基于5G环境下无人值守消防控制室系统平台的功能及实现

摘要：本文在分析当前消防控制室值班人员存在问题的基础上，针对5G技术的应用特点，建立了基于5G环境下无人值守消防控制室系统平台，并通过建立城市消防控制中心实现无人值守消防控制室的目标。

关键词：5G;无人值守;消防控制室

本文所说的无人值守消防控制室系统平台是由系统软件支撑的，将一定区域范围内的消防控制室中的报警信号和控制信号集中到城市内某一场所内的设备中，所形成的区域消防控制中心（或叫做城市消防控制中心），这样就可以将每个设置于单体建筑内的消防控制室，集中整合成为一个区域消防控制中心，从而达到减少消防控制室值班人员，提高消防控制设备运行可靠性的目的。

1 当前消防控制室的设置及消防控制室设置值班人员的规定

1.1设置消防控制室的条件

《建筑设计防火规范》中规定：“设置火灾自动报警系统和需要联动控制的消防设备的建筑（群）应设置消防控制室。”[1]

《火灾自动报警系统设计规范》中规定：“具有消防联动功能的火灾自动报警系统的保护对象中应设置消防控制室。”[2]

一般情况下，凡是符合《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》条件的建（构）筑物，每一幢建（构）筑物均已设置消防控制室。

1.2消防控制室设置值班人员的要求及值班人应持证上岗的要求

2010年9月26日发布、2011年3月1日实施的《建筑消防设施的维护管理》[3]以及2002年5月1日施行的《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》，2012年7月1日发布、2012年11月1日施行的《消防监督检查规定》，2010年12月3日施行的《公共聚集场所投入使用营业前消防安全检查规则》等，对消防控制室操作值班人员的持证上岗和值班情况都作了详细的规定。

从上述有关规定的颁布和实施时间来看，规定已经实施很多年，最多的已经过去了十七年，最少的也有八年之久，当时作出这样的规定，在信息技术条件不尽发达的环境下，无疑是非常正确的，但是经过这么多年的发展，我国的信息技术已经由4G时代步入了5G时代，5G时代的到来，为实现无人值守消防控制室系统奠定了良好基础。

2 消防控制室值班人员存在的问题

2.1火灾案例

2.1.1北京隆福大厦“8.12”火灾

1993年8月12日22时许，北京隆福大厦发生火灾、大火烧了8个多小时，直接经济损失2100万元。火灾原因是出租柜台售货员下班未按规定关灯，致使日光灯长时间通电运行，镇流器发热异常，短路着火。

隆福大厦虽然安装火灾自动报警和灭火喷淋系统，以及前后楼各层、厅均安装有防火卷帘，但消防控制室值班人员邱某严重失职，当晚一上班便在值班记录薄上填写所有情况一切正常。后楼起火后，浓烟进入前楼，一个报警探头当即显示火灾报警，邱某竟认为是误报，随手将其消音。不久，所有火灾自动报警蜂鸣响起，他又乱了方寸，慌了手脚，只顾去喊人，没有启动喷淋系统和防火卷帘门。致使造成了严重的后果。

2.1.2广东惠州市惠东县“2.5”火灾

2015年2月5日13時51分许，一名男童玩火致使惠东县义乌小商品批发城突发火灾，造成17人死亡、2名群众、4名消防人员受伤，过火面积约为3800平方米。

惠东县金轩房地产代理有限公司工程部负责人洪某在确认火警信号后，未按照消防自动报警系统操作程序操作，火灾发生时消防系统未能自动启动，没有发出警报，导致影院观众和工作人员无法及时获知火情，延误了最佳逃生时机，同时导致机械排烟和自动喷淋灭火系统不能正常启动，造成烟火不受控制，迅速蔓延成灾。

