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新时代消防企业自主创新与发展

   作者:admin    发布时间:2020-04-14 09:48    访问次数:246   

新时代,我国消防管理体系和能力建设,就是要大力推进科技自主创新,要加强关键技术研发,以信息化推进消防管理现代化。物联网作为一个信息系统向物理世界延伸的技术,极大拓展了人类认识和理解物理世界的能力,被称为继计算机、互联网之后信息技术产业发展的第三次革命,成为各个行业研究和运用的热点技术。

优秀、成功的物联网技术或平台都是为解决行业的痛点问题而研究和部署的。鼎信消防物联网(TC-IoT)聚焦智慧建筑领域。首先,以消防报警为切入点,对行业问题进行垂直整合,探索出一套切实可行的物联网技术与平台;然后,拓展应用到智能安防、智能家居、楼宇自控等其它垂直行业。

1. 鼎信消防物联网架构

进入工业4.0时代,IT(Internet Technology,互联网技术)与OT(OperationalTechnology,感知&控制技术)深度融合,繁衍出更多创新应用。鼎信消防结合企业自身十多年载波通讯技术和现场总线技术优势,提出鼎信消防物联网架构:以OT层的技术、规范、平台、服务为核心业务,重点解决建筑智能化控制“最后一公里”的通信和连接可靠性难题;借助IT层强大的传输和管理能力,打造建筑智能化控制全生态链(如图1所示)。


2.鼎信消防物联网创新体系

产业兴起的同时,问题与挑战随之凸显。

智慧建筑作为智慧城市的重要组成部分,烟雾、温度等参数是否能够精确感知,音频、视频等数据是否能够高效采集,连接是否简单、可靠,通信是否安全,维护是否便捷……都是新挑战。在应用层痛点是碎片化,协议标准的缺失或不统一,同样给该行业发展带来阻力。

创新,是应对问题与挑战的“法宝”。

鼎信消防自初创至今,紧贴行业发展趋势,重视基础理论研究、坚持自主创新。经过不断的研究、实践与沉淀,逐步形成了基础理论研究、原创技术、芯片设计及协议标准四位一体、螺旋式上升的技术创新体系(如图2所示)。依靠此创新体系,先后提出了一大批引领行业的前沿技术、设计了一系列自主知识产权的IC芯片,制定了一整套原创的OT层现场控制协议。


3.鼎信消防物联网技术创新

创新,从哪里起步?技术创新是关键。

技术创新I:行业首创全系统双绞二总线(二线制1.0)

目前,消防自动报警系统普遍采用双绞线通信,DC-24V供电。行业痛点问题是如何在无中继的前提下增加传输距离,同时兼顾大功率节点设备(如火灾显示盘、声光报警器等)用电。

公司提出行业首创的全系统二线制解决方案:自主研制的IC芯片(TC100、TC001)代替分离元器件搭建的接口电路提高可靠性;原创的TC-BUS通讯协议有序控制节点的休眠与工作降低功耗;节点端增强型ESD防护、混合型滤波电路大大削弱长线传输反射干扰。多方位的优化设计保证了产品的超低功耗、绿色节能、寿命更长,使得整个系统通信距离更远。

技术创新II:平行二总线(二线制2.0)

在实际工程中,为施工方便并节省成本,控制室到各楼宇之间常常不采用双绞线而使用多芯平行电缆走线。痛点问题是平行线间的容性变大,导致不同回路相互干扰变强,造成系统的通讯成功率降低、通讯距离变短。目前行业普遍采用打补丁式方法,例如增加中继或定制专用电缆等。

鼎信消防借助十多年电力线载波的技术优势,提出平行二总线彻底解决方案:创造性引入扩频技术和正弦波半压驱动模型,研制出一套双绞线和平行线都适用的IC芯片组(TC8751+TC1101、TC8701),节点端采用微功耗开关电源调制技术降低功耗。平行二总线为行业新标准下DC-36V智能疏散系统提供了一种大功率无电容全新解决方案。同时,针对自动报警系统(DC-24V)与智能疏散系统(DC-36V)混合搭建问题,实现了DC-36V全兼容。新系统供电能力更强,传输距离更远。

