CFIC鄧紅：未來物聯網技術將貫穿氣體滅火系統各個環節

       2016年9月26日至27日，來自各界10多個機構和600多個企事業單位的近千名代表，共聚CFIC2016“中國消防安全產業大會”，中國建筑科學研究院顧問副總工、中國消防協會副會長李引擎，中國阻燃學會秘書長周政懋以及來自各專業協會學會、學術界、設計院、企業、工程商、用戶單位的領導人與高級別代表出席本次大會。在CFIC2016“產業?信息?互聯”的主題下，與會代表圍繞消防創新技術、社會公益和產業發展問題展開討論。 

信達可恩總經理鄧紅    

       浙江信達可恩消防實業有限責任公司總經理鄧紅在CFIC2016現場發表《物聯網技術在氣體滅火系統中的應用》的主題演講。他從物聯網概念及應用、物聯網技術在氣滅中的應用、和未來的氣體滅火系統等方面重點闡述了物聯網在氣體滅火系統中的應用，并提出氣體滅火系統目前面臨的四大問題和解決方法。

信達可恩總經理鄧紅

        以下是CFIC2016現場鄧紅主講實錄：

        首先向各位專家、來賓和我們同行，尊敬的王軍總經理，高偉秘書長大家下午好！今天很榮幸和大家在這里做分享，我做消防20年，一從業就進入了氣體消防行業，也算一個氣體消防行業的賣油翁。在這個行業里面，我今天主要講的是物聯網的概念及應用，物聯網技術在氣滅中的應用和未來氣滅的發展方向。接下來我想和大家進行分享和暢想，分享我們對物聯網概念的理解、了解和感悟；同時也分享一些我們現在已做的，物聯網應用在氣體滅火系統中的一些技術的使用方法，還有形成的一些產品；最后這個階段來暢想一下，未來的氣體滅火系統，從設計階段到智能制造階段，再到全生命周期的使用和維護保養階段，它應該是什么樣子。我在行業里面盡心20年，涉及氣滅的設計、制造和維護保養等各個方面，最后跟大家暢想的內容里面也都會包括在里面。 

        首先，看看物聯網的一些概念，因為物聯網概念大家都有各自的理解，我們一起來梳理一下。 

       1999年，在美國召開的移動計算機和網絡國際會議上首次提出了物聯網的概念，它以射頻識別技術為基礎，結合已有的網絡技術、中間件技術、數據庫技術等，構筑了物與物、物與人、人與人之間的實物物聯網。這個網絡中系統可以實時地、自動地對實物進行識別、定位、跟蹤、監控，并且實行透明化管理。物聯網技術是現代眾多科學的綜合運用，涉及了自動控制、計算機科學，傳感系統、通信技術等學科，其關鍵技術涉及傳感技術、計算機軟件系統、微處理技術、通信技術等。 

        所有的物聯網都是在三個層在做文章，感知層、網絡層、應用層。 

       現在先了解感知層。我們消防涉及到的物聯網感知主要是一些傳感器，感知層有二維碼的條形技術，也有射頻技術、傳感器技術、視頻技術，視頻技術現在用的無人汽車和嵌入式技術。物聯網的傳輸有無線傳感技術、藍牙技術、WiFi技術、ZigBee技術、物聯網的定位技術，還有應用層的云計算處理、利用。 

       智慧消防有兩個方面，一個智慧的城市消防，一個是智慧的建筑消防。這次我們公司也參與了G20杭州峰會的智慧消防的一些項目建設。我們當時提出了智慧消防的三個零缺陷的概念，指哪三個零缺陷呢？第一個零缺陷是火災報警系統運行的零缺陷，第二個零缺陷提出了消防聯動設備運行的零缺陷，第三消防設備聯動關系的零缺陷。我們設想只要實現這三個零缺陷，就完全可以預防火災的發生。 

       這三個零缺陷概念的提出，我們大家一起分享一下，火災報警系統的零缺陷，隨時隨地都讓它就像穿白襯衣一樣，有污損就能發現。在它的顯示屏上沒有故障、隔離、斷路、短路顯示。有相關顯示之后就要處理掉，沒有隔離、沒有其他任何的短路、斷路的情況，這是火災報警運行的零缺陷，只要有缺陷就去處理。 

