物聯網技術在工廠消防產品檢查中的應用

摘要：隨著遠程視頻技術廣泛應用于消防產品認證工廠檢查活動中，文章提出利用物聯網等新技術，通過對采集的數據進行比對分析，獲取產品質量信息，從而判定產品是否符合產品認證要求。

關鍵詞：消防;物聯網;工廠檢查

2019年年底突然爆發的新型冠狀病毒疫情，給人民的生活和社會各界活動的正常開展帶來了巨大影響，為防止病毒的傳播和擴散，減少了大量面對面接觸交流活動，其中也包括了工廠消防產品認證檢查工作，而這一部分工作又是企業安全生產中至關重要的一環。為了高效地完成這項工作，同時又響應國家號召，減少面對面的接觸交流，滿足疫情防控的要求。筆者通過采用互聯網和移動視頻新一代信息技術，采集了一些有價值的數據信息，有效地解決困難。同時，如何利用這些信息，幫助企業提高產品質量，有效證實認證，是值得探索的。

1? 現狀分析

工廠檢查活動是消防產品認證過程中最重要的環節之一[1]，通過必要的現場檢查活動可以獲得認證委托方的真實信息，包括工廠質量保證能力體系的運行情況、產品一致性控制情況，掌握企業是否有能力持續滿足認證的要求，是否具備認證條件等等。由于受疫情影響，工廠檢查活動通過互聯網或移動視頻方式開展，既滿足了疫情防控的要求，又不影響認證活動的正常進行。這個方法已經推行實施兩年了，完成了幾千個工廠消防產品的檢查任務，實際成效非常顯著。

通過新的信息技術的運用，掌握了產品的關鍵工序和特殊工藝參數，以及涉及產品一致性的特性參數[2]。從認證活動核心角度出發，確保和維持產品一致性控制是工作核心[3]。所以這些數據是非常有價值的：一方面，檢查組可以通過數據的比對，了解到企業實際存在的問題或隱患;另一方面，企業也可以通過采集的數據，有針對性地開展內部質量監督和工藝改進。因此，如何在大數據中查找出有價值的信息，并充分利用好這些信息，非常關鍵。

2? 物聯網技術的應用

隨著物聯網技術的不斷更新，加之視頻工廠檢查方式的開展，通過物聯網技術提高認證產品的質量，成為一種可能。

2.1? 系統架構組成

基于物聯網技術應用于工廠消防產品檢查活動過程中，與傳感器、通信傳輸系統、數據分析系統等各類子系統進行集成，形成數字化的工廠檢查系統，系統架構如下圖1所示;系統需要通過視頻手段收集和保存數據。由于采用了視頻方式，需輔助必要的傳感器技術應用，可以收集到產品的質量信息數據，包括基本尺寸、外觀質量、試驗方法和結果參數等[4]。系統構成的基本要素包括傳感器和視頻探頭的設置、數據傳輸方式的確立、數據存儲和數據分析等。

2.1.1? 在整個系統架構建立過程中，傳感器和視頻探頭的位置設置和使用方法非常關鍵

系統建立既要確保獲取數據信息的有效性，還要確保數據信息的正確性。首先，在開展工廠消防產品檢查前，檢查員需要掌握被檢查方制訂和實施產品的生產工藝和生產流程。判定被檢查的消防產品是否合格的唯一標準和依據是產品標準，但不同的獲證生產企業，會根據自身的產品設計，以及企業自身具備的生產資源（設備和人員）情況，制訂一套符合自身特點的生產工藝和流程。因此，檢查員必須依據生產工藝和流程，識別出生產過程中的關鍵工序和特殊工藝，以及對應的技術指標要求，明確獲取數據信息的數量和先后順序[5]。另外，檢查員還應根據產品認證的要求，知曉在產品生產過程中的一些關鍵環節和質量控制要點，即使企業未識別，也要加以明確。

下一個步驟就是設置傳感器和視頻探頭位置，以及在系統中設置需要采集的數據要求。由于采集的信息包括定性和定量兩種，定性的信息可以直接采用視頻手段獲取圖片信息。定量的信息，可以通過采用傳感器接入設備端口直接獲取數據信息;也可以采用安裝特殊固定的傳感器獲取數據信息;此外，還可以采用由企業人員測試后，通過VPN輸入數據信息的方式進行數據獲取。

