远程控制和反向数据传输技术在消防物联网行业的应用

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摘要：远程控制一直是消防行业技术难度较高，各企事业单位又迫切需要的功能，简单说就是想通过手机APP或者电脑PC端软件就能直接控制大楼里的风机、水泵的启停以及气体灭火系统的喷放。另外，近些年各单位后期安装的独立式感烟探测器、可燃气体和电气火灾监控系统越来越多，但是独立式系统报警数据并没有接入大楼原有火灾自动报警系统，因此反向报警数据传输技术应运而生。

Abstract: Remote control has always been a function of high technical difficulty in the fire protection industry, which is urgently needed by enterprises and institutions. In short, we want to directly control the start and stop of fans and pumps in the building and the discharge of gas fire extinguishing system through mobile phone APP or PC software. In addition, in recent years, more and more independent smoke detectors, combustible gas and electrical fire monitoring systems have been installed in various units in the later stage, but the alarm data of the independent system has not been connected to the original automatic fire alarm system of the building, so the reverse alarm data transmission technology came into being.

关键词：远程控制;反向;数据传输;消防;物联网

Keywords: remote control;reverse; data transmission; fire protection;Internet of Things

一、 概述

随着消防物联网技术的不断推广普及，全国消防重点单位都已经安装用户信息传输装置、独立式液位计、压力计和多种独立式探测装置。各种独立式探测系统主要实现简单的报警数据上传云平台，部分系统平台软件还有故障数据自动下发维修工单，再由人工处置以及维修流程监管的功能，但是并没有形成真实有效的智能和远程控制等必要操作。

各企事业单位花费巨资建设的现有的消防物联网监控系统也没有实现取消值班人员的条件，部分监控系统操作设计的非常复杂难用，反而增加了值班员的工作量。因此一些拥有多个消防控制室或值班室的中、大型企业提出远程控制功能需求的想法就犹为突出。

随着企业用工成本年年上升，企业高额投入的智能化信息化平台建设后并没有实现预想的减员增效目标，还可能出现拖累企业发展的尴尬境地。因此各单位对实现远程控制消防主机消音、复位、远程启停总线多线设备和启动气体灭火系统喷放等操作有了切实的需求。

消防物联网行业硬件产品种类越来越丰富，各单位后期安装的独立式感烟探测器、独立式可燃气体和独立式电气火灾监控设备也越来越多。但是这些独立式系统的报警数据都是直接上传给各厂家自有平台，并没有与大楼原有消防系统兼容（同品牌厂家产品除外），只要是不同品牌厂家的产品就无法与现有火灾自动报警系统进行数据交换，导致控制室或值班室还要配置专用的电脑和手机来安装相应公司的平台软件或APP应用，部分企业甚至直接使用员工个人手机安装大量APP应用，才能完成工作中报警数据查看，处置报警和记录相关警情的工作。

很多企业已经出现值班人员既要看管原有的消防报警系统，还要时刻注意单位专用手机或个人手机上的报警信息，员工下班后仍然会接收大量报警信息，对员工工作和生活造成极大不便，因此各单位又有了将独立式系统数据传输给本地火灾自动报警系统的现实需求。

二、 技术难点

消防行业的远程控制和反向数据传输技术难点在于各火灾自动报警系统厂家并没有统一对外的数据接口，也没有统一的规范来做出详细的说明。而且随着年代不同，厂家技术方案不同，并不是所有厂家都设计有远程控制的接口。因此确定消防主机是否存在远程控制接口，是哪种类型的物理接口都需要技术筛查。另外接口的相关参数、协议格式和控制指令等多个技术难点都需要时间去分析和研究。

首先，消防主机现有采集数据的物理接口就多种多样，目前常见的物理接口有RS232（标准DB9或非标接线端子）接口、RS485总线接口、TTL232接口（分3.3V和5V两种）、USB接口、网线（RJ45）接口、CAN总线接口、并口打印机接口、串口打印机、电话线接口等。

其次，在接口参数选择上各厂家也并非相同，比如使用串口传输数据，其波特率、校验位各厂家也不一致。即使获取了报文，报文的各种字符编码格式也有很多，常见的有ASCII码、GB2312区位码、GB Code码、GBK码、Uni-code码、UTF-8码、汉字点阵图形码和EPSON打印机指令码等。

最后，消防主机数据接口都是由各厂家自主决定采用何种通讯协议，目前常见的报文协议类型就是各企业制定的私有标准格式，当然也有采用标准MODBUS协议交换数据的，部分新出厂的主机选择使用GB26875.3协议，个别厂家使用在GB26875.3基础上改良版的协议，因此协议类型也是五花八门。

