“智慧消防”平臺建設(shè)分析

姜立平 姜爽 陳云｜文

近年來，“智慧消防”在城市管理中蓬勃發(fā)展，覆蓋城市消防安全的各個環(huán)節(jié)，通過獲取消防安全的關(guān)鍵信息，整合并分析消防安全數(shù)據(jù)，為城市消防安全管理、消防重點單位、消防設(shè)備廠商、保險機構(gòu)和科研機構(gòu)等提供決策支持，實現(xiàn)了消防行業(yè)的整體轉(zhuǎn)型和升級。近年來，我國在“智慧消防”的研究與推廣中取得了豐碩成果，但總體來看目前“智慧消防”平臺的建設(shè)智能化程度普遍較低，因此，本文針對“智慧消防”開發(fā)、建設(shè)、運營過程中重難點問題、應(yīng)對措施及解決方案等問題作分析探討。

重難點問題

消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)準確性無法保障

“智慧消防”平臺對社會單位消防數(shù)據(jù)的需求高，它將聯(lián)網(wǎng)單位的固有消防設(shè)施設(shè)備結(jié)合火災(zāi)報警技術(shù)、信息通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機控制技術(shù)和多媒體顯示技術(shù)，通過公用(單位)電話網(wǎng)絡(luò)、局域/廣域網(wǎng)絡(luò)、無線GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)等多種傳輸方式，實時采集監(jiān)控現(xiàn)場的各類報警信號、故障信號、圖像信息，并及時可靠地將上述各類消防數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心。

但是，由于大部分聯(lián)網(wǎng)單位消防安全主體責任不落實，消防管理水平參差不齊，對消防設(shè)施設(shè)備的維護保養(yǎng)也存在一定的缺陷。這導(dǎo)致了通過各種渠道采集至平臺的消防數(shù)據(jù)普遍存在關(guān)鍵信息丟失、缺乏準確性、誤報警頻繁等現(xiàn)象，使“智慧消防”平臺對數(shù)據(jù)的深層次挖掘及智能化再處理受到了極大干擾。

城市火災(zāi)自動預(yù)警構(gòu)建困難

城市火災(zāi)防控一直以來都是消防工作中的重心，城市區(qū)域內(nèi)高樓林立，大型商業(yè)綜合體、地下建筑、現(xiàn)代化廠區(qū)、公共場所等高速發(fā)展，而火災(zāi)發(fā)生是具有不確定性及隨機性的。隨著社會發(fā)展加快和經(jīng)濟水平的提高，火災(zāi)發(fā)生頻次呈上升態(tài)勢。因此，通過“智慧消防”平臺，打造城市火災(zāi)自動預(yù)警中心是實現(xiàn)對社會單位消防工作全面信息化管理的重要手段之一。通過城市火災(zāi)自動預(yù)警中心，可以對城市火災(zāi)風險進行整體性、系統(tǒng)性的分析和研判，實現(xiàn)對城市中社會單位、行業(yè)區(qū)域等火災(zāi)預(yù)警的“智能化”“自動化”，并與消防部門信息數(shù)據(jù)互通，從而使得消防部門提前實施消防監(jiān)管干預(yù)，將火災(zāi)控制在萌芽階段。但是由于城市環(huán)境復(fù)雜，消防監(jiān)控全面覆蓋難度大，干擾信號多，如何打造準確、快速、適應(yīng)性強的城市火災(zāi)自動預(yù)警中心是“智慧消防”平臺建設(shè)的重點項目。

平臺運營服務(wù)難度大

“智慧消防”平臺是一套面向多廠商、多協(xié)議和各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)，需要解決各類設(shè)備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件等與子系統(tǒng)等集成綜合平臺。而且平臺的前端消防數(shù)據(jù)來源可以服務(wù)于社會各行各業(yè)、各區(qū)域及行政部門，保證前端數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并建立一支協(xié)作上高效、物理位置上分散、業(yè)務(wù)技術(shù)上專精的售后服務(wù)團隊，提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)，確保“智慧消防”平臺能夠正常運行，也是值得關(guān)注的重點之一。

