智慧消防系统建设方案

第第页实用文档智慧消防系统建设技术方案2021.10

目录第1章、项目综述 31.1、建设背景 31.2、建设目标 61.3、建设原则 61.4、系统设计规范 7第2章、方案设计 92.1、需求分析 92.2、设计思路 92.3、系统架构 92.4、平台功能 11第3章、方案亮点 133.1、技术的运用 133.2、特色功能 133.3、智能编码 133.4、智能侦测 153.5、高集成化 163.6、高智能化 173.7、高可靠性 183.8、高易用性 19

项目综述、建设背景随着城市化建设步伐的加快，城市消防安全管理变得愈加重要。今年10月29日国务院办公厅发布的《消防安全责任制实施办法》，首次对消防安全责任制的实施作出全面、具体规定，进一步明确消防安全责任，建立完善消防安全责任体系，坚决预防和遏制重特大火灾事故发生。但是目前城市消防管理普遍存在以下痛点：社会单位火灾防控意识淡薄、消防安全隐患多、消防设备及人员难监管、部分地区消防力量相对薄弱等。为了提升现代化消防监管水平，加快推进科学技术与消防的深度融合，国家及地方发布了一系列政策、行动建议，组织重要推进会议等，各城市智慧消防的建设也陆续开展。全国创新社会消防管理暨2016年全国防火会议、2017年10月公安部消防局发布《关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见》、应急管理部于4月16日正式挂牌成立以及\o"智慧城市"智慧城市建设等国家及地方政策、建议、行动，都表明智慧消防是未来的发展方向。我司综合应用\o"物联网"物联网、移动互联网、\o"人工智能"人工智能、云计算、大数据等技术手段，提出了信息化技术与消防业务紧密融合的“安消一体化”智慧消防综合解决方案。方案贯穿火灾防控、灭火、应急救援全过程，结合信息化管理系统，实现火灾防控“自动化”、灭火救援、应急指挥“智能化”、执法工作“规范化”、“精细化”的需求，旨在推动信息化条件下火灾防控和灭火应急救援工作的转型升级。智慧消防城市物联网远程监控系统以“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、九小场所、高层住宅等纳入监管体系，实现消防火灾防控的社会化。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，最终提升整体消防防控能力。系统由三部分组成，前端主要包括消防重点单位、九小场所、高层住宅等的终端物联感知设备接入;传输网络基于运营商有网、无线网络;中心平台完成物联网报警数据接收、处理、预警分析及展示，同时提供B/S客户端、手机APP、大屏图墙显示等。除此之外，系统提供多重报警功能，包括客户端、手机APP、短信、电话等。系统以消防实际应用出发，利用物联网、互联网、无线通信网将终端传感设备联网，对消防用水系统、市政消火栓、电气火灾监控系统、烟感、可燃气体探测器、消控主机等相关主机、设备、传感器状态进行实时监测和管理，打破传统信息孤岛，各单位集成联网，由城市监控中心统一监测管理，实现火灾实时监控预警、设备状态远程监管，报警联动，地图定位，数据统计分析，巡查、培训管理，手机APP应用等。提高了防火监测管理的专业性，实现了预防火灾，减少火灾发生的最终目的。除了基础的物联网感知设备，该系统还采用了视频\o"AI"AI技术。智慧消防分析仪基于深度学习的视频分析，通过AI智能识别，实现消控室值班人员在离岗检测、值班室人员持证上岗检测、消防通道占用检测、电瓶车不按规定停放检测以及烟雾检测等，助力火灾风险早发现、早预警、早处置。智慧消防分析仪外观效果展示在视频应用前端系统中，热成像摄像机实现了对仓库、厂房、油库等重点场所的全天候测温监控，做到火灾隐患提前预警，火情自动报警功能。同时，在消防物联网系统收到火灾自动报警后，可以根据摄像头与前端探测器所在区域的对应关系，自动调出视频图象，实现对重点单位处理火警过程的监管，并自动保存视频作为管理依据。针对消防设施可视化巡查监管及培训管理，通过对巡查设备配置NFC或者二维码等标签，利用可视化巡查手机APP应用与智能标签技术的有机结合，实现传统防火巡查计划的自动生成、巡查过程的实时监督、巡查记录的电子化和规范化。通过可视化巡查监管，可以更加方便及时地发现消防安全隐患，对有可能出现的火灾进行提前防范。培训管理系统可以实现对用户的培训赋能，提高用户的消防安全管理能力、强化消防安全意识，从而推动火灾防控能力的加强。在应急救援方面，应急指挥系统满足应急指挥平台的全局需求，包括应急指挥业务、一张图辅助决策、移动指挥应用、可视化分析展示、应急门户、多媒体调度以及数据交换与共享等，实现系统“统一平台、统一通信、统一部署、统一指挥、统一调度”。