湖州市消防安全信息化系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

施惠明

0 引言

消防安全不僅關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全，更能有效保障經(jīng)濟社會的安全穩(wěn)定運行，消防安全工作得到國家各級部門的高度重視[1]。隨著信息技術(shù)在消防事業(yè)中的應(yīng)用，消防安全信息管理工作取得了長足的進步。近年來，浙江省湖州市內(nèi)各區(qū)縣、各重點消防單位為了推動消防工作發(fā)展，在單位內(nèi)初步采用信息化技術(shù)，建立了單位內(nèi)的消防設(shè)備信息化管理方案，提高了消防安全工作的信息化水平。但由于部分重點消防單位使用的開發(fā)平臺和通信接口未能統(tǒng)一，無法與湖州市消防救援支隊（以下簡稱“湖州消防”）的消防安全信息化系統(tǒng)實時接入，無法實現(xiàn)消防資訊的實時分享。進一步提高湖州市消防工作的信息化水平，及時準(zhǔn)確的分享和傳輸消防資訊，加強對湖州市各單位消防物資的實時管理和消防工作的在線監(jiān)控，及時消除安全隱患，盡可能降低消防安全事故的發(fā)生率，提高消防工作的響應(yīng)速度和反應(yīng)能力，充分保障人們生命財產(chǎn)的安全。

通過研發(fā)湖州市消防安全信息化管理系統(tǒng)，建立湖州市各區(qū)縣消防信息的統(tǒng)計、發(fā)送和資源共享系統(tǒng)，有效提高湖州市消防工作的信息化水平，對提高湖州市消防工作的應(yīng)急響應(yīng)速度、加強湖州市各單位的消防物資管理有著非常重要的作用。

1 消防安全信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 設(shè)計目標(biāo)

消防安全信息化管理系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)主要有以下3點：

（1）為湖州各區(qū)縣和重點消防單位建立統(tǒng)一的消防信息管理系統(tǒng)，主要包括消防知識、基礎(chǔ)安全信息、消防物資信息、消防水壓數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)設(shè)施信息等信息，實現(xiàn)消防信息的實時共享和傳輸、消防物資的管理，全面強化消防安全管理工作。

圖1 消防安全管理信息化系統(tǒng)功能圖

（2）客觀評價各重點消防單位的消防系統(tǒng)的安全評級，為企業(yè)的消防安全管理提供依據(jù)，全面提高企業(yè)的消防安全水平。

（3）便于消防信息的實時傳達。當(dāng)發(fā)生消防事故時，可以利用該系統(tǒng)實時報送消防救援信息。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

消防安全信息化管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和用戶交互模塊四部分，如圖1所示。

（1）數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊通過實時采集各種消防基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，包括消防水壓信息、消防制度規(guī)范信息、消防組織結(jié)構(gòu)信息和消防設(shè)施信息等。數(shù)據(jù)采集后保存在服務(wù)器中，為消防系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供數(shù)據(jù)支持[2]。

（2）數(shù)據(jù)通信模塊。該模塊通過向遠程用戶實時傳遞消防水壓數(shù)據(jù)、消防設(shè)施信息數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息。通信方式包括RS485串口通信、Profibus現(xiàn)場總線、WIFI通信、5G等多種通信方式。

（3）數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊對系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)進行處理。部分?jǐn)?shù)據(jù)如溫度、濕度等可以通過傳感器直接采集并傳入到系統(tǒng)中，部分?jǐn)?shù)據(jù)需要由工作人員手動錄入到系統(tǒng)中，消防安全信息化管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并對可能存在的安全隱患發(fā)出警報[3]。

（4）用戶交互模塊。用戶能通過該模塊實時查看消防安全信息，同時可以及時獲取消防安全信息化管理系統(tǒng)發(fā)出的警報信息，最終實現(xiàn)隨時監(jiān)控消防安全的目標(biāo)。

消防安全信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)使用星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)形式，將中間節(jié)點作為數(shù)據(jù)傳輸過程中的控制節(jié)點，消防安全信息化管理系統(tǒng)通信過程中，在網(wǎng)絡(luò)上連接的所有的節(jié)點都能夠向中間節(jié)點實時地進行數(shù)據(jù)的傳輸，最后向監(jiān)測端進行統(tǒng)一輸送，使消防水源對于每一個水壓監(jiān)測點進行監(jiān)測的目標(biāo)得到實現(xiàn)，在星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)下，利用網(wǎng)絡(luò)將水壓監(jiān)測點的編號、水壓信息等數(shù)據(jù)向消防安全信息化管理系統(tǒng)監(jiān)控中心進行傳輸，并存儲到消防安全信息化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