总之，在远程控制和数据反向传输给火灾自动报警系统时，挑选合适的接口有难度，确定接口参数同样属于各厂家的机密，即使获取大量数据报文，解析才是最大难题，数据处理的容量和通讯时间差都需要充分考虑和验证，因此没有长时间的行业经验积累根本无法完成跨品牌的数据双向传输，由此可见在远程控制和反向数据传输的难度非常大。

三、 关键技术突破

(一)技术路线一

在原有的用户信息传输装置上增加外置数据采集和远程控制模块，该模块需要具有万能协议转换功能，还需要强大的接口兼容性和参数可配置性，可以根据现场消防主机的品牌型号接口类型及参数灵活配置，由调试人员配置相应的工作模式和接口参数来适配通讯要求。

惠州市慧消智能科技有限公司（简称：慧消科技）自主研发设计的万能协议转换模块已经实现与多个品牌消防主机进行双向数据传输，不同品牌型号消防主机只需要通过调试配置工具修改成对应的接口参数即可实现数据交换和双向传输功能，不仅能够采集火灾自动报警系统各种类型的报警数据，还可以将服务器云平台发送过来的控制指令和报警数据反向传输给火灾自动报警系统，从而实现消音、复位和启停总线多线设备等功能，慧消科技万能协议转换器HX100CAN如下图所示：

 万能协议转换器HX100CAN

慧消科技的万能协议转换模块解决了各品牌消防主机接口协议不一样，接口参数不一致的技术难点，模块可以自行配置接口参数从而实现与现场消防主机接口匹配。此方法可以在已有的数据采集硬件基础上进行改造，不用更换已安装的用户信息传输装置或网关模块，只需要各消防物联网生产厂家更换用户信息传输装置接口程序以及增加平台软件控制指令即可实现，让用户信息传输装置像操作外部串口设备一样轻易实现与消防主机进行双向数据交换，该方案具有改造时间短，费用低，施工简易等特点。

（二）技术路线二

重新安装新型一体化的双向数据传输的用户信息传输装置，该装置内置万能协议转换器，且可以根据现场接口情况灵活配置接口参数以满足通讯要求，做到既可以采集相应的报警数据，同时也可以根据服务器的指令对火灾自动报警系统进行远程控制指令回传（如：消音、复位和启停等）。还可以将其它品牌厂家的平台数据通过互联网跨平台转发给新型用户信息传输装置，再反向传输给火灾自动报警系统进行报警显示（如：火警、故障等类型）。

由于需要替换原来的用户信息传输装置，因此改造时间长，费用高，施工也麻烦一些。对于已经完全停用或者即将报废的用户信息传输装置及城市远程监控系统可以选择此方法进行升级改造。

（三）当前技术缺陷

当前存在的技术缺陷，就目前市场上现有的消防主机实测情况来看，并不是所有消防主机都支持反向数据传输功能的，有些由于生产年代早、技术落后等原因，还是会存在部分主机不能完全实现远程控制和反向数据传输功能，但是大多数主机可以实现其中的部分功能。

综上所述，远程控制和反向数据传输技术将会在消防物联网行业中起到重要作用，协助

提高消防系统的工作效率、灵活性和可操作性。虽然这些技术有一定的局限性，但其好处远大于挑战，因此会成为消防行业未来的重要组成部分。

四、 新应用场景介绍

（一）应用场景一

远程集中值班功能，当消防重点单位有多个消防控制室或值班室时，消防主机由于施工年代不同，管辖区域大小不同，部分主机探测设备少，实际上已经常年处于无人值班状态，偶尔有火灾探测设备报警也是通过视频图像进行确认，但是主机会长时间处于警报声响起的状态，必须通过人工前往现场进行消音和复位操作，长期放任不管，声音可能干扰周围办公人员，或引起初次路过人员的紧张情绪，也会导致多次路过人员的麻痹大意，及时通过远程手段进行消音和复位成为企业现阶段最基本的功能需求。

（二）应用场景二

远程启停消防重要设备的控制功能，部分企业、厂房或仓库常年就是无人环境，或者在比较偏僻的无人区域，如一些通讯机房、基站和电力设施机房等。因此对消防控制室或值班室也采取了无人状态或者远程值班状态，虽然发生火灾后可以通过监控系统得知报警信息还可以通过视频远程确认，但是消防主机对风机、水泵的控制或者气体灭火系统的喷放启动操作需要满足一定的联动关系后才能动作，即使已经确认现场发生火灾，可现场没有人，也不能及时启动对应的消防设备，只能等待联动关系满足条件，在这段等待时间里也可能让火势发生蔓延，损失和风险进一步扩大，所以相关企业又产生了需要实现远程启停重要消防设备或远程启动气体灭火系统喷放的实际需求。

