謝曉茜

摘要：消防安全問題直接影響著社會經(jīng)濟(jì)與民生穩(wěn)定，設(shè)計(jì)智能化預(yù)警管理系統(tǒng)成為城市形象的管理能力的提升，和諧社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)發(fā)展的動(dòng)因之一。該文通過對消防安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，硬件技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)的分析，將對消防安全預(yù)警平臺提供一定的理論性建議，也對消防管理狀況落后城市的平臺搭建工作提供一定的建設(shè)意見。

關(guān)鍵詞：城市消防；預(yù)警平臺；安全監(jiān)控

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）17-0122-02

城市安全離不開視頻監(jiān)控，消防預(yù)警平臺的監(jiān)控平臺離不開將公安部門已經(jīng)布局的城市天網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、社區(qū)安全監(jiān)控平臺以及城市交通主要干道監(jiān)控的支撐。同時(shí)，加強(qiáng)消防重點(diǎn)區(qū)域、道路出入口、人流量較大區(qū)域以及特定通道處設(shè)置監(jiān)控?cái)z像頭，擴(kuò)、改、新建視頻監(jiān)控點(diǎn)，將消防監(jiān)控點(diǎn)實(shí)時(shí)傳送到消防預(yù)警平臺。實(shí)行不留死角的全方位監(jiān)控遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，開展專人專員視頻監(jiān)控，從而達(dá)到節(jié)省警力、消防工作效率有效提高的目的。

城市監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警平臺是要求視頻監(jiān)控點(diǎn)長期穩(wěn)定獲取數(shù)據(jù)，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)核對與分析監(jiān)控目標(biāo)位置的圖像特征等信息資料，將計(jì)算信息有效實(shí)時(shí)上報(bào)、反饋和報(bào)警，以便上級部門及時(shí)采取干預(yù)措施以防止情況惡化，影響消防進(jìn)度。所以說監(jiān)控是預(yù)警的基礎(chǔ)，做好監(jiān)控點(diǎn)的有效設(shè)置，才能實(shí)時(shí)收集、檢測和處理危險(xiǎn)跡象的各種信息，同時(shí)可以將收集上來的數(shù)據(jù)分類提取、存儲傳輸，為消防大數(shù)據(jù)的預(yù)測做好儲備工作，便于完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，劃分監(jiān)控區(qū)域，確定監(jiān)控點(diǎn)位分布。該預(yù)警平臺是為了能在消防危險(xiǎn)來臨之前及時(shí)盡早地發(fā)現(xiàn)并及時(shí)預(yù)警，系統(tǒng)功能能夠判斷實(shí)時(shí)傳遞的數(shù)據(jù)與風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)測、干預(yù)與報(bào)警一體的系統(tǒng)。主要特征是快速的信息收集、快遞、處理、識別和反饋。這就要求系統(tǒng)需求做好針對各種狀態(tài)下制訂出的科學(xué)、實(shí)用的判斷標(biāo)準(zhǔn)和確認(rèn)程序，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)時(shí)過程進(jìn)行評判，不可出現(xiàn)信息處理的隨意性。

監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)借助監(jiān)控點(diǎn)做好了事先的充分估計(jì)，為消防應(yīng)急做好準(zhǔn)備工作，當(dāng)遇到危險(xiǎn)時(shí)能智能化分析并報(bào)警，最大限度地減少危機(jī)所造成的，它是應(yīng)對困難、戰(zhàn)勝困難的有效工具，在消防預(yù)控、減少社會損失等方面有著不可替代的作用。

1監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用比較發(fā)達(dá)的國家，監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備和密度相對較高，如英國在其城市安裝的攝像機(jī)數(shù)量最多質(zhì)量高、布局點(diǎn)密度高。在人口聚集的公共商超區(qū)域每隔數(shù)米就安裝2～3個(gè)（同一位置安裝2個(gè)相反方向的固定攝像機(jī)）攝像機(jī)，為消防安全的監(jiān)控和預(yù)警提供有效實(shí)時(shí)信息。在美國，安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)的數(shù)量近幾年持續(xù)增加，技術(shù)上采用了轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)分析圖像信息，光纖網(wǎng)絡(luò)軟件監(jiān)控技術(shù)在捕獲、監(jiān)視、記采實(shí)時(shí)的圖像中得以廣泛應(yīng)用。創(chuàng)建一個(gè)可進(jìn)行視頻監(jiān)控、圖像存儲并同時(shí)具有業(yè)務(wù)延續(xù)性和自我恢復(fù)能力的監(jiān)控智能系統(tǒng)正在形成。日本早在2005年就計(jì)劃在城市內(nèi)實(shí)現(xiàn)全覆蓋的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，在地面的高層建筑安裝不同種類的監(jiān)控?cái)z像機(jī)，實(shí)現(xiàn)城市的無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)立體化、智能化。

