基于智慧城市感知消防系統設計與實現

摘要：本文主要探討當前智慧城市構建中，如何加強消防工作，借助物聯網等先進技術，實現感知消防系統設計。隨著智慧城市理念的提出，工作人員借助先進的通信技術，對當前消防系統進行改造，設計出一套基于智慧城市的感知消防系統。該消防系統設計從感知消防系統模型設計方案開始，對該模型中不同模塊工作過程展開細致闡述，介紹了感知消防系統主題模塊設計工作。當前智慧城市構建中，涉及到不同消防解決方案，重視對該系統與現有消防體系的融合工作，為構建智慧城市作出努力，不斷完善當前消防系統構建工作，以供相關工作人員借鑒分析，共同提高。

關鍵詞：智慧城市;消防系統;主題模塊;融合工作

1 引言

“十三五”期間，我國重視智慧城市建設工作，消防信息系統已經實現了網絡化、信息化發展，為應對當前復雜的火災風險，重視感知消防系統建設，提高消防人員工作能力，保護城市居民生命財產安全。當前科學技術發展，以物聯網、大數據等一系列技術為核心，推動智慧城市構建，打造現代化大都市，提高城市居民生活水平。感知層消防系統的構建，借助物聯網技術，提升消防工作人員自身能力，能夠快速響應，對火災情況實時監測，為消防工作提供有效指引，提升當前工作效率，利用高新技術，對當前城市中建筑進行監控管理，通過集中控制平臺，對這些設備進行管理，提高建筑物抵御火災的能力，對當前消防系統構建有著重要意義。

2 智慧城市概述

智慧城市源于“智慧地球”理念，一經出世，便受到了眾多企業與研究機構的重視，現階段對于智慧城市的定義，主要分為以下三點。第一點，智慧城市的構建需要將信息技術作為基石，貫穿整個設計工作。對于未來城市發展的方向，隨著信息化技術的發展，將物聯網、云計算等先進科學技術貫徹到城市建設中，促進城市智能提升，打造先進的宜居城市。第二點，智慧城市的構建需要不同機構、企業之間相互合作，在整個系統構建中，實現優勢資源的合理配置，提高資源利用率，促進城市高效運行。各單位積極參與智慧城市構建，在不同的子系統或者模塊中發揮自身重要作用。第三點，智慧城市代表著當前城市建設的方向，是當前城市發展的新模式，與傳統城市構建理念相比，將新技術、新理念融入其中，能夠提升城市不同組成部門之間的工作效率。智慧城市的構建主要是將城市中不同主體之間有效聯系，促進產業體系升級改造，增強自身實力，促進城市經濟又好又快發展。

智慧城市構建，是促進城市發展的重要方式，當前創新型經濟建設，推動城市產業升級，尤其是供給側結構性改革工作深入推進，將信息技術有效融入到智慧城市構建中，能夠增進不同主體之間的聯系，促進經濟發展。智慧城市的構建是以移動通信技術為主體，推動物聯網、云計算等不同技術改造當前傳統產業結構，實現全面感知的融合應用。目前我國城市化步伐加快，城市在經濟、政治上占據重要地位，并且一些大都市在世界舞臺上發揮著重要作用。為應對城市環境污染與能源緊缺問題，加強信息網絡構建，促進城市智慧發展。智慧城市概念是當前解決城市發展中遇到的難題的一種解決途徑，也是未來城市發展的重要方向。當前智慧城市構建，主要體現了以下四點特征，第一點是基于傳感技術，對當前城市發展進行感知，實現對當前城市管理的全面感知。第二點是寬帶泛在的互聯，利用無線網絡、有線光纖構建城市神經網絡，實現信息的便捷傳輸，第三點是智能融合的應用，在當前科學管理中，重視智能化技術發展，形成全面開放的復雜系統，將不同產業與智慧城市之間有效集成，促進城市發展，為解決城市中存在的問題提出創新思路，將智慧城市中不同系統之間實現連通，實現城市智慧化發展，第四點也是最重要的一點，即以人為本的可持續創新，該理念的提出，重視以人為本，將其作為現代化科學技術的應用的目標[1]。在智慧城市構建中，消防工作是當前城市建設的重要一環，是降低火災對城市居民生活影響的重要途徑。

