■ 左超 應(yīng)急管理部沈陽(yáng)消防研究所

■ 袁琳 沈陽(yáng)市消防支隊(duì)大東區(qū)消防大隊(duì)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，但是其他方面的社會(huì)問(wèn)題卻逐漸凸顯出來(lái)，其中消防救援行業(yè)問(wèn)題極為凸顯。在信息技術(shù)革命不斷發(fā)展的今天，利用信息技術(shù)、通訊技術(shù)等現(xiàn)代化手段實(shí)現(xiàn)消防救援信息化建設(shè)，對(duì)消防工作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理，是消防救援現(xiàn)階段的重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明，智慧消防系統(tǒng)在消防工作中可以發(fā)揮出巨大的作用，是未來(lái)現(xiàn)代化消防發(fā)展的主要趨勢(shì)，應(yīng)該得到優(yōu)先的發(fā)展。

一、智慧消防系統(tǒng)總體架構(gòu)搭建方法

智慧消防系統(tǒng)是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的主要趨勢(shì)，對(duì)消防行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展具有這十分重要的促進(jìn)作用，智慧消防系統(tǒng)是基于柵格化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建而成，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)自感知、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，本文設(shè)計(jì)的智慧消防系統(tǒng)總體架構(gòu)搭建方法以及系統(tǒng)組成包括：

第一，智慧消防系統(tǒng)采用的體系架構(gòu)是面向服務(wù)對(duì)象的，結(jié)合了云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了音視頻數(shù)據(jù)交互等核心功能。第二，在智慧消防系統(tǒng)中采用了統(tǒng)一的接入標(biāo)準(zhǔn)，其中還兼容了SIP、H.323、Oonvif、PSIA等協(xié)議，也正是通過(guò)這些協(xié)議改變了音視頻數(shù)據(jù)原有的接入方式，成為了IP網(wǎng)絡(luò)接入方式。第三，智慧消防系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資源被無(wú)級(jí)別放置在云服務(wù)平臺(tái)上，不同的單位可以受地域、級(jí)別的限制，調(diào)度資源，實(shí)現(xiàn)了資源共享。第四，在智慧消防系統(tǒng)中，根據(jù)不同任務(wù)用戶的實(shí)際需要，建立了預(yù)設(shè)組網(wǎng)功能，基于這種功能，可以在網(wǎng)絡(luò)上臨時(shí)召開(kāi)不同的會(huì)議。第五，智慧消防系統(tǒng)中采用的是計(jì)劃指揮平臺(tái)，這種基于流程化思想研發(fā)的出來(lái)的平臺(tái)，可以有效解決傳統(tǒng)消防工作指揮過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。第六，智慧消防系統(tǒng)中可以根據(jù)用戶權(quán)限調(diào)整平臺(tái)權(quán)限，以此形成網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)，保證消防工作開(kāi)展過(guò)程中調(diào)度、指揮的順利進(jìn)行。除此之外，還形成了多屏畫面的遠(yuǎn)程同步技術(shù)、執(zhí)勤管理系統(tǒng)、音視頻數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及語(yǔ)音保底通信功能。

二、智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)

智慧消防系統(tǒng)中硬件是軟件的載體，在監(jiān)控平臺(tái)中包括了ARM處理器和CAN通信模塊、存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤、調(diào)試串口、SD卡模塊、網(wǎng)口模塊等部分，其中ARM處理器是核心控制模塊。

（一）操作功能設(shè)計(jì)

本文以智慧消防系統(tǒng)中監(jiān)控平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析，智慧消防系統(tǒng)的首要原則就是要保證操作簡(jiǎn)便，要盡可能地簡(jiǎn)化人員的操作步驟，因此監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)該提供可視化的操作界面以此幫助操作人員更快的完成操作，圖1為智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)軟件中的操作界面功能。

圖1 智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)軟件中的操作界面功能

（二）通信功能設(shè)計(jì)

在智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)中通信功能的實(shí)現(xiàn)也極為重要，對(duì)于智慧消防系統(tǒng)而言，最為重要的就是數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)有效性。在智慧消防系統(tǒng)中監(jiān)控平臺(tái)和終端設(shè)備一般會(huì)采用CAN總線的方式進(jìn)行通信，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，非常容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況?？紤]到這個(gè)問(wèn)題，本文在設(shè)計(jì)時(shí)，采用了FIFO+Hash算法，這種解決方案可以對(duì)CAN總線傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理，然后采用多線程的方式對(duì)A線程進(jìn)行循環(huán)讀取，并且將讀取到的CAN數(shù)據(jù)插入到設(shè)定好的FIFO隊(duì)列中。B線程則對(duì)FIFO隊(duì)列進(jìn)行出隊(duì)操作，從而有效解決CAN數(shù)據(jù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)丟包問(wèn)題。