其中，依托于移动图像传输技术的支撑，使得应急救援指挥获取实时、直观的视频情报，从而提高消防队伍救援的反应能力，开启应急救援快速高效新模式。行业级无人机系统“1+N”模式在应急救援业务中拓展了无限可能。全新的六旋翼、四旋翼飞行器搭载星光级云台、热成像云台以及高清云台等，可以进行火灾现场的智能侦查、定位，并且实时监控追踪，减小发生二度火灾伤害的可能性。除此之外，利用无人机集成或者灵活携带关键器材装备，比如喊话器、抛物器、探照灯、气体探测器等等，为多种情况下的火灾应急救援提供帮助。智慧消防物联网远程监控系统实现了城市重点单位物联网消防远程监控，小区、高层住宅、学校、酒店、医院、商业综合体、工厂等场景消防用水、用电、用气安全监管、消防通道、消控室视频监控、消防报警联网远程监控、手机APP动态监管等等。全面提高火灾防控的自动化水平，提升社会单位消防安全管理水平和消防监督执法效能。依托于图像、智能分析算法、云计算、大数据、物联网等领域的积累，深入理解安防业务与消防业务的应用需求，利用智慧消防分析仪、无人机、热成像、深度学习摄像机以及移动图传等新兴产品或技术作为传统消防设备、终端物联网传感设备的补充，未来将在安消一体化新领域开创全新可能。同时，致力于探索人工智能技术与物联网在实际应用中的融合，通过物联网及移动互联网为AI提供数据养料，探索AI在应用层面的更多可能性，持续推动“AIOT”的发展，并以此作为强大驱动力，以期带动智慧消防领域的技术革新。、建设目标通过建设智慧消防系统实现对文物古建安全隐患实时在线监测与远程联网管理，实现全州38个州级以上有火灾隐患的文物古建筑的智慧消防管理与监测。本次建设不少于8个文物古建筑的8套电气监测及报警设备、8套消防管网水压监测、8套火点探测报警摄像头、240套无线烟感报警。、建设原则本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。在设计过程中应遵循以下原则：1）先进性与适用性系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。2）经济性与实用性充分考虑实际需要和信息技术发展趋势，根据现场环境，设计选用功能适合现场情况、符合要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能的需求，经济实用。3）可靠性与安全性系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。4）可扩充性系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。5）追求最优化的系统设备配置在满足对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。6）保留足够的扩展容量该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。7）提高监管力度与综合管理水平本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。8）易于维护整个系统采用了先进的集中式管理与分布式处理机制，完全改变了以前模拟系统分散管理的弊端，用户通过任何一个操作终端就能够远程对系统进行维护与升级，使得系统维护变得及其简单。、系统设计规范《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94《工业电视系统工程设计规范》 GBJ115-87《计算机软件开发规范》 GB8566-88《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168-92《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB50198《火灾自动报警系统设计规范》 GBJ116-88《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-92《工业企业通信设计规范》 GBJ42-81《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2004《金属线槽配线安装工艺标准》 313-1998《钢管敷设工艺标准》 305-1998《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB50198-94《建筑电气安装分项工程施工工艺标准》 533-1996《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 CECS72:97《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》 CECS89:97《信息技术开放系统互连网络层安全协议》 GB/T17963《电子计算机机房设计规范》 GB50174-93《视频安防系统技术要求》 GA/T367-2001《安全防范系统验收规则》 GA308/2001