3 感知層消防系統基本原理

隨著國家構建智慧城市實施計劃的推進，對智慧城市建設中智慧消防的定義有了比較清晰的共識，“智慧消防”是利用物聯網、人工智能、虛擬現實、移動互聯網+等最新技術，配合大數據云計算平臺、火警智能研判等專業應用，實現城市消防的智能化，提高信息傳遞的效率、保障消防設施的完好率、改善執法及管理效果、增強救援能力、降低火災發生及損失。當城市建筑內部，火災是危害到整體建筑的重要因素，加強對智慧消防系統的構建，能夠借助信息技術，不斷提升當前建筑能力，降低火災對整體建筑的影響，保障城市居民生命財產安全。當前我國學者傅永財對智慧消防研究頗深，在他看來，智慧消防是基于物聯網技術，將當前興起的一系列高新技術融入其中，實現以云計算、大數據為核心的智能小系統，能夠根據消防工作需要，從當前系統所收集到的內容進行評判，分析建筑物內部存在的火災隱患，并且制定有效的管理方式，積極應對當前火災風險，采取智能評估與滅火策略的分析與決策。與當前較為流行的數字消防工作相比，智慧消防系統的構建不僅僅是理論的創新，還是綜合技術的提升。智慧消防不僅建立在一系列高新技術上，還從不同角度做出分析，結合實際應用，創新管理方式，提升當前消防系統性能，便于對當前消防工作中收集到的信息進行評判，制定有效決策，降低火災對建筑物的影響，保障人員生命財產安全[2]。

智慧消防的特質主要包括以下三點，這也是對當前現有的智慧消防系統進行總結，能夠積極應對科學技術的提升，改善消防工作。

第一點，智慧消防更加重視信息的全面感知，在構建智慧消防建設中，需要重視對消防大數據網絡的應用，利用各種終端設備，實現對周邊建筑物信息的收集，建立高效的管理制度，將這些數據進行有效處理，從而完成對建筑的全局化監測與管理[3]。

第二點，智慧消防不僅重視感知，該重視在不同系統之間實現高效的信息互通，發揮自身優勢，在不同系統之間實現高效的數據重構與整合，避免信息孤島的出現，將不同系統之間有效融合，搭建智慧消防提醒，實現不同系統之間的信息共享。

第三點，智慧消防工作需要依靠海量的數據來實現對智慧系統的構建，從而真正實現智慧化。在當前智慧消防構建中，需要重視對數據的挖掘與處理，積極應對不同部門之間的需求，促進智慧消防系統的構建，為消防部門提供高質量服務。

4 智慧城市感知消防系統設計方案

當前智慧城市消防系統設計方案應該從以下幾個部分入手，構建整個感知消防系統。智慧消防控制系統是當前整個感知消防系統的核心，也是整個消防系統的主控制臺，能夠將不同模塊之間的數據有效傳輸給控制臺，實現對消防控制系統的控制與應用。主控制臺的應用，將火災監測不同系統有效結合在一起，實現對感知消防系統的管理，消防工作人員能夠通過主控制臺，及時掌握各個系統的運行現狀。智慧消防系統是整合消防系統、安防系統，通過光纖或無線網絡接入城市管理系統（智慧城市運行管理中心），對建筑內的智能無線煙感、溫感監測系統、電氣火災監測系統、可燃氣體探測系統、消防水壓、水位監測系統、防火門監控系統、消防應急疏散系統、余壓監測系統、消防通道等通過大數據進行實時監測及分析比對，發現異常可通過網絡或APP向消防控制室值班人員與大廈管理人員發出預警信號以便及時消除火災隱患，突發火災時，可通過圖形顯示裝置、安防攝像頭，直觀感知發生火災的具體位置，自動向消防單位報火警并傳送該建筑的平面圖、室內外消火栓、水泵接合器、消防通道位置等數據及實時視頻，以便消防單位快速救援，同時通過移動網絡向附近住戶手機發送短信，提醒發生火災位置及疏散方向，及時聯系阻礙消防車道的車主，讓他們盡快開走，給消防車留出通道方便救援。