2.2部分消防控制室值班人员专业水平低下，不能胜任所承担的任务

2.2.1消防职业技能培训时间大打折扣

由于个别职业培训教育机构的发证和监管部门疏于监督管理，致使大部分的社会培训教育机构，培训时间大打折扣，达不到规定时间的25%。培训时间直接影响培训质量。

2.2.2消防职业技能培训重理论学习，轻实践操作

由于培训时间缩水，大部分学员只能自学课本知识，死记硬背，缺乏实践操作，或操作设施单一。试想，这样培训出来的消防控制室值班人员如何胜任本职工作。

2.2.3消防职业技能鉴定工作流于形式，甚至还存在严重的腐败

据调查，消防职业技能鉴定人员（也就是考官），基本上全部是社会外聘人员，由于管理不严，人员职业道德素质参差不齐，往往使消防职业技能鉴定工作流于形式，甚至出现严重的腐败现象，使一大批能力、素质、水平达不到要求的人员进入重要的消防控制室值班岗位上。

2.2.4消防控制室值班人员继续教育情况为零

由于国家没有规定对消防控制室值班人员继续教育的要求，故凡是取得消防职业技能鉴定证书的人员可以说是一劳永逸。长期一往，思想僵化，很难真正承担起消防控制室值班任务。

2.3部分消防控制室值班人员心理素质低下，很容易贻误战机

众所周知，消防控制室是一个建（构）物中各类消防系统的心脏，从火灾时需要启用的灭火系统、防排烟系统和消防广播的启动来看，可以说是养兵千日，用兵一时，但是由于部分消防控制室值班人员理论基础低、操作能力差、心理素质弱，一旦遇到真实的火灾，往往手足无措，甚至违规操作，致使消防系统不能发挥应有的作用。

2.4消防控制室值班人员配备不符合要求，持证人员缺乏

据笔者调查，由于社会单位控制成本，致使消防控制室值班人员配备数量严重不足，根据国家有关规定，消防控制室实行24小时值班，每班不少于2人，按照国家《劳动法》的要求，每人每天上班时间不能超过8个小时，这样，每个消防控制室要有6名持有消防职业技术鉴定证书的专业人员值班，按照山东的情况，每名持有证书的专业人员每月的工资一般在5000元左右，这样，一个消防控制室每年要支出36万元的工资，这还不包括各种保险、福利等支出，算下来，每个消防控制的值班人员每年的支出基本保持在50万元左右。由于支出较大，有些单位就没有按照规定配齐值班人员，有的单位虽然配齐了值班人员，但由于持有消防职业技能证书的人员工资较高，就只能聘用一些无证人员进行值班。

3 无人值守消防控制室系统平台的功能

根据国家标准《建筑消防设施的维护管理》的要求，研发成果具有该国家标准中消防控制室人员值班要求的所有功能外，无人值守消防控制室系统还拓展了部分功能，以更加有效地确保建筑消防设施作用的发挥。

（1）系统可以实时监控记录所有联网消防控制室的有关设备的运行情况。具有复位、主电源故障、恢复，备用电源故障、恢复功能。

（2）系统可以实时记录火警和故障信息，包括故障恢复信息。另外系统设有运行情况分析功能，运行信息严格区分对建筑消防设施的维护保养和日常数据，并能做到可查任意时间段的运行情况，自动统计和分析任意运行状态的发生次数和发生时间。

（3）系统通过单位值班和巡查两个模块解决《建筑消防设施的维护管理》附录A的要求。

（4）《建筑消防设施的维护管理》要求“正常情况下，不应将自动喷水灭火系统、防烟排烟系统和联动控制的防火卷帘等防火分隔设施设置在手动控制状态。其他消防设施及其相关设备设置在手动状态时，应有在火灾情况下迅速将手动控制转换为自动控制的可靠措施”。无人值守消防控制室系统能全部实现将所有自动控制的消防系统及其联动系统时刻处于自动控制状态。

另外，研发了基于5G环境下的无线远程辅助控制器，将该模块直接安装在防烟排烟风机、消防水泵等消防设备现场的控制箱上，即使由消防控制室至上述设备之间的控制线路损坏、现场设备设置在手动状态也能根据权限和联动提示进行远程无线启动和停止。极大地提高了建筑消防设施在火灾情况下的应用。