方案设计、需求分析随着社会的发展，信息化系统建设日渐完善，基本完备了视频监控系统、门禁管理系统、火灾自动报警系统等，但往往是各自独立运行，如何充分融合各系统，实现资源整合、互联互通，发挥最大效能，真正提高信息化管理的水平，是目前面临的挑战。1、安防系统孤岛现有安防系统存在管理孤岛现象，各个子系统独立运行，难以实现融合应用，升级扩展困难，无法实现系统最大价值。2、消防管理模式落后传统火灾自动报警系统误报多，报警现场确认效率低；电气火灾隐患多且难管；消防设施维护保养不到位；应急处置能力不足。3、平台对接成本高上级平台与下级平台对接时工作量较大且重复工作较多，并可能引入不可预知的风险。、设计思路1、对人智能化管理重点人员管控、陌生人管控、内部人员一脸通、访客管理。2、对车智能化管理车辆出入管理、停车场管理、园区道路违停超速管控。3、对环境智能化管理周界报警防控、园内全景监控、普通视频监控、安消一体化。、系统架构将视频、消防、门禁、考勤、梯控、巡更、消费、访客、可视对讲、报警、动环、停车场等模块集成在一个系统里，通过标准的界面，为客户提供一个开放、集成、可视、综合联动、统一运维的综合安防管理平台。系统架构图1、安消智能摄像机安消智能摄像机具备对室内环境的温升异常报警、火点方位识别定位、视频复核等功能，实现对极早期的火灾预警。适用于仓库、机房、重点档案室、实验室、电缆间等重点防火区域。2、可视化烟雾探测可视化烟雾探测系统可以实现视频、烟感与温感的融合，在视频监控的同时，检测到高温或者烟雾的情况可以实现视频联动报警并发出声光报警。3、消控室值守监控《消防控制室通用技术要求（GB25506-2010）》规定值班人员应持有消防控制室操作职业资格证书，实行每日24h专人值班制度，每班应不少于2人，确保第一时间发现并准备处置火灾和故障报警。通过智能分析技术，对消控室人员在离岗和持证上岗行为进行智能检测，提高消控室人员管理效能。4、室内消防通道物品堵塞报警室内消防通道或安全出口被物品占用或堵塞时报警。5、室外消防通道车辆占用报警室外消防通道或登高场地被物品堵塞或车辆占用时报警。6、电动车违规停放报警。电动车充电火灾隐患较大，对电动车入户充电、违停等进行智能检测。7、消防水系统监测社会单位消防安全管理人员工作量大、人员紧缺、消防设施分散，对消防水系统设备管理很难到位，存在消防水系统状态不可知、建而不可用的情况，若发生火灾无法确保有效发挥作用；有些消防设施无法直观、实时地显示工作状态，消防隐患难发现，易在不知不觉中积累众多问题。8、电气火灾监测掌握重要楼宇、重要电气系统的电流、电压、剩余电流、线缆温度等信息，可对剩余电流及温度等阈值进行设定，对超标情况进行自动报警，提醒消防安全管理人员及时查看与整改。、平台功能1、安消同一平台，应急处理可视化平台基于组件化技术，可灵活拓展业务功能模块，具有丰富的联动策略，消防报警可调用安防资源进行响应，提升整体管理水平。2、全覆盖、多维度火灾防控体系利用物联网采集与通信技术，对消防系统进行实时监测和统一管理，建立一张“全覆盖、多维度”的消防监控网，实现消防管理由事后追责到事前预警。3、智能应用丰富，革新防火技术结合视频AI技术，实现对区域火点检测、烟雾识别、逃生通道物品堵塞、消防通道车辆占用、电动车违规充电或停放、消控室人员在离岗、消控室人员持证上岗等智能监测应用，提升单位消防技防手段，减轻消防安全管理人员工作压力。方案亮点、技术的运用SMARTIPC技术在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。、特色功能SMARTIPC亮点图、智能编码低码率同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M；码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。ROI（感兴趣区域编码）ROI示意图ROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。多码流多码流示意图支持多路独立编码码流，双路实时高清码流；每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式(H.264/MJPEG/MPEG4)；总带宽提升至80M，可满足20路同时在线预览。