5 智慧城市感知消防系統模型工作過程

當前智慧消防系統的構建，需要結合當前物聯網技術，提升工作人員自身能力，使用當前先進信號傳遞技術，將大數據、云計算等先進信息技術應用到智慧消防系統構建中，提升系統對當前感知系統的信息處理能力，及時應對城市建筑消防工作主要內容。在當前消防系統中，需要借助不同系統之間的有效合作，發揮智慧感知系統重要作用，實現對建筑物實時覆蓋管理。智慧消防系統的構建，需要各個系統之間有效融合，借助中控管理系統，實現對不同傳感系統數據的實時處理，確保對建筑物內部火災隱患進行監測，實現全自動運行，提高監測效率。在建筑物內部，不同的從機之間通過通信網絡，將這些數據有效傳輸給主控制臺，在主機內部，將這些打包的數據及時處理，從而發現不同建筑物內部的火情信息。在對整體系統進行配置時，通過主控制臺能夠實現對其余傳感系統數據的讀取，并且進行有效處理，對從機進行有效管理，及時獲取其他系統的狀態。當前傳感系統主要包括以下幾種，分別是智能無線感監測系統、余壓監測系統、消防水壓監測系統與可燃氣體監測系統等不同內容。在實際應用中，當主控制臺收到其他傳感系統的信號時，需要主機根據現有文件的要求，在相應時間內做出反應，將信號及時傳輸給消防機構，讓消防工作人員及時出警，針對出現火災的建筑進行滅火作業。在該系統設計中，感知消防系統的應用，主要是將火情信息第一時間傳輸給消防部門，等到消防部門到達后開展滅火作業，降低建筑物內部損失。

為構建感知消防系統，需要對不同設備進行有效管理，及時了解到當前設備的運行情況，一旦出現異常現象，需要及時將設備的故障信息傳遞給主控制臺工作人員，在控制人員的引導下，對出現故障的設備進行維修，及時復位，將相應的數據傳輸給主控制臺，提高火災預警系統的穩定性[4]。

6 智慧城市感知消防系統主題模塊設計

當前感知消防系統的設計，需要將不同設備之間有效結合，制定相應的系統。現階段主要的系統便是火災警報控制系統，也是整個系統的核心，該技術的應用，能夠將不同傳感器之間的數據有效采集，及時做好管理工作，實現對不同感知系統的管理。現階段主控制系統需要發揮應用的作用，將不同模塊的數據及時讀取，確定這些傳感器的使用情況，對傳感器的工作模式進行顯示，并且將這些信息有效顯示在顯示屏上。在感知消防系統構建中，主控制臺是整合系統的核心，工作人員對這些數據進行有效管理，能夠及時掌握建筑物內部情況。一旦發生火情信息，感知消防系統將會對傳感器信號進行驗證，當確定火災真實發生之后，將火情信息傳達給消防部門。

在智慧城市構建中，不同企業與政府部門需要加強協作，將科學技術有效轉化為生產力，實現綜合能力的提升，為城市發展做出貢獻。尤其是這些科研成果，促進了企業經濟效益的提升，還為日常生活帶來的便利。以前，應對城市中出現的火災警情，消防部門只有在接到群眾報警電話后，才安排消防人員出警，到達現場后才能知道火災現場情況，救援效率不高。火災報警控制系統是整個智慧消防系統的核心，除此之外，還存在其他系統，接下來對從其他感知系統進行有效講解[5]。

從機模塊主要體現了感知消防系統的感知應用，作為從機模塊的重要組成部分，能夠從不同設備獲取火災信息，分別是：火災探測器、電氣火災監控系統、可燃氣體探測系統、消防水壓監測系統、防火門監測系統、消防應急疏散系統、余壓監測系統等。在當前應用中，要特別注重電氣火災監控系統、可燃氣體探測系統的應用，對建筑物進行有效管理，電氣火災監控系統，通過安裝在電氣線路的剩余電流式電氣火災監控探測器和測溫式電氣火災監控探測器，對電氣線路進行監控，避免因電氣線路在運行過程中出現短路、過載、接觸電阻過大以及漏電等故障產生電弧、電火花或電線、電纜過熱，引燃電線、電纜及周圍可燃物而引發火災。可燃氣體探測系統，通過智能可燃氣體探測器能夠對室內空氣中的氣體成分進行分析，一旦超出設定濃度，將會發出警報，并將數據傳輸到主控制系統，從而實現對建筑物的全方位監控，便于消防部門及時了解到當前建筑物內部存在的火情，及時做好應對措施，保障城市居民生命財產安全。