        聯動設備運行的零缺陷怎么處理的呢？現在我們主要做了三個系統，一個是水噴淋系統，消火栓滅火系統，氣體滅火系統。消火栓滅火系統是在屋頂的試水栓上裝了電動放水裝置、視頻及壓力傳感器，把管網中的水壓情況接入火災報警系統中。根據浙江省的消防維護保養規程，每個月要測試相關的聯動設備，測試時就可以采用遠程電動放水，并通過視頻、壓力傳感器，看到相關的測試結果。 

       水噴淋系統是在建筑最不利點的放水裝置上接入了視頻和電動閥及壓力傳感器，同時接入火災報警系統中。這樣我們就實現了消防聯動設備的零缺陷；消防聯動關系的零缺陷是在維保的過程中，根據浙江省消防設施的維護保養規程，要求每月10%消防聯動設備需要動作。動作之后，把這些動作的聯動關系信息傳送到監控中心，使監控中心能夠了解到現場聯動關系的情況，這些形成了建筑智慧消防的一個概念。 

       物聯網的發展方向:我們在提出這個想法的時候，同時在思考物聯網以后的發展方向。我也去請教了很多物聯網的教授、專家，包括浙江大學、浙江工業大學等，最后一起總結了一個方向，也是一個可能性的方向——智能化。什么是物聯網智能化：一句話來說，只要人能想得到的，代表物的設備就能做得到，這是物聯網智能化最高境界?，F在的成果有人工智能的女傭人、人工智能象棋等。 

       還有便捷化。便捷化是谷歌汽車提出的技術，谷歌的無人駕駛汽車都沒有方向盤、沒有剎車，沒有其他傳統功能，就是一鍵，你要去哪里按一下，上車，便能直達到目的地。所謂物聯網便捷化一句話總結是只要指定一個指令，選擇一個按鈕就可以實現，這是物聯網第二個發展方向。 

       第三個發展方向，一句話總結是對全壽命周期的運行數據的捕捉、整理、分析、運用，來幫助整個系統、整個設備的持續改進，這個是我們對物聯網應用和發展方向的理解。 

       德國的工業4.0。最后我們在暢想氣體滅火系統方向的時候，就把工業4.0的概念引進了，在這里不詳細談論這個問題。 

       物聯網應用的多的地方還有智能家居。我們暢想一下，夏天回家時燈光比較幽靜一點；霧天回去比較光亮一點，還有不同的背景音樂；你在回家以前所有的電器都已經開始為你準備飯菜了。還有大數據捕捉、抓取、分析比較廣泛運用的，多的在是在智慧環保方面。 

       第二我們一起分享物聯網技術在氣滅中的應用。這是我們公司近十年來一直持續研究，200多個同事一起做這方面工作，我們做了一些成果也給大家分享。這20年來，我們認為氣體滅火系統的發展方向有四個方面。 

      一、保證瓶組及鋼瓶的密封性不漏氣。不漏氣有兩個環節，在運行時，鋼瓶放在建筑的鋼瓶間內不要漏氣，第二在生產檢驗過程中有檢測措施保障以后運行不漏氣。根據國家標準GB25972相關條款要求，生產過程中把鋼瓶放在水池中5分鐘沒有氣泡判定為合格。在美國UL\FM認證要求里面，提出年泄露量的概念，有量化指標的要求——年泄漏0.139%。我們一直在這個上面做了兩方面的工作，一個在生產過程中做了恒溫的水池，最早做了采集器放在鋼瓶上面，采集6小時的泄漏量，推算一年的泄露量。我們在這個過程之中，發現泡下去的鋼瓶不管是噴塑的也好還是油漆也好，會對瓶體的防腐有傷害。后來做了恒溫房的采集方法。 

       另一個就是在瓶組運行的全生命周期過程中做了壓力監測系統。我們在中國是最早的，以為乃至于全世界是最早的，前年去漢諾威消防展發現其實歐洲產品已經做到了實時傳輸，而我們還在做定量10%的下限報警即超出綠區之后就報警。我們把這種技術用在深圳地鐵9號線、11號線，杭州地鐵4號線等項目，我們還嘗試在深圳地鐵的兩個站做了實時傳輸壓力數據，這是我們在密封可靠性方面的研究。 