定性的信息將主要采用視頻、圖片等的形式獲取，視頻探頭設置的位置要保證獲取的圖片清晰，能夠使檢查方和被檢查方都可以識別。定量的數據信息將采用傳感器接入和人工輔助的方式獲取。首先，檢查員在確定需要收集數據內容的基礎上，還要了解相應設備的性能，確定傳感器是否可以接入設備系統，或者是否可以收集設備輸出的數據信息。其次，如果設備不具備相應的傳感器接入和數據輸出功能，就需要采用人工輔助的方式[6]。

2.1.2? 在確定數據信息采集方式，以及完成傳感器和視頻探頭布置后，建立數據傳輸

確保數據傳輸的穩定性是核心要素[7]。系統數據傳輸的方式應該根據現場實際情況確定，所以系統傳輸方式必須具備多樣性和兼容性。就目前情況而言，既成熟和被廣泛認知使用的方式包括移動網絡（4G、5G）、互聯網、VPN等。如被檢查方處于山區或峽谷，或者生產廠房采用鋼結構，生產區域存在電子屏蔽，又或者是區域內屬于高溫、高濕、強磁場等特殊區域，不便于采用移動網絡直接獲取數據信息時，可采用固定網絡互聯網或VPN技術等方式獲取。

2.1.3? 數據的存儲，是后續進行數據分析的保障

存儲的基本方式有兩種：一是根據消防產品對應的生產流程、環節和工藝控制要求建立數據模塊，存儲相應的數據信息和圖片、視頻等素材，如，零部件機加工模塊、零部件焊接模塊、零部件組裝模塊、產品噴涂模塊和成品包裝加施標志模塊等。二是根據檢查要素建立數據模塊，如，原材料采購模塊、產品一致性模塊、生產過程控制模塊、檢驗過程模塊等。無論采用哪種方式建立數據存儲，都應該將采集數據信息按照定性和定量的原則進行區分。

2.1.4? 以消防接口產品舉例

首先，檢查員需收集企業生產工藝文件和流程圖，以及相關生產設備和檢驗設備配置情況，建立系統架構[8]。接著，檢查員可根據企業提供的生產工藝流程圖，獲悉產品整個生產過程包括接口毛坯件機加工、零部件噴塑和組裝等環節。毛坯件機加工采用數控機床和普通機床，噴塑工藝由人工完成。根據企業提供的產品設計文件和相應的第三方檢驗報告，需要關注和收集機加工環節的數據。另外，根據按照噴塑工藝要求，需要關注和收集噴塑工藝的噴槍壓力和噴塑時間等數據。最后，在產品組裝環節需要進行密封試驗，檢查員需要關注和收集密封試驗的壓力、時間和產品狀態。

在確定需要收集的數據后，下一步就是確定數據采集的方式，設置傳感器和視頻探頭的位置。通過數控機床進行機加工的參數信息，可以通過機床自帶的數據連接端口，將傳感器接入機床數據參數設置系統，獲取尺寸設置和加工過程等數據信息。通過普通機床加工的，可將視頻探頭安裝在機床的尺寸進度盤上方，獲取消防產品的尺寸數據信息。

噴塑工藝的數據是噴槍工作時的壓力和時間，可在噴槍壓力表正面安裝視頻探頭獲取數據信息。在密封試驗環節，可以在試驗裝置的壓力表正面和樣品安裝試驗部位正上方安裝視頻探頭獲取數據信息。在確定數據采集方式和布置完傳感器和視頻探頭之后，接著需要選擇數據傳輸的方式。由于數控機床數據的采集是專用接口接入的方式，以及普通機床加工時間連續持久，所以采用穩定的互聯網方式傳輸。因為噴塑工藝和密封試驗都采用批量間隔方式，所以采用移動網絡傳輸。

最后，確定數據存儲模塊。根據前期確立的系統架構，按照產品生產工藝流程環節建立模塊，包括毛坯件機加工、零部件噴塑和產品組裝（密封試驗）。在每個模塊中，分別設立定性和定量子模塊。定性子模塊主要收集毛坯件的材質信息、普通機床尺寸進度盤是否行程到位、噴塑后產品內外表面是否存在缺漏或氣泡、密封試驗時產品是否存在滲漏水的情況。定量子模塊主要收集數控機床參數設置和整個加工過程的完成情況、噴塑時噴槍壓力數值和時間信息、密封試驗時的壓力數值和時間信息。在完成上述準備工作后，就可以實現系統工作了。