1.3 消防安全信息化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是消防安全信息管理系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)據(jù)庫不但能夠?qū)ο罃?shù)據(jù)進行接收、存儲、讀取、查詢、修改、刪除等，還能為消防管理與決策提供依據(jù)。

消防安全信息化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用SQL Server2008技術(shù)。SQL Server2008不僅能為多種開發(fā)平臺提供數(shù)據(jù)支持，還具有用戶界面友好、便于用戶操作等特點[4]。消防安全信息化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中主要包括綜合的消防管理數(shù)據(jù)表（SM）、消防設(shè)施管理數(shù)據(jù)表（FM）、監(jiān)測消防末端的水壓數(shù)據(jù)表（WP）和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)表（SY）四部分，能夠?qū)崟r存儲消防安全信息化管理系統(tǒng)各個模塊的數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 消防安全信息化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表命名

1.3.1 消防安全信息化管理系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成

（1）消防設(shè)施管理模塊。對消防支隊及相關(guān)企事業(yè)單位的消防設(shè)施、消防設(shè)備進行登記和編碼，并建立二維碼存儲該設(shè)備的名稱、用途、使用期限、使用方法和管理者姓名，通過掃描即可了解該設(shè)備的狀態(tài)。通過消防設(shè)施管理模塊，能有效加強對全部消防設(shè)備的管理。在日常巡檢中，也要詳細記錄巡檢人員和巡檢信息，便于隨時掌握消防設(shè)施的狀態(tài)。

（2）監(jiān)測消防水壓模塊。傳感器能對被檢測量進行連續(xù)的實時檢測，將所檢測的信息實時傳輸給計算機并提交給消防安全信息系統(tǒng)進行分析與處理。消防水壓是消防系統(tǒng)中的重要指標(biāo)，本設(shè)計中采用壓力變送器檢測消防水壓。壓力變送器是在一個單晶硅片上面配置惠通斯電橋，消防水壓的壓力大小會相應(yīng)地改變橋壁的電阻，并通過放大器放大差動電壓信號，在通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號，該電信號和輸出壓力存在線性關(guān)系[5]?，F(xiàn)場總線實時向消防安全信息化管理系統(tǒng)傳送標(biāo)準(zhǔn)電信號，用戶能夠?qū)崟r查看監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)ΡO(jiān)測數(shù)據(jù)進行調(diào)用，將客觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)提供給消防安全部門。

1.3.2 消防安全信息化管理系統(tǒng)的通信技術(shù)

（1）RS485串口通信。RS485串口通信采用半雙工工作模式，利用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，最大距離通信是1219米，最大傳輸數(shù)據(jù)速率是10Mb/s[6]。在現(xiàn)場對溫濕度檢測、消防水壓檢測的過程中，在每一個監(jiān)測點都會對控制器進行設(shè)置，從而接收水壓信息。RS485串口通信的通信距離與傳輸速率能夠滿足消防安全信息化管理系統(tǒng)的控制器和壓力變送器之間的通信需求。

（2）Pro fibus現(xiàn)場總線。消防安全信息化管理系統(tǒng)的監(jiān)控主機和控制器之間的通信采用Pro fibus現(xiàn)場總線來實現(xiàn)?？刂破魇盏綔貪穸葯z測、水壓等信息后，Pro fibus現(xiàn)場總線把控制器接收的信息向計算機監(jiān)控端進行傳遞，由此實現(xiàn)消防安全信息化管理系統(tǒng)的管理層和現(xiàn)場控制設(shè)備的通信，實現(xiàn)信息交換與共享的目的。

（3）5G和WIFI通信。為了有效發(fā)揮消防安全信息化管理系統(tǒng)的作用，通信傳輸方式應(yīng)具有較強的穩(wěn)定性和較高的傳輸速度。5G和WIFI均為無線通信技術(shù)，具有較高的傳輸速度，穩(wěn)定性好，還具有良好的適應(yīng)性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的信號覆蓋[7-8]。因此，隨著湖州地區(qū)5G業(yè)務(wù)的開展，在消防安全信息化管理系統(tǒng)中應(yīng)用5G技術(shù)成為可能。在WIFI信號覆蓋之處，可以使用WIFI通信，在沒有WIFI信號覆蓋之處，可以接入三大運營商的5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)消防信息的及時傳輸。

2 湖州市消防安全信息化系統(tǒng)的運用狀況

2.1 優(yōu)勢

通過建立統(tǒng)一的湖州市消防安全信息化系統(tǒng)，分別接入湖州各區(qū)縣及重點消防單位，通過一段時間的運營，較大地提高了湖州市消防安全工作的成效。