我國在構(gòu)建城市消防安全管理體系過程中起步較晚，仍然處于構(gòu)建初級階段，很多硬件設(shè)備、建設(shè)資金和設(shè)計(jì)方案都不是很成熟。由于社區(qū)商場等消防安全隱患、消防安全投入成為城市應(yīng)急能力評估指標(biāo)體系評估的核心，因此，需要設(shè)計(jì)城市消防系統(tǒng)管理的總體框架、改進(jìn)消防系統(tǒng)在城市消防管理中的組織設(shè)計(jì)和人力資源管理途徑，全方位規(guī)劃城市消防系。本課題提出先提出視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)模型，再從設(shè)計(jì)的功能要求出發(fā)，通過城市對消防提出的具體需求分析，提出了預(yù)警的具體功能，并通過合理地選取、布置視頻監(jiān)控點(diǎn)來完善城市消防的監(jiān)控預(yù)警模型。

2監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的配置

2.1集成管理的服務(wù)器

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要將各類互聯(lián)網(wǎng)下的攝像機(jī)器和輔助設(shè)備集成在一起，這就需要管理服務(wù)模塊對他們進(jìn)行注冊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息集中、統(tǒng)一保存與管理。該模塊是聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺系統(tǒng)的管理核心部分，從用戶權(quán)限管理角度實(shí)現(xiàn)自上而下的控制與管理，即總管理中心對所管轄中心的分級、分層、分權(quán)管理控制，在同部門的用戶之間也可以享有不同的優(yōu)先級級別。

2.2視頻存儲的服務(wù)器

城市消防總控制中心是通過集中存儲模塊將城市攝像機(jī)的監(jiān)控圖像進(jìn)行集中存儲與管理。該服務(wù)器要求配置較高的內(nèi)存空間，其中圖像的管理都是有操作員手動(dòng)點(diǎn)擊巡查，觸發(fā)報(bào)警的同時(shí)會自動(dòng)已將錄像信息回傳到指揮中心，短時(shí)間內(nèi)上級分級處理完后下發(fā)指令。

2.3流媒體轉(zhuǎn)發(fā)功能的服務(wù)器

當(dāng)視頻以流的形式轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，通道帶寬的網(wǎng)絡(luò)資源相對較少，這種流媒體服務(wù)之后再由流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的分發(fā)，實(shí)時(shí)傳送給多個(gè)客戶端。為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，緩解前端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)緊張帶寬問題，這種服務(wù)器的設(shè)置更加系統(tǒng)、集中的管理前端設(shè)備的信息。通過在城市視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)管理平臺中設(shè)置流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)處理的策略，實(shí)現(xiàn)后端并發(fā)訪問超大容量視頻數(shù)據(jù)。給策略可以實(shí)現(xiàn)在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中、易跨網(wǎng)跨區(qū)的多級分布式部署多級轉(zhuǎn)發(fā)功能，同時(shí)享有高級別用戶的優(yōu)先訪問權(quán)限的請求。

2.4可解碼的電視墻

城市消防監(jiān)控預(yù)警平臺中心要求提供電視墻服務(wù)模塊，該模塊可以實(shí)現(xiàn)多路音視頻同時(shí)I/O操作。控制中心的規(guī)模和可視墻面的大小決定了同時(shí)解碼輸出的電路總數(shù)，任一路監(jiān)控視頻可以通過高清解碼服務(wù)器進(jìn)行解碼并上傳到大屏幕墻，也可以根據(jù)監(jiān)控區(qū)域的實(shí)際需要組合監(jiān)控點(diǎn)的圖像信息，分割畫面顯示圖像信息和切換控制都非常靈活。

2.5監(jiān)控系統(tǒng)其他設(shè)備

前端攝像設(shè)備和后端主控設(shè)備是消防安全預(yù)警平臺的主要組成部分，攝像裝備可以清晰探測監(jiān)測區(qū)域的圖像，以對角形式或交叉形式監(jiān)控，盡量減少視域盲區(qū)和死角。根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的光線強(qiáng)弱，自動(dòng)協(xié)調(diào)防護(hù)環(huán)境一致的防護(hù)等級，同時(shí)高清網(wǎng)絡(luò)攝像裝備的電源釆用直流12V，UPS集中供電方式，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)穩(wěn)定工作。

3 預(yù)警系統(tǒng)核心技術(shù)應(yīng)用分析

預(yù)警平臺需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的安全傳送與并發(fā)處理，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對網(wǎng)絡(luò)通信的安全性、程序?yàn)樵O(shè)計(jì)接口以及多任務(wù)接受的并發(fā)操作。具體核心技術(shù)應(yīng)用分析如下：