       第二個方面，所有動作的零部件必須動作可靠。動作可靠在三個區域（地方）的標準，一個是中國的標準，零部件動作可靠性備壓下100次動作試驗合格，美國FM\UL的標準是500次，CE標準是120次。我們在做FM的認證的時候，也做了一些動作可靠性的研究。氣體滅火系統始終不用，5年或幾年都不用一次，到使用時能不能用，動作零部件可靠性就要有相當高的要求；我們在編制維護保養規程時，也寫進去要求一年必須要動作一次。 

      在這個基礎上有兩個方面的研究。 

       一個是在生產過程中怎么提高產品的動作可靠性。我們以前認為做100次跟做500次差不多，沒有太大問題，結果FM認證送出去才知道，做100次和500次完全是兩個概念，所有的材料和結構都不一樣啦。比如瓶頭閥的刺破針，做了100次的動作實驗的針，跟做500次動作實驗的針結構和材料都不一樣，選擇閥的結構也不一樣。 

       第二為了使零部件在全生命周期中能夠繼續正常使用，舉個例子，我們零部件在做強度實驗的過程中，要做水壓強度試驗，水壓之后，吹掃有沒有吹干凈；或者在現場做集流管強度試驗時有沒有吹掃干凈；如果沒有吹干凈，那一年以后里面的水銹蝕會使零部件不能動作。這是第二個研究。 

       后面還有一個暢想是什么？我們參加公安部一個課題《氣體滅火系統安全性可靠性研究》時，研究如何對現有系統怎么做動作可靠性評估？我們提出模擬汽車發動機可靠性運行試驗概念，我們利用BIM技術和軟件仿真技術，建立零部件正常磨損和不同環境情況下讓它自己在軟件中模擬動作的模型，模擬一定次數的動作以后，跟實際動作的結果來比對驗證，用驗證結果說明軟件的正確性，這個就是我們對零部件可靠性研究的探索。 

       第三個我們在研究的方向，就是系統設計可靠性的研究。為什么談這些呢？這些研究到最后都跟物聯網有機地結合在一起了。系統設計可靠性研究，根據我們國家的標準，包括我們不管是設計規范也好，產品的標準也好，都有一個前提，認為氣體滅火利用在比較小的空間，或者鋼瓶間比較近的場所。這種情況假設只要發生火災，滅火系統能夠動作就能夠噴放，只要能夠噴放就能夠達到滅火濃度，從而滅火。 

       實際應用過程中，我們做的比較大的建筑像杭州第二電信樞紐大樓，整個47樓，它從3樓到37樓都有氣體滅火保護區。它輸送距離最多達到160、170米。在這個過程中氣體滅火系統的可靠性，有四個方面：滅火濃度，減壓孔板前后的壓力、噴嘴最不利點壓力，以及滅火劑噴放的時間，都是可靠性最基本性能的參數要求。那如何控制實現呢？我們國家規范就給出了一個計算公式，但我們用計算軟件方法驗證發現還是有一定問題的。因此以后我們可能在這個方面要做一個仿真軟件，建立不同的環境、可燃物、滅火劑輸送的過程、長度、延程損失、當量損失等的模型，通過這個方向進行研究氣體滅火仿真軟件。 

       最后是維護保養的可靠性。剛才說零部件每年要做測試，怎么做測試呢？我們做了一個設計，也是我們現在正在研發的一套系統，首先每一個系統的有主動鋼瓶，增加一個備用鋼瓶，備用鋼瓶本來就是帶壓的，可以隨時隨地做一個在線檢測的系統。我們可以給大家看一下監測氣體滅火系統密封性、防泄露的離婁系統。首先在瓶頭閥裝一個傳感器，傳感器可以把信號給控制箱，控制箱給到FAS系統，也同時可以給到用戶的APP。傳感技術用在氣體滅火系統中的有幾種方式：一個是壓力傳感、一個是液位傳感、一個是質量傳感，還有一種英國現在有非接觸的一種傳感。 

       離婁系統已經包括了基本的一些功能，包括系統定位等，如果瓶組沒有氣了，直接就報警顯示維修路徑、鋼瓶的使用年限、檢測周期、報廢年限等都可以實現，同時手機上APP也可以顯示這些信息。 

       這個就是一個典型的加物聯網的氣體滅火系統。我們可以在鋼瓶間里面裝視頻攝像頭，可以看到鋼瓶間的動作情況，同時鋼瓶壓力信號接到離婁系統，離婁接到消防報警主機，消防報警主機再返到遠程的監控中心；同時離婁系統通過因特網也可以傳輸到用戶的客戶端，這是我們對可靠性研究的一個成果。 