（5）依托“建筑消防设施维护保养监督系统”（下面将作详细介绍），与“无人值守消防控制室系统平台”这两套独立的系统进行对比，可以满足“接到火灾报警信息后，应以最快的方式确认”的要求。另外，我们还可以利用现有的做法确认火灾，即电话通知单位值班、保安等，值班人员现场确认。

（6）在“区域消防控制室中心”设外线电话，以满足国家标准中，拨打“119”电话报警的问题。

（7）无人值守消防控制室系统确认火灾后，除系统自动拨通电话通知单位启动内部灭火和应急疏散预案外，系统可通过5G通信直接通知单位有关人员。

（8）确认火灾后，系统可将火灾位置及蔓延情况，通过5G通信推送到辖区消防队。

（9）火警推送功能，系统可以将同一报警区域的两个火灾探测器报出的火警信息判断疑似火警，发送到相关人员手机上，并同步在地图上显示出来，以提升相关人员的反应速度和响应能力。

（10）有权限的人员可以通过系统APP或电脑端直接对消防水泵、防排烟风机等重要消防设施进行远程控制，只要控制箱的供电电源不断，就可以通过系统进行无线远程控制，避免了因消防设备电源控制箱在手动状态、控制线路故障、控制器没有设定在自动状态以及固定消防设施联动程序错误等问题造成火灾时有关消防设备不能启动的问题。

（11）智能研判指挥功能。系统根据火灾发生的部位、蔓延的趋势和消防设施的联动情况，形成实时的、有针对性的应急疏散预案和灭火救援预案，作战方案和战法随时传送到有关人员手机上，指导单位自救，为消防指挥中心远程指挥和消防队灭火提供参考。

4 无人值守消防控制室系统的实现

4.1建立城市消防控制中心

4.1.1城市消防控制中心的保护范围

一是，按城市或居住区同一时间火灾次数确定保护范围。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006条文说明，所谓“同一时间内的火灾次数”是指城市或居住区的甲地发生火灾，消防队出动去甲地灭火。在消防队的消防车还未归队时，在乙地又发生了火灾。此种情况视为该城市或居住区在同一时间内发生了二次火灾。如甲地和乙地的消防车都未归队，在丙地又发生了火灾，消防队又去丙地灭火，视为该城市或居住区在同一时间内发生了三次火灾。众所周知，2015年5月1日实施的2014年版《建筑设计防火规范》没有涉及火灾次数，是因为于2014年10月1日实施的《消防给水及消火栓系统技术规范》已经将该内容转移至该规范。《消防给水及消火栓系统技术规范》中规定，城市或居住区人数小于等于40万人时，同一时间内的火灾次数规定为2起。

二是，按消防站的保护范围确定保护范围。根据《城市消防站建设标准》（建标152-2011）的规定，城市一级消防站的保护范围为7km2，二级消防站的保护范围为4km2。该规定在确认一级消防站和二级消防站的保护范围时，考虑的主要因素为“15min”消防时间、消防车的行进速度、市政道路曲度系数等。其中对“15min”的消防时间划分为：发现起火4min、接到报警的指挥中心处警2min30s、接到指令出动1min、行车到场4min，开始出水扑救3min30s[4]。消防车一般为灭火用水罐或泡沫消防车。那么，我们建立的城市消防控制中心，可以按4min骑两轮摩托车到达保护边沿为半径进行确定。这样骑两轮摩托车的速度远远大于消防车的行车速度。

综上所述，对比“城市或居住区同一时间火灾次数”和“按消防站的保护范围”，确定“城市消防控制中心”的保护范围，我们采用比较保守的方案，就是每一个“城市消防控制中心”在設区的市的保护范围为4km2，在不设区的市或者城镇的保护范围为7-15 km2。