在實際運營過程中，隨著新技術(shù)發(fā)展，前端消防產(chǎn)品會不斷升級，導(dǎo)致平臺軟件亦需隨之升級。同時，隨著用戶對系統(tǒng)功能的不斷要求或者是政策變化，需要系統(tǒng)功能隨之升級、改造，不斷完善。因此“智慧消防”平臺對每個系統(tǒng)軟件、工具軟件的運維保障工作也同樣十分重要。

應(yīng)對措施及解決方案

層層篩選實現(xiàn)真實火警預(yù)判

1．構(gòu)建體系完善的數(shù)據(jù)分析層

正如前文所述，“智慧消防”平臺其未來所接觸到的消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是海量的。這些經(jīng)過各種采集方式匯集到“智慧消防”數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，從其來源本身來說，彼此缺乏準確性和關(guān)聯(lián)性，所以無法直接為用戶提供研判依據(jù)，需要依靠專業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和邏輯運算對這些數(shù)據(jù)進行進一步的分析計算。由此可見，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸流程和研判需要，構(gòu)建一條體系完善的數(shù)據(jù)分析層是十分重要的，將這些海量的消防數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析層的篩選整理，再流轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)儲存層，可以有效地解決由于數(shù)據(jù)源自身原因造成的信息可靠性低等問題。

2．運用多種數(shù)據(jù)分析方法

通過數(shù)據(jù)分析層并結(jié)合多種分析方法對消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行分析計算，常用的分析算法主要有回歸分析法、分類分析法、聚類分析法、關(guān)聯(lián)分析法等。如某用戶/區(qū)域長期推送大量火警信息，通過對該用戶/區(qū)域范圍內(nèi)及周邊相鄰用戶/區(qū)域的消防數(shù)據(jù)進行提取，同時，對已發(fā)生火災(zāi)場所的消防數(shù)據(jù)進行碰撞，可以提煉出一批具有共性的數(shù)據(jù)值。再將這批數(shù)據(jù)以某種特征進行劃分，建立一定的邏輯方程式，就可以有效地對大量無序且缺乏真實性的消防數(shù)據(jù)進行篩選。

3．依托真實火警研判功能

實現(xiàn)真實火警的預(yù)判需要設(shè)計一套準確的真實火警研判分析模塊，其構(gòu)建過程需要大量的運算邏輯程式和人工智能計算功能。主要方式表現(xiàn)為通過對“智慧消防”平臺采集到的消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析層的清洗轉(zhuǎn)換后，將與火警相關(guān)的消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行篩選提取。再通過N種能夠初步確認火災(zāi)發(fā)生的邏輯關(guān)系進行計算，將計算結(jié)果按一定的標準劃分成相應(yīng)的火警風險等級。不同的火警風險等級分別觸發(fā)真實火警二次確認程序，最終得出研判結(jié)果。出于對火災(zāi)損失嚴重性和消防安全的重要性，在實現(xiàn)真實火警研判后應(yīng)當通過人工最終確認。

“智慧消防”平臺

多功能實現(xiàn)城市火災(zāi)預(yù)警中心智能化

1．形成城市全方位、全覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

綜合利用RFID（射頻識別）、無線傳感、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，依托有線、無線、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信手段，整合已有的各數(shù)據(jù)中心，在傳統(tǒng)監(jiān)測火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的運行狀態(tài)及故障、報警信號基礎(chǔ)上，利用圖像模式識別技術(shù)對火光及燃燒煙霧進行圖像分析報警；監(jiān)測室內(nèi)消火栓和自動噴淋系統(tǒng)水壓、高位消防水箱和消防水池水位、消防供水管道閥門啟閉狀態(tài)、防火門開關(guān)狀態(tài)，利用單位視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控安全出口和疏散通道、消防控制室值班情況；將各數(shù)據(jù)集中至一個平臺中，打造消防設(shè)施監(jiān)控“一張網(wǎng)”。同時，利用三維立體模型技術(shù)，將消防單位建筑體信息及消防設(shè)施監(jiān)控各數(shù)據(jù)進行可視化模擬展示，并針對水、電、氣等重要資源進行單獨建模，實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)可視化展示。

2．打造在線監(jiān)督管理

城市預(yù)警中心能夠?qū)⒔尤胂到y(tǒng)的社會單位/建筑的消防安全現(xiàn)狀及隱患通過可視化方式直接進行展示，并通過GIS定位系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等實現(xiàn)精準定位，輔助“智慧消防”平臺所監(jiān)管轄區(qū)內(nèi)的消防安全監(jiān)控及管理，推進火災(zāi)隱患的監(jiān)督整改，實現(xiàn)消防場所火災(zāi)事故早發(fā)現(xiàn)、早報警、早撲滅，全面解決消防監(jiān)督難點。