       我們在生產過程中有一個密封性的研究。我們在生產過程中在鋼瓶上安裝測泄漏的罩子并放置恒溫房里面，來測密封性。這是我們零部件可靠性的思考方向，就讓通過特殊設計的先導閥和選擇閥，使得系統不需要拆卸閥體，即可進行動作測試。在運行的狀態下就可以做，再不影響噴放的情況下也可以做，始終放在那里。我們之前幫浙江省某企業做過將近30個樓的消防安全評估，總體來看整個氣體滅火設備的完好率也不高，整個火災報警設備的完好率也不高。該行業應該是我們國家及消防產業里面，產品運用的比較好而且比較多的一個行業，它的設備完好率都不到30%。而且我們現在很多氣體滅火產品生產缺少細致地規定，比如說你的選擇閥做強度試驗時用的水，一定要用純凈水，不能用其他含有雜質的水，如果有雜質的水，會對部件造成腐蝕。 

       每年不做一兩次動作實驗，就不能保證你的氣體滅火系統能夠動作?，F在全國都在實施消防設施的維護保養，主管部門也發資質證書，但作為維保單位，如果維保的系統該動作又不能動作的時候，責任就承擔在你們身上。 

       這是計算軟件。氣體滅火系統的核心是通過各項計算來控制兩個端，如IG541要控制減壓孔板的開孔尺寸，以及噴嘴入口處的開孔尺寸，從而控制滅火性能各種技術參數的，包括壓力、流量、噴射時間都是通過這個來計算的。 

       這是維護保養。這次我們做安全評估時，也看到很多氣體項目，項目做完之后連瓶頭閥都沒有裝上電磁閥，放在旁邊。 

       最后我們給大家一起暢想一下未來的氣體滅火系統會是什么樣的，怎么設計的、怎么生產。我們的想法是通過三個軟件構建一個平臺，通過一個設計計算軟件，構建一個系統的設計平臺；通過零部件可靠性的評估軟件，來對它的動作的可靠性進行評估；第三個是對防護區、可燃物的變化進行實時監控的軟件；這三個軟件可以構建一個仿真運行的軟件。通過這個軟件進行智能化的設計，設計出每個零部件的構成之后，再進行智能制造、智能倉儲、智能運輸、智能安裝，全生命過程周期的監控這樣一個物聯網的平臺。以后把工業4.0智能制造結合仿真運行軟件，整個掌控后端的智能設計、智能制造、智能倉儲、智能運輸、智能安裝；而且這些軟件都能實現在各個系統運行中不停地修訂。與此同時，利用數據化不斷修正我們的仿真系統，來達到持續改進的目的。 

        這是我們設想的智能工廠。這些分別是智能設備檢測、智能設計、智能組裝、打包、智能運輸等。未來我想氣體消防系統的生產商就像谷歌的無人駕駛車的廠房一樣，生產的地方只有幾個人，都是一大堆設備，包括電子標簽，智能運輸等，這里就不詳細敘述了。 

       二維碼技術可以應用在安裝、維護保養方面。各個零部件都貼有二維碼，二維碼有貨品的特性，價格等基本條形碼信息；有產品性能、產品零部件的材質等信息；還可以把每一個零部件的安裝視頻，這個零部件跟上一個零部件怎么安裝，用什么介質來安裝，用什么工具來安裝，方法、注意事項都寫進二維碼上面，安裝或維護保養時一掃就可以了解。這就是智能安裝的概念。 

       全生命周期的監控。我們國家的標準跟國外的標準不一樣，國外的標準對防護區有特別高的要求，它的密閉性要求10分鐘內不能下降20%。我們對防護區也要有要求，包括對產品的環境溫度的監控?，F在有一些爆炸案例，就是因為瓶組受到暴曬，環境非常惡劣。因此產品銷售后，如果沒有一系列監控的話，安全問題解決不了。

       以上給大家分享了我們在氣體滅火系統生產和研發過程中的一些心得，同時也給大家暢想了未來氣體滅火系統從研發理念、設計到制造、安裝、維護保養方面的理念、思路和暢想，希望大家有所收獲。謝謝大家！