鄭銳藝　張小蕾

摘要：隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術的發(fā)展，極大的加速了智慧消防從概念設計落地到實際產(chǎn)品應用。本文通過分析傳統(tǒng)消防的現(xiàn)狀，探討傳統(tǒng)消防存在的問題，闡明智慧消防建設的重要性;研究智慧消防系統(tǒng)平臺建設所涉及的關鍵技術，并為智慧消防系統(tǒng)和平臺設計提供建議。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);人工智能;AIoT;智慧消防

中圖分類號：TP18? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2021）04-0016-02

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提升，城市建設和管理正逐步向數(shù)字化、自動化、智能化方向發(fā)展，智慧消防作為智慧城市中公共安全應用領域的重要組成部分，人們對智慧城市、智慧生活提出了更高的要求。本文將探討如何通過現(xiàn)代化科技手段，提升消防系統(tǒng)完整性，提高防火監(jiān)督管理水平，實現(xiàn)消防安全隱患事前預警、事中處置、事后管理，多手段遏制火災事故，進而為人們創(chuàng)造美好生活，促進城市的和諧、可持續(xù)發(fā)展。

一、傳統(tǒng)消防現(xiàn)狀

（一）傳統(tǒng)消防行業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年，全年共接報火災23.3萬起，亡1335人，傷837人，直接財產(chǎn)損失36.12億元。當前我國消防安全形勢依然嚴峻，傳統(tǒng)消防仍面臨著許多問題，包括建筑消防存在孤島效應;消防預警設備老舊，依賴有線系統(tǒng)，損壞后修復難;公眾消防意識薄弱，存在僥幸心理;管理部門對設備終端的巡檢能力有限，對公眾缺乏有效監(jiān)管手段;消防信息化建設相較其他行業(yè)滯后，缺乏對終端數(shù)據(jù)的抓取能力，無法支撐科學決策等。

（二）智慧消防建設的政策指導

2017年10月，原公安部消防局發(fā)布了《關于全面推進“智慧消防”建設的指導意見》，2019年12月，應急管理部公開《關于推進全國智慧消防建設的提案》的答復指出：積極建設智慧消防大數(shù)據(jù)平臺和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，進一步指導和支持地方推進智慧消防建設?？芍腔巯雷鳛橹腔鄢鞘薪ㄔO的重要組成部分，構建智慧消防體系，提高消防風險防控能力，有力保障人民生命財產(chǎn)安全具有重大意義。

二、智慧消防的定義和作用

智慧消防建設是利用無線傳感、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等通信方式，對消防產(chǎn)品、設備等狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位與跟蹤，實現(xiàn)實時、動態(tài)、互動、融合的消防信息采集、傳遞和處理，通過信息處理、數(shù)據(jù)挖掘和態(tài)勢分析，從警情監(jiān)控、隱患查詢、設備巡檢、遠程指揮、應急管理等方面為防火監(jiān)督管理和滅火救援提供信息支撐，提高消防監(jiān)督與管理水平，增強消防滅火救援能力。智慧消防建設對于維護社會穩(wěn)定，構建和諧社會有著重要意義，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）主動預警，降低風險

智慧消防系統(tǒng)平臺可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測消防設備運行狀態(tài)，故障和隱患主動上報;對設施故障維修情況進行跟蹤、提示，直至恢復正常，有效解決問題發(fā)現(xiàn)不及時，設備長期帶病運行問題，從而增強建筑物抗御火災能力。

（二）提升管理，節(jié)省成本

通過集中管理，在線監(jiān)測，智能維護，自動報表等功能，有效提升單位消防管理水平，降低現(xiàn)場排查人力成本;通過電子化手段解決手動記錄不準確、不全面、不真實的問題，發(fā)生事故后可快速準確調取歷史數(shù)據(jù)，明確各方責任。

（三）智能救援，全面布局

通過“一張圖”就可掌握監(jiān)管場所火災隱患情況，精準判斷并處置，解決政府的痛點、盲點問題，形成網(wǎng)格化、標準化、痕跡化的大數(shù)據(jù)分析，提升政府部門的火災隱患管理和應急救援水平。

三、智慧消防涉及的關鍵技術

智慧消防建設從技術角度而言主要是實現(xiàn)消防系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)字化，消防維保信息化，滅火救援自動化和消防管理智能化，其涉及的關鍵技術及各技術的應用主要體現(xiàn)在以下方面。