低延时高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms，1080p/4M可达160ms。、智能侦测行为侦测行为侦测示意图智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。人脸侦测人脸侦测示意图智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。音频侦测音频侦测示意图摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当检测到无音源输入或某一时刻音频强度超过声音强度阈值时，可实现自动预警。同时具备环境噪音过滤功能，可通过软件算法处理的方式缓解背景噪声对音质带来的影响。场景侦测场景侦测示意图视频质量诊断技术可对场景变更、图像虚焦问题进行自动分析检测，并联动报警；场景模式可对各种场景下的参数进行预设，方便选择；支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。、高集成化系统采用高集成化设计，主要体现在视频综合平台部分，具体优势如下：集成多种视频信号：视频综合平台具备多种视频输入输出接口，包括BNC、VGA、HDMI、DVI等，支持高清网络视频、高清数字视频、光纤数字视频、模拟视频等多种信号的输入及输出；集成多种应用功能：视频综合平台基于NETRA平台，采用高性能的视频处理芯片，通过模块化的部署方式，灵活部署各种业务板卡，集成了视频信号的输入、输出、编码、解码、转换、交换、拼接、控制等功能。应用功能的集成在一定程度上减少了监控中心的设备数量，减少了设备间走线，减少了安装调试周期，提高了机房的整洁度等；集成了平台软件：视频综合平台可以集成X86板，能够部署平台应用管理软件，达到软硬件一体化。一体化方案在对高清GIS地图进行上墙显示的时候，可以不采用桌面背投的方式，而是采用更为先进的GIS图源通过视频综合平台处理，进行并接上墙显示，达到超高清分辨效果。缩短供货周期：单独购买服务器、平台软件、解码器、拼接器等设备，然后各自安装进行调试，并需要联调，整体调试建设周期长，耗人耗时，而软硬件结合的一体化设计将多种设备到货周期减小到最低，并在出货时已经将软件等全部调试完成，现场调试无需再单独配置并联调缩短项目建设周期。、高智能化设计方案具有众多智能化的优势，如前端智能摄像机、智能分析、视频质量诊断、安防报警集成部分等内容，具体优势如下：1）智能SMARTIPC：SMARTIPC采用一种创新的监控理念，以强大的智能侦测技术，对越界入侵、区域入侵行为自动检测、分别布防，联动报警；并能精准识别画面中人脸的数量、位置、大小，并可实现人脸的智能跟踪；还可检测出无音源输入、环境噪音过滤、突发尖叫事件提醒等，提高了系统的智能化水平；2）智能球机：智能球机支持三维智能定位功能，可配合客户端软件等可实现点击跟踪和放大，反应灵敏，运转平稳，在任何速度下图像无抖动，并能实现自动跟踪功能，结合巡航扫描方式对不同场景进行轮巡监控；3）智能分析：智能分析技术的应用有效提升了工作的效率。4）智能的视频质量诊断技术：视频质量诊断模块是一套智能化视频故障分析与预警系统，其通过对前端设备传回的码流进行解码以及图像质量评估，对视频图像中存在的质量问题进行智能分析、判断和预警，确保前端监控高质量运行。5）安防报警系统集成：通过综合管理平台软件将安防报警系统集成进行统一管理，为安保工作提高有效支撑。、高可靠性系统设计具备高可靠性，主要体现在以下几点：NVR存储本身具备的高可靠性：设备采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。具备ANR断网补录功能，ANR即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。存储N+1备份模式：NVR存储系统具备N+1热备功能，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。分布式存储降低存储风险：嵌入式NVR采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。分布式存储减轻平台压力：NVR方案不仅可以实现CVR模式的直存模式，还能实现直取，客户端直接走NVR获取视频流，而不需要走转发服务器获得视频流，体现了NVR强大的转发性能。NVR存储方案中，视频不需要依赖流媒体服务器的调度，也不必通过流媒体服务器的转发，而是直接传给NVR，节省了视频在设备间的转换，减轻的系统负载，尤其是减轻了平台的压力，平台作为系统的中心，负载最重的部分，在视频系统中，平台的压力比较大，容易产生故障，甚至崩溃，降低了平台的压力从