4.1.2城市消防控制中心计算机硬件设备及软件

计算机软件包括，满足本文第3节功能的计算机软件，也是本文所论述的无人值守“消防控制室系统平台”。和“建筑消防设施维护保养监督系统”（下文将专门论述该系统）。

计算机硬件包括，满足上述2个系统运行的服务器、显示器等必须设施。有条件的情况下可以设置大型屏幕，以满足现场指挥及处置火灾的需要。

4.1.3城市消防控制中心的场地及交通工具

城市消防控制中心场地应划分为控制指挥室、休息室、办公室等。每个城市消防控制中心至少要配备三辆两轮摩托车，以满足及时到达联网用户的现场的需要。

4.1.4城市消防控制中心人员设置

城市消防控制中心应设负责人1名，副职2名，每个班次的工作人员至少4-6名，其中取得一级消防注册工程师的人员2名，其他均需取得消防职业技能证书。

4.1.5建立严格的领导带班和值班制度

城市消防控制中心应建立严格的领导带班、值班人员值班制度，严格实行双人主班值班和双人副班制度（也就是说每班值班人员必须在4-6人，确保消防业务素质优势互补，及时巡视现场查处消防控制系统收到的信号情况）。

4.2研发与计算机软件配套的硬件

4.2.1研发信息采集及发射器

将消防控制室与城市消防控制中心进行数据连接，需要在消防控制室内将建筑自动消防系统中的信息，以及将城市消防控制中心的操作命令进行互联互通，这需要在消防控制室安装信息采集及发射器，利用5G通信进行信息交换。

4.2.2研发无线远程辅助控制器

无人值守消防控制室系统最大的亮点就是能够实现无线远程控制消防水泵、防烟排烟机等消防设备。即使上述设备的现场控制柜设置在手动位置也可以在城市消防控制中心（或有权限的人员）通过无线远程控制有关消防水泵、防烟排烟风机等消防设备的启动与停止。该无线远程辅助控制器安装在消防水泵、防烟排烟风机的现场电源控制箱上。该无线远程辅助控制器已经成功研发。并在实际工程中得到了应用。

4.2.3利用城市光缆，实现城市消防控制中心与各建筑中消防控制室的连接

城市光缆已在城市中铺设完毕，就像人的神经一样遍布在城市中的各个角落，我们利用光缆传输的方式，在建筑中的消防控制与城市消防控制中心之间形成有线连线，进一步弥补5G无线控制的可靠性，形成“双保险”的状态，为提高系统的运行可靠性提供保障。

5 接入城市消防控制中心的消防控制室条件

5.1设有消防控制室的建（构）筑物必须通过消防验收

一幢建筑中的各消防系统符合消防技术要求、通过消防验收是最基本的条件，在当前消防改革的大潮中，建筑消防设施是否要通过消防中介机构进行消防设施检测，存在一些争议。笔者认为，这个争议的焦点就是消防中介机构是否真正公平、公正，是否真正按照国家有关的消防检测规程进行了检测，其检测报告是否含有水份。我们在多年的实践中，研发出了“建筑消防设施消防检测系统”，该系统可以最大限度的减少人为因素的影响，所有数据自动生成上传，最后形成检测报告。该系统已经经过有关部门的验收[5]。因此，只有经过该系统自动形成“建筑消防设施检测报告”的建筑，经验收合格后，才准许接入城市消防控制中心。这叫“入口”关。当然目前正在使用的建筑消防设施只要运行正常，也可以接入系统。

5.2 接入城市消防控制中心的消防控制室所在的建（构）筑物必须安装“建筑消防设施维护保养监督系统”

虽然“入口”关已过，也必须要对建筑消防设施按期进行维护保养，为此国家出台了“建筑消防设施维护保养”制度。该制度的出台为建筑消防设施的维护保养提供了法律保障，但是在实际的工作中，有些消防中介机构的工作人员不认真履行职责的情况比比皆是，给建筑消防设施正常运行带来非常大的隐患，因此，我们研发了“建筑消防设施维护保养监督系统”，该系统可以为当地消防监督机关，承担维护保养中介机构的负责人，建筑消防设施的业主单位领导提供实时的建筑消防设施维护保养信息。该系统可以自动生成维护保养“任务书”，中介机构的工作人员只有完成“任务书”的任务后，才能自动生成“维护保养报告书”上传到网上，随时供有权限的人员在线查看或打印纸质报告。该系统的应用可以从根本上解决建筑消防设施维护保养不规范、建筑消防设施带病运行的问题[6]。为建筑消防系统的正常运行提供了保证。该系统的广泛应用得到了用户的高度肯定。