（一）傳感器技術

智慧消防的基礎是感知并獲取消防系統(tǒng)的各種狀態(tài)，運用電量互感器，溫濕度傳感器、壓力傳感器，光電傳感器等儀器采集整個消防系統(tǒng)的狀態(tài)，形成監(jiān)測預警歷史數(shù)據(jù)庫，為進一步做大數(shù)據(jù)分析提供支撐。

（二）射頻（RFID）技術

通過在消防設備或消防設施上放置加密的RFID標簽，檢查員可以從檢查點采集和獲取設備運行數(shù)據(jù)，將設備的工作狀態(tài)實時傳輸?shù)街腔巯榔脚_，從而提高消防檢查的效率。RFID比傳統(tǒng)紙質方式更高效、簡潔，極大改善傳統(tǒng)消防檢查不到位、記錄不全的現(xiàn)象。

（三）物聯(lián)網(wǎng)技術（IoT）

建筑消防包含電、水、氣等多個系統(tǒng)，一個大型建筑內的消防設備數(shù)量多則以萬為單位，一部分設備通過有線方式進行監(jiān)控，線路多為暗線直線，線路一旦出現(xiàn)故障，設備立即失效，檢修費時費力;另一部分設備則靠巡檢人員定期檢查，無法及時發(fā)現(xiàn)問題;應用物聯(lián)網(wǎng)技術就能完美解決設備依賴有線通訊和無法實時監(jiān)測的問題。

（四）大數(shù)據(jù)技術

智慧消防的核心技術在于大數(shù)據(jù)的分析，通過對海量數(shù)據(jù)進行建模，開發(fā)專家系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)中找到原本不易發(fā)現(xiàn)的關聯(lián)性或是經(jīng)驗，并做出精準的預測與決策，通過平臺直觀展示火災風險趨勢和影響走勢的因素，實現(xiàn)隱患預警，火情預判以及提供處置方案的功能。

（五）云計算技術

云計算具有動態(tài)可擴展、按需部署、可靠性高的優(yōu)勢與特點。智慧消防平臺建設采用B/S架構與云計算結合，滿足智慧消防業(yè)務復雜多樣，用戶定制功能多，設備高并發(fā)等應用需求。

（六）地理信息系統(tǒng)技術（GIS）

運用GIS技術將系統(tǒng)設計成支持圖文交互，地圖下鉆等模式，提供城市區(qū)域圖的顯示、查詢與定位，以及消防設備的分布，以便于用戶直觀的解讀，為使用單位 或消防部門決策提供了重要的幫助。

（七）建筑信息模型技術（BIM）

運用BIM技術可以實現(xiàn)對建筑信息、設備信息由傳統(tǒng)二維消防管理向三維可視化消防管理的轉變，實現(xiàn)信息的實時更新，從而能夠快速、高效地了解火災環(huán)境，極大地提高消防救援的效率，提升了信息的準確性，對于火災預警準確定位，消防設施的排布，消防救援和被困者自救具有十分重要的意義。

（八）虛擬現(xiàn)實技術（VR）

消防人員通過VR技術實現(xiàn)沙盤推演流程標準化，實現(xiàn)三維沙盤的自主部署;普通用戶也可通過沉浸式的VR技術，高效學習消防器材使用方法、防/滅火，自救和逃生知識。

（九）人工智能技術（AI）

運用AI技術在設備端可實現(xiàn)自主運行、自我診斷、智能控制的功能，一量以生火災事故，將火災即時消滅在萌芽狀態(tài);其次，在平臺端實現(xiàn)消防系統(tǒng)一鍵體檢，消防聯(lián)動一鍵啟動，應急預案一鍵調優(yōu)等人工智能輔助決策功能，破解信息化發(fā)展的瓶頸。智慧城市是未來城市的主流形態(tài)，在人工智能技術的加持下，城市將真正擁有“智慧大腦”。

（十）5G技術

5G具有數(shù)據(jù)吞吐量更高、延遲更低、移動性更強的優(yōu)點，隨著5G商用的推廣，智能監(jiān)控數(shù)據(jù)讀取及共享、高清數(shù)據(jù)傳送能力將極大加強，對應急救援，遠程指揮作戰(zhàn)等應用將如虎添翼，同時基于5G的智慧城市安全系統(tǒng)將促進應急，交通，醫(yī)療等部門信息的互融互通，極大的提升多部門協(xié)同作戰(zhàn)能力。

四、智慧消防系統(tǒng)架構設計

智慧消防系統(tǒng)是通過各種信息傳感設備，將數(shù)據(jù)動態(tài)上傳至智能云平臺，把消防設施與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，將物理實體和虛擬世界的信息進行交換處理，并作出反應的智能服務器端的系統(tǒng)。系統(tǒng)體系架構自下而上應由感知層、傳輸層、應用層構成。

