遼寧智慧消防管理系統(tǒng)(物聯(lián)網技術在消防管理中的應用)

　　摘 要：在消防工作中引入射頻、傳感等物聯(lián)網技術強化人防、物防和技防措施的落實，保障規(guī)章制度和設施設備發(fā)揮實效，對提升單位自我管理能力，降低火災風險，提高行政監(jiān)管和滅火指揮的效能，實現(xiàn)火災形勢的根本性好轉具有重要意義。以遼寧智慧消防管理系統(tǒng)為例，介紹物聯(lián)網技術在消防管理中的應用。

　　關鍵詞：物聯(lián)網 智慧消防 數(shù)據挖掘 信息化指揮

　　一、消防工作中存在的問題

　　消防工作事關人民生命財產安全，受到黨和國家的高度重視，盡管如此，我國社會火災防控基礎薄弱，隱患大量存在，火災高發(fā)的現(xiàn)實依然存在，消防安全形勢不容樂觀。一方面社會單位是消防安全的責任主體，但是消防管理畢竟屬于較為專業(yè)的工作，民眾消防安全意識不強，單位缺乏有效的管理手段，不會管、管不好等問題依然存在;另一方面社會單位數(shù)量較多，消防行政監(jiān)管警力不足，想管好、管不了的矛盾突出，行政監(jiān)管缺乏針對性，監(jiān)管措施落后，監(jiān)管效率不高的現(xiàn)狀依然存在?？陀^現(xiàn)實的突出矛盾決定了提高單位自我管理能力，提升行政監(jiān)管效能的問題迫在眉睫。自2011年以來，公安部消防局就開始部署“依法治火，科技強警”的發(fā)展戰(zhàn)略，拉開了向科學技術要戰(zhàn)斗力的序幕。

　　隨著信息化技術的發(fā)展，物聯(lián)網技術的應用有效破解了消防發(fā)展的瓶頸問題，通過引入射頻通訊、傳感器、信息通訊等物聯(lián)網技術，把隱形的消防問題直觀真實地展現(xiàn)在面前，使問題透明。單位一旦發(fā)生火災，消防救援選擇什么通行道路，周邊有哪些水源可以有效利用，火場環(huán)境參數(shù)以及參戰(zhàn)人員體能等信息都可提供信息化科學指揮。為消防行政監(jiān)管提供及時的信息，可以對單位進行針對性的指導，幫助單位解決火災隱患，避免警力不足、失控漏管、人為干擾等因素。

　　二、遼寧智慧消防管理系統(tǒng)具體方案解讀

　　遼寧智慧消防針對全面分析了消防具體工作任務，梳理了單位法定履行的工作職責、行政監(jiān)管的職能任務和滅火指揮信息化體系建設等存在的系列問題和其它需要改進的地方，綜合引入射頻技術、移動通訊、物聯(lián)網、視頻識別、大數(shù)據等技術，以推動社會單位自身工作主動性、提高行政監(jiān)管效能為目標，構建信息化指揮體系探索出此套通過技防措施強化監(jiān)管效能的有效方法。

　　(一)整體架構

　　1. 總體方案

　　在總體架構設計上，遼寧智慧消防管理系統(tǒng)按照“一個中心、兩個平臺、八類應用”建設思路，即利用一個指揮中心綜合顯示指揮調度，構建消防監(jiān)管平臺和滅火指揮平臺，面向普通民眾、社會單位、行政監(jiān)管、滅火指揮、數(shù)據中心五類終端應用。平臺設計如圖1所示。

　　以“智慧消防”為目標，結合人防、物防、技防的三防體系，形成以單位信息、市政資源為基礎數(shù)據，集人員、信息、設備、機構有機結合的四位一體，實現(xiàn)信息化支撐、科學化指揮的防消一體化的城市消防安全管理體系。

　　2. 系統(tǒng)架構

　　(1)展現(xiàn)層

　　主要負責與用戶和外部系統(tǒng)交互，具體提供系統(tǒng)可操作Web功能、數(shù)據交換程序或數(shù)據接口，并滿足不同的場景使用。Web Layer主要用html5、css3、angularjs1.6技術實現(xiàn);Data Exchange根據需求實現(xiàn)數(shù)據交換程序;Data Interface主要基于http1.1協(xié)議，用restful 風格API技術實現(xiàn)。

　　(2)應用層

　　主要負責系統(tǒng)邏輯計算的實現(xiàn)，提供服務接口給表現(xiàn)層使用。此兩層之間通信基于http1.1協(xié)議，以提高數(shù)據傳輸效率。根據應用服務職責不同分為兩大類，分別為業(yè)務應用服務和基礎應用服務。本系統(tǒng)應用服務一般使用java平臺的通信框架SpringMVC技術實現(xiàn)，個別其它組件除外，Redis緩存組件。