感知消防系統構建，需要不同系統之間相互協作，將火災報警功能有效落實。當前火災預警工作的應用，需要依靠這些設備來實現對建筑物火情的監控。在智慧城市構建中，需要各部門之間加強合作，基于信息化技術，對智慧城市的不同組成部分進行重構，加強技術創新，將先進管理理念有效融入到智慧城市建設中[6]。

在軟件系統搭建中，聯動邏輯、響應時間、兼容性，不斷優化設計，確保整個系統能夠高效有序工作，為智慧城市構建提供助力。在智慧城市建設中，需要工作人員將信息技術有效應用到感知消防系統構建中，將城市現有消防資源進行有效整合，發揮更大的效用[7]。感知消防系統構建中，需要將軟件系統與硬件系統之間有效結合，在軟件的驅動下，能夠發揮傳感器的重要作用，實現對城市內部建筑物的監視。如果發生了火災現象，從機能夠及時將信息傳遞給主機，實現快速報警，引導消防部門開展滅火作業[8]。

7 智慧城市感知消防系統融合問題研究

7.1建設城市物聯網消防遠程監控系統

現階段智慧城市構建中，管理人員使用感知消防系統，來推動智慧消防系統發展，借助無線網絡傳感等技術，便捷獲取不同終端設備的數據。工作人員使用大數據技術，對大量數據進行分析，及時獲取異常狀況，從不同數據中去尋找有價值的信息。現階段感知消防系統應用中，可以使用無線或者有線等通信方式，來獲取現有數據，不斷提升對周邊設備的監控能力，來實現智慧城市網絡構建。工作人員重視相關報警聯動工作，對不同區域的設備進行統一管理，消防機構需要加強對設備的巡檢工作，針對可能出現的問題及時做出應對預案，提升當前工作質量。感知消防系統的應用，對于城市消防工作有著較大影響，能夠大幅度提升當前消防工作質量，適應當前社會發展的需要。該系統的使用，能夠在傳統監測火災的系統基礎上，加強對事故區域圖像的采集工作，并且對報警信號進行管理，對火災區域準確定位，利用相關圖形模式識別與其他設備的分析結果來確定火災區域，并且將事故區域的報警信號傳達給消防部門。在等待救援過程中，不同設備之間需要重視對室內消防栓與自動噴淋系統的水壓進行監測，并且將建筑內部消防設施的位置準確送達消防機構，便于消防工作人員開展作業，當前工作中，為提升消防工作質量，重視對防火門狀態的監測，制定有效的逃生路線，主動開展室內逃生工作。感知消防系統的應用，需要各個模塊之間加強監管，提升工作能力，適應當前社會的需要，對不同設備進行高效監管，提升綜合性能。在智慧城市構建中，加強對手機APP的研究工作，及時將建筑火災信息傳達給火災周邊人員。感知消防系統的應用工作，能夠立體呈現消防單位設備的安全狀態;提升消防單位自身工作質量，從而更好地為周邊區域提供消防救災服務。

7.2建設高層住宅智能消防預警系統

在智慧城市構建中，需要對用電、用氣、用水實時數據進行監測，加強對高層建筑的監控進行調取，建立高效立體的消防服務。在現階段智慧消防服務建設中，需要加強對高層住宅的預警系統設計工作，來降低高層建筑發生火災的可能性。當前工作人員需要加強對消防設施的管理，對各種易發生火災隱患的區域進行監管，提升當前工作狀態，適應整體感知消防系統構建的需要。在日常生活中，通過對電氣線路、燃氣管線等監測，能夠對發生故障的區域進行統一管理，安排相應工作人員及時展開維修，發生火災時，應及時安排建筑物內部人員撤離，確保人員生命安全。在智慧城市建設中，加強對感知消防系統的應用，對城市中高層建筑進行管理。

