浅谈智慧消防的功能及建设方案

鲍静君

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴

　　【摘要】随着信息技术的不断发展，“智慧消防"作为智慧城市的重要组成部分，是城市消防建设的必然趋势。而当前社会各界对智慧消防的概念、必要性、功能需求还处于探索阶段，本文运用智慧城市的理念、方法，运用云平台、大数据、物联网等新兴信息技术，提出了符合实际的以数据为引擎的智慧消防建设方案，助力城市实现消防预警自动化、应急救援智能化、业务管理精细化。

　　关键词：智慧消防 物联网 大数据 云平台

　　随着社会经济及信息技术的快速发展，传统的消防工作模式已无法适应火灾防控及灭火救援的现实需要，迫切要求在消防工作机制方面进行创新。为了更好地适应消防工作发展， 业界提出“智慧消防"的概念，希望通过智慧消防建设更好地开展火灾防控及灭火救援工作。

　　一、智慧消防的概念

　　“智慧消防"是综合运用物联网、大数据等技术手段， 将消防设施、社会化消防监督管理、灭火救援等各要素，通过物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与消防安全工作融合，实现实时、动态、互动、融合的消防信息采集、传递和处理，促进、提高消防监督与管理水平，增强灭火救援的指挥、调度、决策和处置能力，提升消防管理智能化、社会化水平，满足火灾防控“自动化"、灭火救援指挥“智能化"、日常执法工作“系统化"、部队管理“精细化"的实际需求，实现消防智慧防控、智慧作战、智慧执法、智慧管理。智慧消防是消防行业未来发展的必然趋势。

　　二、智慧消防建设的必要性分析

　　目前消防工作与信息化融合应用存在突出问题，主要表现在以下方面：

　　2.1消防隐患动态掌控不够到位

　　近年来，各类火灾隐患存量大、增量多，而我们应用信息化手段及时采集、实时监测、动态掌控、主动预防的能力不强，工作被动。

　　2.2数据资源共享应用不够齐全

　　消防监管数据与公安、住建、安监等部门业务系统没有互联互通，数据交换、情况通报等工作机制没能有效建立。

　　2.3灭火救援指挥手段不够智能

　　各级消防指挥中心功能单一，基于信息化手段的数据支撑、专家会商等功能还不够强，直接影响了指挥决策和火灾扑救效果。

　　2.4消防基础设施建设不够完善

　　一些地方公共消防设施布局不够合理，对市政消火栓等设备损坏、缺失情况不能及时掌握，不能上图标识和可视化监管，运行情况缺乏分析研判。

　　三、智慧消防功能需求分析

　　3.1全域无限感知功能

　　智慧消防需要打造*物联网远程监测体系及前沿的智慧用电管理体系，并对14类消防设施的隐患报警、状态、故障等，做到设备实时监控、隐患及时处理，实现对消防安全管理部位的可视化监管。

　　3.2信息互通共享功能

　　智慧消防需要打造信息共享交换体系，打破相关部门的信息资源保护壁垒，实现消防资源与城市资源的融合、共建共享共用，实现规划、建设、运营维护各个阶段的跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的信息化互联、互通、互融、互动，协调消除各规划存在的矛盾，有利于提高城市规划建设和管理的科学化、精细化水平，从源头确保城市安全可靠的可持续运行。

　　3.3数据智慧研判功能

　　智慧消防需要运用大数据、云计算及人工智能技术，对城市消防各类信息进行处理、挖掘、分析，逐步实现从目前以经验决策为主向以数据驱动为主的转变，实现城市智慧消防“让数据管理、让数据服务、让数据决策、让数据运营"的立体化、可视化、远程化、科学化、智慧化的管理和运行，实现“一沙盘决策、一站式服务、一张图指挥、一盘棋联动"的目标，实现火情的处置。

　　3.4风险评估功能

　　智慧消防需要实现对单位、部位、区域的信息化、智能化、动态化监控，实现隐患态势直观掌控，多维统计防控，移动巡查执法，多方联动协同监管。

　　3.5数据分析预警功能

　　智慧消防需要通过对消防运行的核心人、机、料、法、环等多维度的信息查询、实时动态监控、巡查管理、作训管理、报警管理、处置管理、监督管理等过程数据进行分析预警，做到事前管控，事中响应，事后问责，提高消防安全水平。

　　3.6责任监督保障功能

　　智慧消防需要构建完善的责任监管体系，合理设置责任清单，将责任科学细化为多项主体责任、多项监督责任考核模块，并上传至纪实考核系统。实行线上线下联动监督，系统人工双重审核，自动进行提醒催办。实现责任落实全程留痕，实现消防风险隐患从发现到消除的合理的逻辑闭环。实现对各个组织维度消防责任的实时监督，为“执法"提供数据化、智慧化的支撑。

　　四、智慧消防管理云平台架构设计

　　4.1云平台架构

　　智慧消防管理云平台体系架构自下而上包括感知层、网络层、处理层和应用层四个层面，以及用以保证云平台良性运转的运维管理和标准管理两体系。

　　4.2感知层

　　即传感器层，用于采集信息。作为城市智慧消防的各类基础信息来源，其主要实现感知功能，包括识别各类消防装备和采集相关状态信息。具体功能是对对象状态、位置、数量、行为、环境状况和物质属性等动态或静态的信息进行大规模、分布式的获取及状况显示。感知层涉及的关键技术主要包括传感器技术、射频识别技术和无线定位技术等。