（一）感知層

感知層的數(shù)據(jù)采集來源于安裝于消防系統(tǒng)內的各類傳感器、安裝于消防設備上的電子標簽、視頻采集終端、維保巡查上傳的數(shù)據(jù)等。所采集的數(shù)據(jù)應上傳至消防設施物聯(lián)網(wǎng)信息中心。感知層的硬件支撐系統(tǒng)包含消防主機遠程監(jiān)控，電氣火災監(jiān)控，消防水系統(tǒng)監(jiān)控，煙霧報警監(jiān)控，視頻分析，電子巡檢等系統(tǒng)。

（二）傳輸層

傳輸層的主要功能是將數(shù)據(jù)、信息通過各種網(wǎng)絡進行安全可靠的傳遞，是物聯(lián)網(wǎng)重要的基礎設施。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸應具有傳輸效率及響應速度的實時性，并應有身份認證、數(shù)據(jù)安全加密及數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。

（三）應用層

應用層采用支撐服務技術，通過信息運行中心進行數(shù)據(jù)應用。支撐服務技術采用消息隊列、內存計算、負載均衡、并行運算、協(xié)議處理、運維管理和實時報警等技術手段。應用平臺應包括消防大數(shù)據(jù)應用平臺、維保應用平臺和應急管理平臺。

五、應用平臺設計

結合傳統(tǒng)消防的存在問題，智慧消防系統(tǒng)平臺的建設應從火災預防、人員管理、滅火救援、監(jiān)督檢查和安全教育幾方面著手。智慧消防平臺根據(jù)具體功能可劃分三大基礎平臺和三大應用平臺。

（一）三大基礎平臺

數(shù)據(jù)資源管理平臺主要梳理明確消防各業(yè)務系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)，隨著平臺的建立，消防管理部門將擁有多維、異構、實時、海量的消防大數(shù)據(jù)資源，從而構建全面、實時、標準的消防大數(shù)據(jù)資源體系。數(shù)據(jù)集成融合平臺定位為大數(shù)據(jù)的核心支撐，支持分布式一鍵部署，支持定時、事件觸發(fā)、人工執(zhí)行等調度方式，解決數(shù)據(jù)資源中心和各個業(yè)務系統(tǒng)之間、不同業(yè)務系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成融合自動化持續(xù)作業(yè)問題，為一體化大系統(tǒng)提供關鍵支撐。數(shù)據(jù)共享交換平臺實現(xiàn)跨系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)資源共享，幫助各系統(tǒng)更好的協(xié)作。共享交換平臺設計由中心平臺和前置系統(tǒng)構成。中心平臺將提供平臺的核心功能支持，包括目錄管理、安全服務、日志管理、監(jiān)控管理等，不直接參與數(shù)據(jù)交換過程;前置系統(tǒng)設計提供數(shù)據(jù)的發(fā)布、訂閱等功能，數(shù)據(jù)交換由前置系統(tǒng)之間交互完成。

（二）三大應用平臺

智慧消防物聯(lián)網(wǎng)平臺主要實現(xiàn)遠程可視化管理，消防系統(tǒng)實時感知，隱患監(jiān)測預警，火災風險評估功能;智慧消防維保服務平臺主要實現(xiàn)巡檢、維保、維修 過程透明可控、自動生成分析報表，持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng);電子化消防培訓，模擬消防演練功能;三維數(shù)字化應急管理平臺主要實現(xiàn)戰(zhàn)備資源感知，數(shù)字化預案管理，可視化作戰(zhàn)指揮一張圖，遠程聯(lián)動控制，火情智能預判，災后分析，預案調優(yōu)等功能。

通過建設以上基礎平臺和應用平臺，全面涵蓋了整個消防系統(tǒng)的資源監(jiān)控，隱患預警，人員管理，數(shù)據(jù)維護，報警處置，應急救援等方面的功能模塊，結合智能硬件終端系統(tǒng)的建設，即可完整構建出一套智慧消防系統(tǒng)。

六、結語

綜上可知智慧消防建設意義重大，涉及前沿技術眾多，智慧消防是消防行業(yè)發(fā)展中的一次歷史性機遇，雖然還處于起步階段，但隨著產(chǎn)業(yè)不斷完善，技術不斷成熟，加上民眾重視和政策利好，智慧消防作為智慧城市的重要組成部分將為消防產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展浪潮。

參與文獻：

[1]張蕾.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧消防建設[J].消防界，2018，004（006）：97-98.

[2]DGTJ08-2251-2018，消防設施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術標準[S].2018.