1）選擇TCP/IP協(xié)議：消防預(yù)警平臺需要實(shí)時(shí)傳輸安全隱患視頻并做出及時(shí)相應(yīng)，因此各平臺之間的信息通信的可靠性十分重要。當(dāng)數(shù)據(jù)從一端發(fā)送到另一端時(shí)，接收端收到數(shù)據(jù)后會立刻回傳一個(gè)ACK信號，發(fā)送端只有收到這個(gè)信號后才會繼續(xù)發(fā)送新的信息。因此， 該預(yù)警平臺應(yīng)該采用 TCP 協(xié)議來支持網(wǎng)絡(luò)平臺之間的通信，保證通信雙方的信號傳輸?shù)挠行蛐院涂煽啃浴?/p>

2）Socket 套接字實(shí)現(xiàn)通信：程序設(shè)計(jì)接口采用Socket 套接字實(shí)現(xiàn)Server和Client之間的視頻文件的實(shí)時(shí)傳輸，將聯(lián)網(wǎng)平臺作為Socket 通信的服務(wù)器端，該端的socket在listen之前設(shè)置緩沖區(qū)大小。監(jiān)控區(qū)域看作是Socket 通信的客戶端，該端的socket在connet之前設(shè)置緩沖區(qū)大小。對應(yīng)緩沖區(qū)之間使用了對應(yīng)的套接字，三次握手后套接字便建立連接并實(shí)現(xiàn)連接操作。

3）多線程技術(shù)：城市消防預(yù)警平臺需要并發(fā)完成多點(diǎn)監(jiān)測、出聲、光報(bào)警或輸出報(bào)警信號等功能，甚至需要同時(shí)對多個(gè)消防設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，通常一個(gè)線程需要與其他線程實(shí)時(shí)通信來完成數(shù)據(jù)交換任務(wù)。其中主線程和多個(gè)連接會話線程之間監(jiān)聽工作是通過通信監(jiān)聽線程來實(shí)現(xiàn)的，如果通信監(jiān)聽線程監(jiān)聽到有來自消防設(shè)備的連接請求，則完成相應(yīng)的會話握手后的連接會話、同時(shí)接收信息。

4系統(tǒng)控制層功能分析

城市消防預(yù)警平臺功能模塊主要包括通信模塊（該模塊功能完成與消防設(shè)備和上下級火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)通信任務(wù)）、數(shù)據(jù)分析模塊（對實(shí)時(shí)攝像區(qū)域信息綜合處理、對故障信息和報(bào)警信息及時(shí)分發(fā)、偵測以及屏蔽無效信息）、信息分發(fā)處理模塊（實(shí)時(shí)將消防設(shè)備有效的工作狀態(tài)信息交給用戶界面并生成日志記錄和相關(guān)報(bào)表，同時(shí)接受系統(tǒng)模塊的配置）、系統(tǒng)配置模塊（對消放預(yù)警工程的管理包括：新建、編輯、讀取和加載消防預(yù)警工程）、日志記錄與報(bào)表生成模塊、用戶交互界面模塊等幾大功能模塊。在系統(tǒng)之外的其他功能模塊主要有消防設(shè)備、計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)、上下級消防預(yù)警等模塊。這些模塊之間協(xié)同工作，整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)平臺才能有效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)功能。

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)平臺的詳細(xì)分析，消防預(yù)警系統(tǒng)主要包含三大方面：工程類、區(qū)域類和設(shè)備類。其中消防預(yù)警工程類具有所含區(qū)域、所含設(shè)備和工程配置三種特性。消防預(yù)警工程類可實(shí)現(xiàn)新建工程、修改工程、添加區(qū)域、修改區(qū)域、刪除區(qū)域、添加設(shè)備、修改設(shè)備、刪除設(shè)備、啟動(dòng)報(bào)警、啟動(dòng)滅火等功能。消防預(yù)警工程類依賴于消防設(shè)備類和消防區(qū)域類。消防預(yù)警工程數(shù)據(jù) ：消防預(yù)警工程數(shù)據(jù)包括消防預(yù)警工程的名稱、消防預(yù)警工程對應(yīng)區(qū)域的平面圖路徑、消防預(yù)警工程中包含的消防設(shè)備信息、消防預(yù)警工程對應(yīng)的配置文件路徑。其中，消防預(yù)警工程中包含的消防設(shè)備信息為一個(gè)消防設(shè)備信息的數(shù)組，每個(gè)數(shù)組成員都是一個(gè)存儲消防設(shè)備數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體。

5結(jié)論

隨著易燃易爆等新型材料的高速應(yīng)用，火災(zāi)一直成為商場、居民區(qū)以及生產(chǎn)基地的安全隱患，也對滅火救援的時(shí)效性提出了更高的要求。因此，構(gòu)建一套完善的消防安全監(jiān)控預(yù)警平臺涉及整個(gè)城市乃至整個(gè)國家的消防公共安全問題，有效利用該平臺將大大提高城市消防安全管理的效率。

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