　　4.3网络层

　　即传输网络，用于传输信息。网络层的主要任务是将感知到的数据通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网和小型局域网等网络进行安全可靠的传递。网络层能够把感知层采集到的数据传输到数据中心，同时将数据从中心传输到终端的智能化控制设备。网络层涉及的关键技术是适应各种现场环境，构建稳定、无缝的数据传输网络通信。

　　4.4处理层

　　即信息处理，用于支持信息传输和处理。处理层主要包括大数据中心和消防物联网应用相关的统一数据支撑平台。其依托基础硬件设施和软件服务，通过对传输汇集的各类消防信息数据的分析、整合、存储、重造、管理，实现共性应用数据的功能构造。处理层涉及的关键技术包括云计算、大数据以及对非结构化数据和半结构化数据的智能处理等。

　　4.5应用层

　　即信息处理凭条，用于为用户提供特定的服务。应用层通过与消防需求结合实现消防智能化辅助决策及广泛的公共信息共享与互通等功能，利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的应用体验。根据具体用途和不同的对象，其应用类型可以划分为查询型、扫描型、监控型和控制型以及更高类型的辅助决策型等。应用层涉及的关键技术包括面向服务的体系架构和中间件技术，包括各种物联网计算系统的感知信息处理、交互与优化软件及算法、物联网计算机系统体系结构与软件平台研发等。

　　4.6标准体系

　　智慧消防体系架构主要协调各层次、各系统、各厂商之间数据和工作流程的共享和通用，促使智慧消防的良性工作和有序发展。具体功能是针对城市智慧消防体系，通过确定、建模、优化、决策等系统分析，建立标准系统及标准体系，从而实现城市智慧消防体系分主体、分层次、分顺序地协同工作。

智慧消防管理云平台系统架构示意图

　　五、安科瑞智慧消防服务云平台介绍

　　5.1安科瑞消防云平台系统结构

　　火灾报警子系统

　　消防设备管理子系统

　　消防水子系统

　　电气火灾子系统

　　防排烟子系统

　　消防设备电源子系统

　　防火门子系统

　　视频监控子系统

　　应急照明和疏散子系统

　　电能管理子系统

　　APP子系统

　　5.2安科瑞智慧云平台系统功能介绍

　　消防设备模块

　　1、系统通过标签感知消防设施位置状态消息

　　2、把消防设施的购买时间、到期时间、安装时间、负责人、巡检次数等信息都录入到数据中心的服务器中

　　3、可以分门别类地对消防设备进行维护和管理；生成消防设备台账。

　　消防水模块

　　1、消防水源的水位和水压监测仪表，通过GSM400上传

　　2、消防水位水压探测，判断是否漏水、开盖等事件，当消防水压不够，管网漏水时，用手机app推送、短信等方式及时通知相关人员及时维修维护，保证消防安全

　　3、实时采集水泵控制柜电源、故障、启停和手/自动状态信息；实时采集主管网实时压力信息；在各阀门处安装传感器，实时采集各阀门状态

　　防排烟模块

　　1、目前可接入鑫豪斯/众山（UDP）和嘉德/海康威视（NB平台）的NB烟感，也可以接入485输出的烟感，通过GSM400上传

　　2、系统通过高灵敏的无线烟感报警装置，实现对烟雾、可燃气体进行监测，一旦发现监测数据超过报警值，通过设备的标签、地理位置定位，用手机app推送、短信等方式及时通知相关人员，让相关人员获知相关位置的火灾隐情。

　　消防电源模块

　　1、实时监控消防系统各个部分的电源工作状态，确保消防设备供电正常，并对各个回路的过流、短路、断路等故障报警提示

　　2、可长期记录电压电流的历史曲线，通过一段时间的运行状态进行分析，对可能产生问题的隐患进行预测。

　　防火门模块

　　1、通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道们的关闭及消防通道堆放物的情况

　　2、根据消防通道们的关闭及消防通道堆放物的情况，可实现紧急情况下的开闭。

　　视频监控模块

　　1、用海康萤石云平台进行接入

　　2、数据中心收到感应端各个子系统报警信息后，可调出报警详细信息查看报警现场视频辅助进行火情确认。

　　3、实现各个火灾报警子系统之间的结合，实现了报警点和监控点之间的联动。

　　六、智慧消防社会及经济效益

　　6.1智慧消防社会效益

　　智慧消防将为城市提供安全的消防服务保障，有效控制不断上升的城市消防安全风险；建立有效的技术监管手段， 推行、固化“网格化、准确化"的管理理念；建立人、地、物、事、组织协同联动机制，科学发展消防执行与监管能力；智能分析消防监控数据，及时评价工作的执行状况；提高防患于未然的能力，提升政策执行能力和决策水平。使安全隐患无处逃遁，解决政府、行业、企业的痛点、盲点问题， 形成户籍化、网格化、标准化、痕迹化的大数据分析，提高监管效率，有效解决“有限警力难以承担无限责任"的问题。

　　6.2智慧消防经济效益

　　智慧消防也将为企业和社会群众提供安全的消防服务保障。

　　重点单位和社会公众层面：能够提升建筑消防系统的正常运行率，提高系统监控能力、快速报警及快速确认火警能力，有效保障重点单位的消防安全，减少火灾事故为重点单位和公众带来的经济损失。

　　消防监管层面：能够有效降低各级部门的监管成本，提升灭火救援单位协同联动能力，提升快速反应和保障能力。

　　产业层面：能够促进消防领域物联网技术水平和物联网产业链的良性发展。可有效促进全民消防工作的开展。