現階段中高層建筑已經安裝了火災自動報警系統，能夠對建筑內存在的火災隱患進行監測，對滅火設施實行自動巡檢，提升了建筑的安全性能。在設備安裝過程中，應重視與消防系統的結合，將火災自動報警系統通過數據通信網絡與消防機構報警系統進行有效關聯，及時將最新數據傳遞給消防部門控制中心，實現對感知消防系統的構建。

7.3建設基于“大數據”實戰智慧平臺

現階段智慧城市構建需要運用大數據、云計算等不同技術，實現對城市消防工作的提升。在實戰智慧平臺建設中，將不同技術有效融合，借助應急救援指揮中心，對整體消防工作進行統一調度，實現高效管理。應急救援指揮中心內部，工作人員能夠對城市區域不同設備的數據進行統一管理，便捷獲取災害的現場圖像，實現對火災現場的分析，及時掌握災情的動態。

應急救援管理人員借助統一管理平臺，實現對城市重大事故救援系統的高效管理，結合數據采集終端，對受災區域進行有效管理，及時獲取現場災害圖像，準確制定消防維修策略，適應當前社會發展需要。

借助大數據處理技術，將不同設備終端數據進行高效管理，增強工作人員自身工作意識，將先進科學技術應用到日常工作中，適應當前社會發展的需要。在日常工作中，需要重視對災害現場圖像的獲取，制定有效的救援策略，準確掌握現場的訊息，來適應當前消防現場工作。

7.4建設數字化預案編制和管理應用平臺

在智慧城市構建中，充分利用現有數據平臺，加強對各類傳感器數據的統一管理，提升當前工作質量。現階段工作人員需要重視對數字資源的獲取，借助物聯網與移動互聯網相關技術，及時將數據傳輸到指定平臺。在日常生活中，重視對數據的獲取，尤其是傳感器數據，能夠對建筑內部自然環境進行高效管理，提升當前工作質量。在建設數字化預案編制和管理應用平臺時，需要工作人員加強對全景和三維模型的建設工作，從而實現對建筑物內部環境的分析工作。在管理平臺中，工作人員制定數字化預案，對火災區域進行管理，指揮救災工作。尤其是城市突發自然災害出現時，需要加強對現有資源的統一管理，更好地開展救援工作。在感知消防系統建設中，重視管理系統與指揮平臺之間的融合，讓管理人員能夠對救援力量進行統一管理，并且可以及時獲取現場信息，實現數據雙向互通，從而實現對現場的高效管理，讓現場救災工作人員能夠主動開展營救工作，提升消防工作質量。在智慧城市構建中，感知消防系統的應用是提升城市智能化的重要措施，也是適應當前社會發展的需求。工作人員需要加強對感知消防系統的建設工作，將設備與現有消防救災工作有效融合，增強消防部門救災能力。消防部門工作，對于智慧城市的構建有著重要意義，保障人們生產生活安全。感知消防系統的構建，能夠對城市中不同建筑進行統一管理，通過繪制建筑外部、內部結構三維模型，建設以單棟建筑為基本管理單元的城市消防安全基礎數據庫，制定數字化預案，對火災現場進行高效管理，準確找到火災區域的消防設備，開展救援工作。

8 結語

總而言之，在當前智慧城市構建中，需要發揮感知消防系統的重要作用，對當前消防工作進行重構，將先進管理理念有效融入到消防工作中，降低消防部門應急響應時間，保障城市居民生命財產安全。該感知系統的構建，主要依靠信息技術，基于物聯網技術相關理念，將電子傳感器有效應用于當前消防系統構建中，能夠實時監控建筑物火災信息。隨著智慧城市的發展，消防系統將會應用更多先進技術，促進智慧消防系統構建，在人民生活中發揮更大的作用。

參考文獻：

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作者簡介：

高勝超，男，大專學歷，研究方向：智慧消防。