2.1.1 提高了消防工作效率

通過建設(shè)湖州市消防安全信息化系統(tǒng)，并分別與湖州區(qū)縣及重點消防單位建立連接，方便消防信息的及時傳輸，同時提高了消防物資的管理成效，極大地提高了消防工作的工作效率。湖州市消防安全信息化系統(tǒng)實施以來，湖州市消防的工作效率得到顯著提升，同時推廣了無紙化辦公，節(jié)約了大量的辦公耗材。

2.1.2 加大了消防物資的管理成效

消防物資的管理是消防工作的重要內(nèi)容。通過實施湖州市消防安全信息化系統(tǒng)，對消防物資進行分類管理，分別錄入消防物資的品名、使用方法、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期和有效期等信息。同時設(shè)置警示，當(dāng)某種消防物資庫存數(shù)量不夠時，或某消防物資有效期臨近時，系統(tǒng)會自動彈出警示消息，消防人員可有針對性地進行采購補充或?qū)⑴R期物資報廢處理，提高了消防物資管理的信息化水平，提高了消防物資的管理成效。在系統(tǒng)實施前，湖州市內(nèi)部分單位在消防物資管理上存在混亂的現(xiàn)象，部分物資過期均未及時更換。采用本系統(tǒng)后，各單位對消防物資的管理水平得到顯著提升，各消防單位均按照系統(tǒng)警示要求對臨期的消防物資進行了替換。

2.1.3 提高了應(yīng)急救援的響應(yīng)速度

應(yīng)急救援的響應(yīng)速度對盡早消除危險事故有著決定性作用。信息化系統(tǒng)能夠加快應(yīng)急救援資訊的傳輸速度，危險事故的發(fā)現(xiàn)者能通過信息化平臺報送事故信息，湖州市消防中心在收到事故信息后可以通過信息化系統(tǒng)及時將事故信息發(fā)送給救援人員，以提高應(yīng)急救援的響應(yīng)速度。

2.2 問題

湖州市消防安全信息化系統(tǒng)自運行以來，對提高湖州消防事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了良好的作用。但在運行過程中，也逐漸暴露出一些有待完善的問題。

2.2.1 接入范圍有待進一步擴大

目前，湖州市消防安全信息化系統(tǒng)僅接入了各區(qū)縣消防部門及重點消防單位，尚未接入到各住宅小區(qū)、小微企業(yè)等，未能實現(xiàn)各住宅小區(qū)、小微企業(yè)的消防工作的信息化管理。

2.2.2 未能向公眾進行消防宣傳

目前，湖州市消防安全信息化系統(tǒng)尚未建立公眾消防安全教育模塊，公眾訪問系統(tǒng)僅能反映消防安全問題，未有向公眾提供消防安全教育的模塊。

2.3 對策及建議

為了更好的提高湖州市消防工作開展的成效，在今后的工作中，將主要從以下方面開展工作，進一步完善湖州市消防安全信息化系統(tǒng)的功能，提高湖州人民及企事業(yè)單位對湖州消防工作的滿意度。

2.3.1 進一步擴大系統(tǒng)的接入范圍

隨著湖州市消防安全信息化系統(tǒng)的進一步調(diào)試完善和通信容量的進一步擴容，后續(xù)將逐漸接入到湖州市內(nèi)尚未接入系統(tǒng)的各住宅小區(qū)、小微企業(yè)等，構(gòu)建全面的湖州消防信息化管理系統(tǒng)。

2.3.2 進一步拓展系統(tǒng)的宣傳教育功能

一直以來，消防工作對公眾而言有一定的神秘性和不透明性，公眾無法了解消防工作的具體內(nèi)容。通過建立湖州市消防安全信息化系統(tǒng)，可以在系統(tǒng)上展示湖州消防的工作，加大消防安全教育，進一步拓展該系統(tǒng)的消防宣傳教育功能。

3 結(jié)束語

隨著人們對消防安全管理日益重視，如何加強消防安全管理，提高消防安全管理成效，成為人們所關(guān)注的重點。采用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)消防安全信息化管理系統(tǒng)，加強對消防設(shè)施的管理，實時監(jiān)測并預(yù)測消防安全問題，及時發(fā)現(xiàn)消防安全隱患并整改，使各類消防隱患被消除，營造良好的消防安全環(huán)境，提高消防安全工作效率，保證人民群眾的生命財產(chǎn)的安全，保障社會經(jīng)濟的良好運轉(zhuǎn)，有著非常重要的意義。