【摘要】隨著信息技術的不斷發展，“智慧消防”作為智慧城市的重要組成部分，是城市消防建設的必然趨勢。而當前社會各界對智慧消防的概念、必要性、功能需求還處于探索階段，本文運用智慧城市的理念、方法，運用云平臺、大數據、物聯網等新興信息技術，提出了符合實際的以數據為引擎的智慧消防建設方案，助力城市實現消防預警自動化、應急救援智能化、業務管理精細化。

關鍵詞：智慧消防 物聯網 大數據 云平臺

隨著社會經濟及信息技術的快速發展，傳統的消防工作模式已無法適應火災防控及滅火救援的現實需要，迫切要求在消防工作機制方面進行創新。為了更好地適應消防工作發展， 業界提出“智慧消防”的概念，希望通過智慧消防建設更好地開展火災防控及滅火救援工作。

一、智慧消防的概念

“智慧消防”是綜合運用物聯網、大數據等技術手段， 將消防設施、社會化消防監督管理、滅火救援等各要素，通過物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術與消防安全工作融合，實現實時、動態、互動、融合的消防信息采集、傳遞和處理，促進、提高消防監督與管理水平，增強滅火救援的指揮、調度、決策和處置能力，提升消防管理智能化、社會化水平，滿足火災防控“自動化”、滅火救援指揮“智能化”、日常工作“系統化”管理“精細化”的實際需求，實現消防智慧防控、智慧*、智慧、智慧管理。智慧消防是消防行業未來發展的必然趨勢。

二、智慧消防建設的必要性分析

目前消防工作與信息化融合應用存在突出問題，主要表現在以下方面：

2.1消防隱患動態掌控不夠到位

近年來，各類火災隱患存量大、增量多，而我們應用信息化手段及時采集、實時監測、動態掌控、主動預防的能力不強，工作被動。

2.2數據資源共享應用不夠齊全

消防監管數據與住建、安監等部門業務系統沒有互聯互通，數據交換、情況通報等工作機制沒能有效建立。

2.3滅火救援指揮手段不夠智能

各級消防指揮中心功能單一，基于信息化手段的數據支撐、專家會商等功能還不夠強，直接影響了指揮決策和火災撲救效果。

2.4消防基礎設施建設不夠完善

一些地方公共消防設施布局不夠合理，對市政消火栓等設備損壞、缺失情況不能及時掌握，不能上圖標識和可視化監管，運行情況缺乏分析研判。

三、智慧消防功能需求分析

3.1全域無限感知功能

智慧消防需要打造先進的物聯網遠程監測體系及前沿的智慧用電管理體系，并對14類消防設施的隱患報警、狀態、故障等，做到設備實時監控、隱患及時處理，實現對消防安全管理部位的可視化監管。

3.2信息互通共享功能

智慧消防需要打造信息共享交換體系，打破相關部門的信息資源保護壁壘，實現消防資源與城市資源的融合、共建共享共用，實現規劃、建設、運營維護各個階段的跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務的信息化互聯、互通、互融、互動，協調消除各規劃存在的矛盾，有利于提高城市規劃建設和管理的科學化、精細化水平，從源頭確保城市安全可靠的可持續運行。

3.3數據智慧研判功能

智慧消防需要運用大數據、云計算及人工智能技術，對城市消防各類信息進行處理、挖掘、分析，逐步實現從目前以經驗決策為主向以數據驅動為主的轉變，實現城市智慧消防“讓數據管理、讓數據服務、讓數據決策、讓數據運營”的立體化、可視化、遠程化、科學化、智慧化的管理和運行，實現“一沙盤決策、一站式服務、一張圖指揮、一盤棋聯動”的目標，實現火情的處置。

3.4風險評估功能

智慧消防需要實現對單位、部位、區域的信息化、智能化、動態化監控，實現隱患態勢直觀掌控，多維統計防控，移動巡查，多方聯動協同監管。

3.5數據分析預警功能

智慧消防需要通過對消防運行的核心人、機、料、法、環等多維度的信息查詢、實時動態監控、巡查管理、作訓管理、報警管理、處置管理、監督管理等過程數據進行分析預警，做到事前管控，事中響應，事后問責，提高消防安全水平。

3.6責任監督保障功能

智慧消防需要構建完善的責任監管體系，合理設置責任清單，將責任科學細化為多項主體責任、多項監督責任考核模塊，并上傳至紀實考核系統。實行線上線下聯動監督，系統人工雙重審核，自動進行提醒催辦。實現責任落實全程留痕，實現消防風險隱患從發現到消除的合理的邏輯閉環。實現對各個組織維度消防責任的實時監督，提供數據化、智慧化的支撐。

四、智慧消防管理云平臺架構設計

4.1云平臺架構

智慧消防管理云平臺體系架構自下而上包括感知層、網絡層、處理層和應用層四個層面，以及用以保證云平臺良性運轉的運維管理和標準管理兩體系。

4.2感知層

即傳感器層，用于采集信息。作為城市智慧消防的各類基礎信息來源，其主要實現感知功能，包括識別各類消防裝備和采集相關狀態信息。具體功能是對對象狀態、位置、數量、行為、環境狀況和物質屬性等動態或靜態的信息進行大規模、分布式的獲取及狀況顯示。感知層涉及的關鍵技術主要包括傳感器技術、射頻識別技術和無線定位技術等。