3．多數(shù)據(jù)融合實現(xiàn)智能化預(yù)警

城市預(yù)警中心可以根據(jù)當今火災(zāi)探測的現(xiàn)狀和實現(xiàn)火災(zāi)早期探測的需求，將多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用在火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中，選擇多個傳感器對火災(zāi)過程的多參數(shù)進行監(jiān)測，特別是對火災(zāi)初期產(chǎn)生的異常信息進行全面監(jiān)控，彌補了采用單一傳感器的不足，擴展了時間上及空間上的觀測范圍。同時，通過采用自適應(yīng)加權(quán)融合估算法配合智能判別技術(shù)，增強了系統(tǒng)報警輸出的靈敏性和可靠性，使系統(tǒng)達到了實現(xiàn)提前預(yù)警的目的。

多管齊下保障運營服務(wù)專業(yè)高效化

1．建立一支具備高技術(shù)專業(yè)水平的服務(wù)團隊

要保障“智慧消防”平臺的運營，需要擁有一支強大的項目管理班子和優(yōu)秀的售后服務(wù)團隊。根據(jù)同類項目獨特的運營需求，建立故障等級修復(fù)機制、客戶回訪機制、應(yīng)急處置機制。團隊成員應(yīng)該以客戶需求為己任，嚴格要求自己，不斷尋求突破，在協(xié)助用戶應(yīng)急處理上充分施展自身的專業(yè)能力。

同時，為保障及充分維護前端數(shù)據(jù)來源，應(yīng)在“智慧消防”平臺所監(jiān)管轄區(qū)內(nèi)建立多個運營維護分中心，提供本地化服務(wù)。

2．制定完善、嚴格的售后服務(wù)管理體系和規(guī)章制度

保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要制定一套完整的、科學的、合理的管理體系和規(guī)章制度。同時，為保證“智慧消防”平臺持續(xù)有效運行，應(yīng)24 h不間斷提供相對應(yīng)技術(shù)支持服務(wù)和現(xiàn)場支持服務(wù)。其中，技術(shù)支持服務(wù)主要體現(xiàn)在充分挖掘用戶需求，加強系統(tǒng)靈活性和可擴充性的設(shè)計，靈活地支撐需求變化。當軟件系統(tǒng)因各種原因已經(jīng)無法滿足業(yè)務(wù)開展，應(yīng)及時進行軟件系統(tǒng)處理?，F(xiàn)場支持服務(wù)的服務(wù)方式主要是為“智慧消防”平臺所服務(wù)的用戶提供面對面的、現(xiàn)場的、本地化服務(wù)，這種方式能夠最大限度地滿足用戶在第一時間得到問題的解答，并且也能夠更快地了解用戶的現(xiàn)狀，同時也能更好地有針對性地提供技術(shù)支持服務(wù)。

3．選擇技術(shù)先進可擴展性強的軟硬件

系統(tǒng)的軟硬件是否先進，以及是否具備較強的可擴展性是保證系統(tǒng)在不斷更新的各種需求過程中保持生命力的重要指標。在進行“智慧消防”平臺建設(shè)時，除了要充分考慮系統(tǒng)設(shè)計時所使用相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢，避免采用快被淘汰的技術(shù)，降低軟件升級的難度。同時，也要充分考慮到行業(yè)將來的需求，并在系統(tǒng)設(shè)計時注重系統(tǒng)的靈活性和可擴充性，減少系統(tǒng)軟硬件升級和擴展的難度。

“智慧消防”的出現(xiàn)和發(fā)展并不是孤立存在的，它依托于新科學技術(shù)的興起，實踐于我國城市的發(fā)展走向。盡管目前“智慧消防”的建設(shè)仍處于起步階段，但是只有不斷提高“智慧消防”的學術(shù)研究與工程建設(shè)，突破涉及“智慧消防”建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建、智能感知系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，才能真正意義上將“智慧消防”建設(shè)納入到“智慧城市”中，才能促進城市的發(fā)展步入新的更加穩(wěn)健的快車道。