2.2? 系統目標

通過整個系統的建立和運用，一是可以實現利用高清視頻技術，通過固定或移動的視頻記錄系統，記錄整個工廠的消防產品檢查活動。二是在產品生產關鍵工序、加工環節、試驗環節增設RFID標簽，利用物聯網技術，通過電子標簽對信息進行數字化管理。在工廠檢查過程中，檢查員可以通過特殊的讀寫器，記錄數據讀取的具體位置，確保數據的可追溯性。三是利用傳感器技術，確保獲取的數據信息真實可靠。數據信息包括產品生產工藝的控制參數、產品的基本尺寸、試驗的數據。四是利用大數據分析技術，按照同一個型號規格產品，同一個生產加工環節，同一個產品部位，同一個試驗項目，分別整理歸類，采集數據信息。通過對數據信息的挖掘、分析、處理，得到一個產品質量的趨勢，工藝改進的建議，產品一致性控制的依據。

物聯網在工廠消防產品檢查中的運用，最大的優點在于可以對收集的存儲數據進行分析。每個認證消防產品的技術參數和質量參數都是依據相關的產品標準。每個獲證企業通過自身產品的研發設計，形成了相對固定的技術參數和質量參數。以一個企業的一個產品為例，每個采集的數據和信息都是體現產品固定生產工藝下的固定參數。通過數據分析，可以獲悉工藝參數的趨勢變化或周期變化，從而采取針對性措施。例如，當發現機加工環節的切削量有逐漸減少的趨勢，企業可以通過核查毛坯件尺寸和檢查切削工具損耗情況入手，從而解決問題。同時，檢查員可以了解和掌握這個變化趨勢是否影響產品的一致性和安全使用性能，提醒獲證企業采取必要的措施，防止情況持續。尤其是在工廠檢查時發現已獲證產品存在質量問題或產品一致性不符合的情況下，可通過系統收集的數據，查找出發生問題的真正原因。

3? 結語

文章針對目前消防產品采用視頻方式開展認證工廠消防產品檢查工作的現狀，提出利用物聯網等新一代信息技術，最大限度實現檢查數據可利用價值，來滿足工廠消防產品檢查活動的公正性和客觀性的要求，以及企業不斷完善工廠質量保證能力體系的要求，最終實現提升消防產品的整體質量的目標。未來，筆者將對該系統將從以下幾個方面進行進一步完善：（1）進一步完善數據采集獲取的手段，尤其是一些專用傳感器的標準化研究;（2）依托大數據分析技術，實現從單一企業到整個行業產品質量的大數據模型構建;（3）完善系統的安全性問題，更好地為消防事業發展提供有力的數據支撐。

參考文獻：

[1]滕偉黎.物聯網技術在消防裝備質量檢驗中的應用[J].消防界（電子版），2016（06）：164.

[2]袁珍.基于物聯網技術的消防聯動智能報警系統設計與實現[J].通化師范學院學報，2021，42（10）：79-83.

[3]韓振，潘磊.一種基于物聯網技術的智能化消防安全管理平臺設計[J].中國科技信息，2021（13）：78-79.

[4]張力，羅炬鋒，單聯海.基于物聯網技術的市政消防栓智能監控管理系統[J].物聯網技術，2021，11（04）：71-73+77.

[5]王莎飛.物聯網技術在建筑消防設施巡檢系統中的應用設計[J].智能建筑，2020（12）：41-43.

[6]劉志宏.“物聯網”技術在消防安全領域的實踐應用探索[J].今日消防，2020，5（04）：22-23.

[7]王培平，陳朝陽，管佳林，等.基于物聯網技術的消防安全管理創新實踐[J].工業安全與環保，2020，46（11）：74-77.

[8]文華忠.物聯網技術在造紙企業設備管理中的應用研究[J].輕工標準與質量，2019（01）：96-97+106.

Application of internet of things

technology in factory inspection of fire product

Teng Weili

（Shanghai Fire Research Institute of MEM，Shanghai? 200438）

Abstract：As remote video technology is widely used in fire product certification factory inspection activities， the paper proposes to use new technologies such as the Internet of Things to compare and analyze the collected data to obtain product quality information， so as to determine whether the product continues to meet the product certification requirements.

Keywords：fire protection; internet of things; factory inspection