（三）數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)

在智慧消防系統(tǒng)中監(jiān)控平臺(tái)和管理平臺(tái)之間涉及到大量的業(yè)務(wù)，因此不同的業(yè)務(wù)的通信方式不同，數(shù)據(jù)處理也不同，在最終的終端設(shè)備上，需要對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行分析處理。尤其是在分析火災(zāi)情況時(shí)，需要智慧消防系統(tǒng)中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在第一時(shí)間動(dòng)起來(lái)，因此數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析設(shè)置都需要形成明確的設(shè)置。不僅如此，在平臺(tái)上的信息都會(huì)進(jìn)行統(tǒng)一管理，以此解決了傳統(tǒng)消防工作中出現(xiàn)的記錄不完整問(wèn)題，避免消防過(guò)程中因?yàn)樾畔⑷笔?，而錯(cuò)過(guò)最佳搶險(xiǎn)時(shí)機(jī)。除了上述三點(diǎn)內(nèi)容之外，其他功能設(shè)計(jì)也十分重要，在監(jiān)控平臺(tái)中，還要實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送以及聯(lián)網(wǎng)報(bào)警功能，以此才能夠保證數(shù)據(jù)的正確性。

（四）軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)

綜上所述，在設(shè)計(jì)智慧消防系統(tǒng)時(shí)，必須要選擇功能強(qiáng)大、穩(wěn)定性較高、開(kāi)發(fā)周期較短的操作系統(tǒng)，還要盡可能的降低開(kāi)發(fā)成本，因此，智慧消防系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)搭建一般選擇Linux內(nèi)核進(jìn)行，編程語(yǔ)言程序采用QT語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)環(huán)境為QtCreator2.4.1，交叉編譯器采用arm-linux-gcc-4.4.1。首先在虛擬機(jī)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在開(kāi)發(fā)成功后，在進(jìn)行交叉編譯，最后將開(kāi)發(fā)成功的程序移植到ARM板上。

三、智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)測(cè)試應(yīng)用

（一）試驗(yàn)測(cè)試環(huán)境構(gòu)建

在完成智慧消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，還要進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)的使用情況，系統(tǒng)功能測(cè)試主要是根據(jù)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試，主要采用的是黑白盒測(cè)試方法。軟件環(huán)境中包括IAR開(kāi)發(fā)軟件、串口調(diào)試助手等，硬件環(huán)境包括電源適配器、溫度、濕度、煙霧濃度傳感設(shè)備等。在完成具體的構(gòu)建工作后，就可以在虛擬機(jī)上運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)。

（二）軟件功能的測(cè)試

根據(jù)：操作界面功能測(cè)試、通信測(cè)試和數(shù)據(jù)分析處理功能測(cè)試的結(jié)果顯示，本文設(shè)計(jì)出來(lái)的智慧消防系統(tǒng)可以通過(guò)模擬火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，引入干擾源，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的，數(shù)據(jù)前后一致，通信正常，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高，也沒(méi)有出現(xiàn)丟包的情況，同時(shí)，數(shù)據(jù)處理也可以正常運(yùn)行。比如，將智慧消防系統(tǒng)應(yīng)用在消防監(jiān)督工作中，可以徹底改變傳統(tǒng)的消防監(jiān)督模式，相關(guān)人員可以登錄這個(gè)系統(tǒng)，查詢有關(guān)單位的消防設(shè)施情況，明確不同場(chǎng)所中的消防信息，包括：疏散通道、消防水源的具體位置，還可以對(duì)消防產(chǎn)品的維護(hù)情況、使用情況等信息進(jìn)行全面的了解。對(duì)于智慧消防系統(tǒng)來(lái)講，只有建立起來(lái)消防物聯(lián)網(wǎng)，才能夠建立起相應(yīng)的智慧功能。那么首先就要收集掌握智慧消防所需要的信息數(shù)據(jù)，并且建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議，基于此，才能夠進(jìn)一步組建相應(yīng)的智慧消防系統(tǒng)，更好的為社會(huì)服務(wù)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)代消防行業(yè)應(yīng)該積極利用信息技術(shù)以及通訊技術(shù)，建立健全智慧消防系統(tǒng)。智慧消防系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以為消防工作贏得更多的時(shí)間，最大程度降低火災(zāi)帶來(lái)的危害，同時(shí)智慧消防系統(tǒng)也可以降低消防行業(yè)的成本，讓消防行業(yè)得到全面的發(fā)展。經(jīng)過(guò)具體的試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，本文從操作功能、通信功能、數(shù)據(jù)處理、軟件平臺(tái)這些方面設(shè)計(jì)出來(lái)的智慧消防系統(tǒng)符合消防行業(yè)的需求，可以實(shí)現(xiàn)消防行業(yè)中的基礎(chǔ)功能。