4.3網絡層

即傳輸網絡，用于傳輸信息。網絡層的主要任務是將感知到的數據通過移動通信網、互聯網、企業內部網、各類專網和小型局域網等網絡進行安全可靠的傳遞。網絡層能夠把感知層采集到的數據傳輸到數據中心，同時將數據從中心傳輸到終端的智能化控制設備。網絡層涉及的關鍵技術是適應各種現場環境，構建穩定、無縫的數據傳輸網絡通信。

4.4處理層

即信息處理，用于支持信息傳輸和處理。處理層主要包括大數據中心和消防物聯網應用相關的統一數據支撐平臺。其依托基礎硬件設施和軟件服務，通過對傳輸匯集的各類消防信息數據的分析、整合、存儲、重造、管理，實現共性應用數據的功能構造。處理層涉及的關鍵技術包括云計算、大數據以及對非結構化數據和半結構化數據的智能處理等。

4.5應用層

即信息處理憑條，用于為用戶提供特定的服務。應用層通過與消防需求結合實現消防智能化輔助決策及廣泛的公共信息共享與互通等功能，利用經過分析處理的感知數據為用戶提供豐富的應用體驗。根據具體用途和不同的對象，其應用類型可以劃分為查詢型、掃描型、監控型和控制型以及更高類型的輔助決策型等。應用層涉及的關鍵技術包括面向服務的體系架構和中間件技術，包括各種物聯網計算系統的感知信息處理、交互與優化軟件及算法、物聯網計算機系統體系結構與軟件平臺研發等。

4.6標準體系

智慧消防體系架構主要協調各層次、各系統、各廠商之間數據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發展。具體功能是針對城市智慧消防體系，通過確定、建模、優化、決策等系統分析，建立標準系統及標準體系，從而實現城市智慧消防體系分主體、分層次、分順序地協同工作。

智慧消防管理云平臺系統架構示意圖

五、安科瑞智慧消防服務云平臺介紹

5.1安科瑞消防云平臺系統結構

?火災報警子系統

?消防設備管理子系統

?消防水子系統

?電氣火災子系統

?防排煙子系統

?消防設備電源子系統

?防火門子系統

?視頻監控子系統

?應急照明和疏散子系統

?電能管理子系統

?APP子系統

5.2安科瑞智慧云平臺系統功能介紹

消防設備模塊

1、系統通過標簽感知消防設施位置狀態消息

2、把消防設施的購買時間、到期時間、安裝時間、負責人、巡檢次數等信息都錄入到數據中心的服務器中

3、可以分門別類地對消防設備進行維護和管理；生成消防設備臺賬。

消防水模塊

1、消防水源的水位和水壓監測儀表，通過GSM400上傳

2、消防水位水壓探測，判斷是否漏水、開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網漏水時，用手機app推送、短信等方式及時通知相關人員及時維修維護，保證消防安全

3、實時采集水泵控制柜電源、故障、啟停和手/自動狀態信息；實時采集主管網實時壓力信息；在各閥門處安裝傳感器，實時采集各閥門狀態

防排煙模塊

1、目前可接入鑫豪斯/眾山（UDP）和嘉德/海康威視（NB平臺）的NB煙感，也可以接入485輸出的煙感，通過GSM400上傳

2、系統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、可燃氣體進行監測，一旦發現監測數據超過報警值，通過設備的標簽、地理位置定位，用手機app推送、短信等方式及時通知相關人員，讓相關人員獲知相關位置的火災隱情。

消防電源模塊

1、實時監控消防系統各個部分的電源工作狀態，確保消防設備供電正常，并對各個回路的過流、短路、斷路等故障報警提示

2、可長期記錄電壓電流的歷史曲線，通過一段時間的運行狀態進行分析，對可能產生問題的隱患進行預測。

防火門模塊

1、通過與門禁報警、視頻識別的關聯，實時監控消防通道們的關閉及消防通道堆放物的情況

2、根據消防通道們的關閉及消防通道堆放物的情況，可實現緊急情況下的開閉。

視頻監控模塊

1、用海康螢石云平臺進行接入

2、數據中心收到感應端各個子系統報警信息后，可調出報警詳細信息查看報警現場視頻輔助進行火情確認。

3、實現各個火災報警子系統之間的結合，實現了報警點和監控點之間的聯動。

六、智慧消防社會及經濟效益

6.1智慧消防社會效益

智慧消防將為城市提供安全的消防服務保障，有效控制不斷上升的城市消防安全風險；建立有效的技術監管手段， 推行、固化“網格化、準確化”的管理理念；建立人、地、物、事、組織協同聯動機制，科學發展消防執行與監管能力；智能分析消防監控數據，及時評價工作的執行狀況；提高防患于未然的能力，提升政策執行能力和決策水平。使安全隱患無處逃遁，解決政府、行業、企業的痛點、盲點問題， 形成戶籍化、網格化、標準化、痕跡化的大數據分析，提高監管效率，有效解決“有限警力難以承擔無限責任”的問題。

6.2智慧消防經濟效益

智慧消防也將為企業和社會群眾提供安全的消防服務保障。

重點單位和社會公眾層面：能夠提升建筑消防系統的正常運行率，提高系統監控能力、快速報警及快速確認火警能力，有效保障重點單位的消防安全，減少火災事故為重點單位和公眾帶來的經濟損失。

消防監管層面：能夠有效降低各級部門的監管成本，提升滅火救援單位協同聯動能力，提升快速反應和保障能力。

產業層面：能夠促進消防領域物聯網技術水平和物聯網產業鏈的良性發展。可有效促進全民消防工作的開展。

【參考文獻】

[1]傅永財.探索大數據思維下的智慧消防[J].消防科學與技術,2016, (12):1758-1762.

[2]李永龍.智慧消防建設方案探討[J].科技論壇

[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版