6 社会效益和经济效益分析

6.1社会效益分析

6.1.1“减人增质”为建筑消防设施在火灾时发挥作用奠定了基础

所谓“减人增质”就是将在单体建筑物中消防控制室值班人员裁掉，集中至城市消防控制中心值班，这样值班人员最大限度的减少。我们可以聘任或者培养高素质的消防控制室值班人员，使值班人员认真工作，不断学习，进一步提高业务素质。形成高素质值班人员获得高薪，保持高水平的业务素养，由此形成良性循环。

值班人员要不断学习，进一步提高素质。作为对值班人员的管理，进行定期的业务考核是必不可少的，考核是一个指挥棒，能促进值班人员进一步的学习提高。

6.1.2“领导带班”为城市消防控制中心的严格运行提供保障

笔者的思路是，城市消防控制中心由具有法人资格的消防中介机构管理。每处城市消防控制中心均有负责人带班，这样就加强了对值班人员的管理，根本不存在脱岗、睡岗现象的发生，并且还能及时处置一些随时发生的情况。况且“双主班、双副班”值班人员的工作模式，不但不会造成信息处理差错，还会提高处置火灾及其他问题的能力，最大限度地防止火灾事故处置不当的情况发生。

6.1.3 “无线远程辅助控制器”的应用，最大限度地提高了有关消防设备的运行成功率

无线远程辅助控制器的研发成功和应用，可以说解决了建筑自动消防设施不自动、不联动的难题，也是在5G环境下实现无人值守消防控制室的最大亮点。由此困绕在消防管理的问题迎刃而解，切实保证了建筑消防设施随时处于可控制状态。

6.2 经济效益分析

6.2.1目前情况下，工作人员支出测算

以每一个城市消防控制中心的覆盖面积按4km2计算。经调查，目前设有消防控制室的单体建筑基本可分两个类型，一个类型为一般城市市区，另一个类型为新建的高新区。一般城市市区在4km2内分布消防控制室的数量约为25处，高新区内在4km2内分布消防控制室的数量约为80处。按照目前国家规定要求，每处消防控制实行两人24小时值班，根据国家《劳动法》每班工作时间为8小时计算，每处消防控制室则需6名值班人员。目前凡是持有消防职业技能鉴定证书的人员，每人的工资在山东省范围内是5000元左右，则每处消防控制室操作值班人员的工资支出则为36万元，再加上福利等其他资支出，总支出约为50万元左右。这样在4km2一般城市市区的区域内应支出总额为 900 万元，在高新区4km2的区域内应支出总额为2880万元。

6.2.2 一处城市消防控制中心运行支出测算

一处城市消防控制中心的规模为一般按15人计算，其中负责人1名，副手2名，操作值班人员12名，按照高薪聘用高素质人员的原则，每名值班人员的工资10000元，领导15000元，这样每处城市消防控制中心的人员工资每年为198万元，再加上福利、租房等费用，每年可达到260万元，设备安装场地、租房、购买交通工具等每年的费用按100万元计算，这样每处城市消防控制中心的总支出为360万元。再加上系统运行、维护等费用等，总支出约為400万元。

综上所述，一处城市消防控制中心的总费用仅相当于8处单幢建筑消防控制室的费用，这样可以为整个社会节约大量的运行资金。

7 结语

通过整合资源提高了消防控制室的可靠性，在保障消防安全的前提下，也提高了经济效益，最大限度地保证了建筑消防设施在火灾时充分发挥作用。

参考文献：

[1] GB 50016—2014，建筑设计防火规范[S].2019.

[2] GB 52116-2019，火灾自动报警系统设计规范[S].

[3] GB 25201-2010，建筑消防设施的维护管理[S].

[4] 建标152-2011，城市消防站建设标准[S].

[5] 山东省建筑消防设施维护保养监督系统[Z].

[6] 山东省建筑消防设施检测监控系统[Z].

作者简介：

张少晨（1988-），男，研究生学历，主要从事火灾防控方面的研究。