用场景一:相对集中的分散居住、传统农业耕作的应用场景
村民主要以耕地、粮田为生,年轻者则就近到市区劳作。
农村应用场景二:成片集中居住,新型农村商业发达的应用场景
以 集 体经济模式为主的新农村,形成了淡水养殖业、绿化种植业和 生 态 旅 游 业 的 产 业 格 局 。
上述两村的住户分布、住房条件截然不同,但户内消防需求一致,只是传输组网实现方式根据传感器接口数据和信息单元位置分布有所不同。农村地区的消防处于智慧消防系统前端,在物联网参考体系结构中对应的主要是感知层、网络层,以及部分应用系统〔3〕 。现结合农村实际,以上述两村为例,探讨农村地区的智慧消防前端系统方案。
2.2.1 网络层
在两种应用场景中网络层技术实现方案基本相似:
布 局 及 结 构 一 致 性 较 好 , 可在村委会设置物联网信息采集传输主机,每栋别墅设消防控制主机,管理所有信息单元;根据需要设智能协议转换器,物联网信息采集传输主机和智能协议转换器采集的所有信息通过LSN基站上传到消防数据中心。新安村住房一致性较差一些,且沿路相对集中、自然成块,推广住户安装带通信功能的独立式烟雾报警器,在住房自然成块集中处设置智能协议转换器,将就近接入的所有信息单元通过LSN基站上传到消防数据中心。
农家乐规模小且相对分散,主要采用独立式烟雾报警器,通过智能协议转换器将所有信息采集上传到消防数据中心。别墅住宿区域,信息单元集中,在每栋别墅设控制主机,管理所有信息单元,住宿区域设置物联网信息采集传输主机,所采集的信息通过LSN基站上传到消防数据中心。
本案例中考虑到农村建筑物和电磁环境,采用了LSN基站通信。其具有信号覆盖范围广、绕射能力强、功耗低的技术优势;具有安装简便,不需长期支付通信费用,具有减少组网综合成本的优势。
2.2.2 感知层
感知层技术实现基本相同,只是根据需求不同调整相关传感器设置。前端感知探测功能块主要有:
燃气泄漏监测:监测厨房等燃气泄漏;
用电负荷情况监测:监测用电电流及主要配电设备、线缆温度变化;
烟雾监测:布设于农家乐客房、厨房、餐厅等经营性场所,农村独居老人、行动不便人群,监测烟雾的发生;
天然水源监测:监测天然河道水位变化,掌握实时水位数据,为应急处置提供辅助信息;
温湿度检测:布设在林地,根据温、湿度指标及其他相关信息预警火灾隐患风险等级;
消防设施监管:布设传感器监测自动消防设施运行状态,利用现有或新增监控探头对处于公共区域的消防栓、取水码头、消防车道等消防设施进行管理。
2.2.3 应用层
智慧消防的业务应用层涉及农村现场的系统主要有:
GIS系统:所有信息点物理位置信息及设施编号均映射到GIS地图上,并与其属性、实时信息等显示关联,实现火场位置显示、现场视频映射以及消防车路径导航等功能。
微型消防站管理系统:建立微型消防站管理档案,掌握微站实有队伍、装备及值班备勤等情况,推动微站日常防火检查、宣传及初起火灾扑救三项职能落地,并实现支队接出警平台统一调派管理。
消防监管App协同软件:主要针对村委会管理人员或微站站长。接收隐患报送、整改反馈、实时警情、故障等各 2.3 基于物联网技术的智慧消防给农村消防安全工作带来的变化
2.3.1 解决农村地区火灾发现慢、报警慢的问题
通过布设在独居老人、行动不便人员等重点人群及农村视频监控等各类传感器,构建广泛的传感器网络,及时采集视频、温度、烟气、燃气等相关数据信息,归纳汇总到数据信息平台,尽早发现生活用火不慎、随意焚烧秸秆等农村常见火情,及时调动周边微型消防站力量到场处置。
2.3.2 解决自动消防设施“在岗不作为”、微型消防站人员不在岗的问题
通过物联网信息采集自动消防设施运行状态和设备报警、故障等信息,上传到消防物联网监管平台,实现对自动消防设施运行状态实时监管;通过视频监控探头或手机App,实现微型消防站运行情况可视化,掌握日常管理的主动权。
2.3.3 解决农村地区火灾事故快速响应问题
处置农村地区火灾事故,早一分钟到场,就意味着少一分人员伤亡。通过GIS系统,能够清晰标定农村地区微型消防站、消防取水码头、事发位置,以及周边关联、辅助信息,并且实时掌握其状况;通过指挥调度系统能即时掌握各类消防资源情况,同预案管理系统协同提升消防作战指挥调度水平,实现精准指挥调度,快速应急处置。
物联网新技术应用到农村地区消防安全管理,实现农村智慧消防系统,能有效解决农村地区火灾和亡人火灾高发、频发瓶颈,减少“小火亡人”事故,但也要清醒的认识到,广大农村地区同城市的消防工作的环境差异较大,特别是消防意识相对淡薄、科技文化水平相对较低,在推行智慧消防系统时仍然存在不少困难。同时,智慧消防的产出更多是从社会效益、间接经济效益层面体现,不能混同于一般建设投入来考量经济效益。这也导致了建设成本承担人、维护成本承担人、系统维护方、监管方和消防工作利益获得方之间的权、责不好清晰划分,这就需要属地政府将智慧消防建设纳入城市综合管理平台,实现“一网统管”。