　　(3)服務層

　　對于本系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據結構多樣化、數(shù)據量較大，同時系統(tǒng)面對高并發(fā)的訪問，采取了緩存的機制提升性能，選用Redis緩存組件實現(xiàn)數(shù)據緩存存儲。對于非結構化數(shù)據存儲，比如文檔、圖片等數(shù)據，本系統(tǒng)基于linux平臺ext3文件系統(tǒng)實現(xiàn)文檔存儲和讀寫功能。

　　(4)數(shù)據層

　　主要負責系統(tǒng)數(shù)據存儲、同步、緩存和備份管理。本系統(tǒng)數(shù)據分為結構化數(shù)據和非結構化數(shù)據。對于結構化數(shù)據使用mysql5.7以上數(shù)據庫存儲，基于MySQL復制同步的機制，可以進行數(shù)據讀寫分離的實現(xiàn)，提升數(shù)據層面的優(yōu)化。

　　(二)主要技術創(chuàng)新點

　　1. 射頻技術強化人防措施落實

　　針對基層單位日常巡查工作不落實、弄虛作假的現(xiàn)象，我們引入射頻通訊技術(RFID，Radio Frequency Identification)，通過在單位重點部位設置集成在宣傳板內的射頻芯片，與移動終端app進行巡查信息的數(shù)據交互，按照預先設定的頻次，漏查提醒的功能，促進單位巡查人員到達重點部位檢查，倒逼單位巡查人員定點、定時、定位地履行巡查職責，及時發(fā)現(xiàn)隱患，消除致災因素，通過技防手段強化人防措施的落實。

　　2. 設備物聯(lián)強化物防措施的完好程度

　　系統(tǒng)通過遠程監(jiān)控設備采集火災自動報警系統(tǒng)的數(shù)據信息，通過在消防水系統(tǒng)設置壓力、液位傳感器，在消防設施設備上設置電流傳感器，通過數(shù)據傳輸裝置傳送到平臺，實現(xiàn)了對消防設施設備的有效物聯(lián)，消防設備一旦出現(xiàn)異常問題，平臺會即時發(fā)出預警提示，并把異常信息發(fā)送給單位管理人員和維保人員，相關人員根據各自不同的職責第一時間予以處理，及時排除隱患。

　　3. 數(shù)據分析提高管理針對性

　　在數(shù)據傳輸方面，系統(tǒng)采用無線傳輸方式，通過自行部署的lora低功耗專用數(shù)據傳輸網絡傳輸物聯(lián)數(shù)據，大大降低了消防物聯(lián)設備的信息傳輸成本，實現(xiàn)了日常使用費用幾乎為零的目標，為本系統(tǒng)的公益性推廣奠定了技術基礎。

　　大數(shù)據的驅動力正在引領以政府為主導的公共管理領域的革命性變化。系統(tǒng)對收集的數(shù)據信息按照設定的數(shù)據模型進行信息分析，并與危險數(shù)據模型進行比對，挖掘潛在規(guī)律性特征，對單位危險源、火災風險、抗風險能力等進行綜合分析研判，幫助單位找出安全管理工作的短板，通過培訓指導，提升整體綜合管理水平，實現(xiàn)對火災風險和安全形勢的超前預判和精確預測。行政管理部門可根據區(qū)域內單位的總體情況，找出共性特點，發(fā)出預警信息，開展有針對性的專項整治、專業(yè)培訓、宣傳演練等措施，可有效構建單位管點、行業(yè)管線、政府管面的立體化防控體系和消防社會化工作，結構設計如圖5所示。

　　4. 救援信息采集提高滅火指揮科學性

　　系統(tǒng)采集了市政消防水源的地理信息和水壓環(huán)境信息，采集了消防員的體能信息、車輛信息，當建筑發(fā)生火災后，系統(tǒng)依據相關預案調配警力，指揮行車路線，指導就近的可利用水源，避免道路擁擠、水源失效、消防員體能下降等因素影響救援時間和效率，為滅火指揮決策提供數(shù)據支撐，實現(xiàn)信息化科學指揮。