技术创新III:融合二总线

技术创新I、II所提及的技术主要适用于参数、开关量等小信息量传递的控制网络。对于音频、视频等大数据量的传递情况,行业普遍采用互联网解决方案。互联网中有线连接方式多采用水晶头连接,多次插拔后,连接可靠性下降,因此需要有人值守。直接将此方案应用到设备数量巨大、无人值守的物联网系统,成本、维修和服务是其最大的痛点。

鼎信消防结合公司行业领先的宽带载波技术(包括工艺28nm的工业级自主宽带芯片TC9201)和平行总线技术(技术创新II),提出高速与低速融合的可供电、远距离二线制总线解决方案。高速、大数据量采用宽带载波传输,控制信息采用平行总线传输,高速与低速实时切换。

技术创新IV:超低功耗无线技术,助推有线与无线网络融合

现代城市的基础设施大多部署有线网络,这样可保证数据传输的可靠性,也不存在供电问题,但扩展性不足。采用无线传输,不用铺设线缆,部署灵活,但通信不稳定和设备功耗大引起电池维护成本高仍是影响其普及的瓶颈,两类网络也很难真正实现互补。

鼎信消防凭借在现场控制领域领先的技术能力和对低功耗设计的深刻理解,研制出超低功耗无线通讯芯片(TC8601),实现产品与电池同寿命,可达15年免拆换。鼎信消防的无线创新技术真正实现有线和无线网络互补、网络融合。其成功部署将有效助力产业的升级换代,助推建筑智能化物联网的新旧动能转换。

技术创新V:AFDD智能电弧检测技术

面临日益严峻的电气火灾危害,鼎信消防研发出一款具有完全自主知识产权的28nm工艺、1G采样率高精度ADC、四核高性能CPU的AFDD专用芯片(TC8501)。其集成小型断路器、B+型漏电保护器、故障电弧识别、过欠压保护等功能于一体。鼎信消防AFDD故障电弧信号识别融入AI算法,使决策更智能。

技术创新VI:红外感烟Chirp检测技术

感烟探测器作为消防自动报警系统最重要的预警设备,其感知火灾准确性的能力至关重要。针对行业现有感烟探测器单次采样、易受干扰,出现不报或误报的现象,鼎信消防研发出一款具有完全自主知识产权的专用芯片(TC8601)。其采用Chirp信号高采样,引入神经网络智能判别。鼎信消防红外感烟Chirp感知技术的提出有效消除电磁、背景光等影响,大大简化迷宫等工艺设计,使判别更智能、更准确。

技术创新VII:以小见大,DIY体验,精准服务

鼎信消防技术创新秉承“以小见大,为客户精准服务”的理念,这里的小是指细节设计。一个小细节的改进给客户带来的是安全的操作、便捷的施工,对行业来说甚至是创造性、颠覆性的改变。AC220V错接防护、免剥线、螺丝防脱…..这些创新都是以小见大的典范,纷纷成为行业追逐、效仿的对象。友好的设计、简单的操作、可靠的连接引起了服务模式的改变,维保人员由原来枯燥的专业维修工人变为有趣的DIY体验者。一名普通维护人员无需培训,可直接DIY进行安装、拆换。鼎信消防产品均采用即插即用的入网设计,设备安装或替换后,迅速进入工作状态。

鼎信消防物联网重点打造的OT层通讯、连接一体化、系统级解决方案,可快速、有效地实现园区级DIY精准服务,综合服务成本更低。

4.结语

新时代应急管理体系下,鼎信消防物联网紧贴行业需求,形成了以“二线制+自主芯片+融合网络+DIY精准服务”为核心的整体解决方案和发展模式,旨在打造一个绿色、智能、交互友好、可持续发展的建筑智能化控制全生态链。


公司地址:山东省青岛市高新区华贯路858号鼎信通讯科技产业园