（三）应用场景三

反向数据传输功能，近几年各地企业按照国家相关部门的要求均安装了各种独立式探测系统，如独立式烟感、液位传感器、压力传感器、电气火灾监控和可燃气体探测设备等，这些后期安装的系统数据都是采用无线通讯方式直接与云平台连接，所有报警数据直接在业主的电脑或手机APP上显示，无法将数据传输给本地消防主机并显示出来，值班人员不仅需要注意原有消防主机的工作状态和报警声，还要时刻注意手机上的报警信息，由于后期安装的平台越来越多，或者分批建设，导致数据相互并不连通，值班员需要看管的APP就越来越多，遇到的操作和使用问题也相应增加，导致值班员工作变得更加繁琐，因此企业又产生将各种独立式系统在云平台的报警数据统一到现场消防主机上显示与处理的需求，从而方便值班人员现场查看和处置。

（四）应用场景四

跨品牌实现双向报警数据传输显示和互相控制功能，现实中很多企业由于分期建设的原因，存在多种不同品牌型号的消防主机，目前只能做到采集数据到云平台，而无法做到不同品牌之间跨品牌直接显示另一方的报警信息，或者跨品牌联网操作对方主机控制的消防重要设备设施。根据前面几种场景功能描述，可以确定采用慧消科技的万能协议转换器再加上本地中间数据处理单元，就可以实现在消防控制室本地跨品牌数据交换显示以及控制功能。如果通过用户信息传输装置再配合万能协议转换器就可以实现数据在云平台进行处理再发送给对方消防主机进行报警显示或动作响应。

各企业单位可以根据自己的需求选择采用本地报警数据跨品牌双向交换，还是通过云平台进行远程数据跨品牌双向显示和操作。让相关规范中要求的当有多个消防控制室时“主消防控制室应能显示所有火灾报警信号和联动控制状态信号，并应能控制重要的消防设备；各分消防控制室内消防设备之间可互相传输、显示状态信息，但不应互相控制。”在跨品牌的实际应用中变为现实。

五、 未来应用展望

消防主机不仅有数据交换和远程控制功能，许多厂家接口还有调试配置功能，可以上传下载回路表信息、联动公式信息和设置主机相关功能等。充分利用这些接口还可以研发出通用版消防主机调试配置软件，结合当前的反向数据传输技术，不仅可以现场本地将火灾自动报警系统的配置参数传输给消防主机，还可以通过服务器云平台远程无线下载配置信息给消防主机，因此为研发出一款兼容多厂家的通用调试软件在技术上提供了方案。有利于各企事业单位、消防工程公司和维保公司降低调试门槛，稍加培训就可以对自己管理的消防主机进行调试维护。解决目前行业中各厂家调试技术封闭，调试软件仅限内部员工使用，简单数据修改或参数配置工作复杂化，等待周期长，实施费用高等问题。

当然目前也有部分厂家放开调试工作给业主单位、工程公司和维保公司的做法，这种做法比较受市场欢迎，特别是工程公司也愿意推广这些厂家的消防产品。因此打造开放的万能通用调试配置软件，预留调试接口或者形成规范统一的调试接口，也许是未来市场需求和行业趋势。

最后，希望通过以上技术说明让更多人一起努力突破消防行业相关技术壁垒，同时也呼吁各消防主机厂家顺应市场需求，主动开放调试接口，让更多有能力和愿意参于进来的技术人员都能为消防行业做贡献。

【参考文献】

[1] 王军，隋虎林…刘启明.城市消防远程监控系统第1部分：用户信息传输装置[S]，2011

[2] 马青波，王军...刘启明.GB/T 26875.3-2011城市消防远程监控系统第3部分：报警传输网络通信协议，2011

[3] 丁宏军，张颖琮...傅俊豪.GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范,2013

【作者简介】

舒俊铁，惠州市慧消智能科技有限公司，总经理。

舒俊铁，男，1985年10月生，湖南溆浦人，本科，2008年毕业于湖南怀化学院电子信息科技与技术专业。2009年工作以来一直从事消防主机数据的采集、协议分析与研究工作，拥有几百种消防主机的通讯协议。通过在该行业十多年的工作经验积累，研发设计了多款万能协议采集与分析工具以及用户信息传输装置等硬件产品，专门解决行业中的疑难杂症。2021年起任惠州市慧消智能科技有限公司总经理。