　　三、系統(tǒng)實施應用情況

　　遼寧屬于經濟不發(fā)達省份，同時也是老工業(yè)基地，冬季長隱患多，火災形勢嚴峻。該系統(tǒng)立足小投入，解決大問題，強化人防、物防、技防相結合的方式扭轉火災多發(fā)的現(xiàn)狀，自2015年部署至今，在本溪、大連、營口、阜新、朝陽、丹東等市近千家重點單位聯(lián)網運行，每天接收巡查信息萬余條，處理消防問題近千項，充分發(fā)揮了系統(tǒng)的信息化優(yōu)勢作用，提高了單位人員的安全意識和履職狀況，地區(qū)平均年度火災起數(shù)下降了23%以上，行政監(jiān)管和滅火指揮效能得到大幅提升。

　　本系統(tǒng)榮獲遼寧公安改革創(chuàng)新獎、遼寧公安科技進步獎、公安部消防局科技進步二等獎，公安部“雙微”大賽銀獎等獎項，系統(tǒng)設計理念、采用的技術措施和具體的實施方案得到了專家、市場和用戶的充分認可。

　　四、消防物聯(lián)網的未來展望

　　(一)“物”聯(lián)范圍需要進一步擴大

　　消防工作涉及到建筑設施、軟件管理、人員素質、社會聯(lián)動等方面，如果單純滿足一個或者幾個方面的“物”聯(lián)，對管理工作和風險管控不會產生根本性的改變，所以物聯(lián)的概念要有所擴展，通過頂層設計和現(xiàn)代技術把制度的落實情況、單位消防從業(yè)人員的能力和素質、社會消防救援力量及裝備等信息綜合部署，形成綜合合力，實現(xiàn)平臺化管理運營，充分發(fā)揮數(shù)據資源的積極作用，是消防物聯(lián)網的根本和發(fā)展方向。

　　(二)硬件設備需要進一步融合

　　火災是小概率事件，單純?yōu)榱讼拦ぷ鞫鴮ο牢锫?lián)網進行大量人員和資金的投入在一定程度上制約其落地應用，這也是目前很多消防物聯(lián)網公司技術產品推廣難度較大的主要原因。物聯(lián)網技術是一個互聯(lián)互通的概念，在消防方面也是這樣，能夠與智能家居、智慧水務、智慧城市等進行融合融通，借助其它系統(tǒng)的推行擴展消防物聯(lián)網的應用范圍，避免數(shù)據孤島，實現(xiàn)數(shù)據共享，是擴大消防物聯(lián)網應用范圍，推動相關行業(yè)共同發(fā)展，真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)、數(shù)據共享、互融互動的重要途徑。

　　(三)遠程控制功能需要進一步完善

　　目前，物聯(lián)網技術主要聚焦在數(shù)據采集，處于數(shù)據單向傳輸?shù)膶用?，消防安全具有突發(fā)性和快速反映的特點，在緊急狀況下尚需對特定設備的工況控制，使設備立即發(fā)揮作用，這才是物聯(lián)的最終目的。例如王先生家要安裝智能燃氣報警器。如果燃氣泄漏，感應器立即感應到異常，把信息發(fā)送給王先生，這不是王先生的最終目的，王先生需要的是通過物聯(lián)設備自動關閉煤氣閥，打開通風系統(tǒng)，并向物業(yè)、煤氣公司等專業(yè)部門報警，分析問題，找出癥結，采取措施，避免同類隱患再次發(fā)生。這就要求在當前物聯(lián)的狀況下實現(xiàn)遠程控制的雙向通訊控制。

　　(四)瓶頸問題需要進一步解決

　　消防物聯(lián)網技術發(fā)展的基礎是物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展，我國物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展，供應需求廣泛，潛在市場規(guī)模巨大，吸引了眾多科研機構和技術公司的參與，但目前尚處于發(fā)展階段，存在諸如缺乏核心技術，通訊芯片、RFID標簽等核心元器件依靠國外進口;缺乏規(guī)范標準和統(tǒng)籌規(guī)劃，通訊協(xié)議封閉，行業(yè)系統(tǒng)形成數(shù)據孤島，資源利用率較低、無序重復建設現(xiàn)象嚴重等諸多產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實問題需要進一步解決。

　　五、結語

　　物聯(lián)網技術具有廣闊的應用前景，在火災預防和滅火指揮中具有廣泛的應用價值，甚至帶來監(jiān)管模式的巨大變革。我國的物聯(lián)網技術和應用尚處于發(fā)展階段，技術的不確定性和替代性風險依然存在，需要科研機構和科技公司在實踐中探索和完善，就像互聯(lián)網技術已經改變了我們的生活一樣，物聯(lián)網技術同樣也會改變我們的生活，其明顯的優(yōu)勢決定了物聯(lián)網技術在消防工作中的應用勢不可擋。

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