消防監督信息系統的總體設計與系統實現

王業輝

（黑龍江省消防救援總隊雞西支隊南山大隊，黑龍江 雞西158100）

1 消防監督信息系統的創新設計

1.1 系統技術架構設計

該系統采用三層邏輯結構，分別是：（1）控制層。根據操作對象的不同，又可以分成面向消防人員的Web 端和面向各類場景的移動端。前者通過瀏覽器登錄消防系統的內網，然后利用數據接口與業務邏輯層完成數據傳輸，保證各項決策指令可以順利傳達，使系統各項業務順利開展。后者利用安裝在不同場景的移動終端，負責采集并傳輸現場信息，為控制中心了解現場情況、開展數據分析提供依據。（2）業務層。作為該系統的核心組成，業務層提供了與消防監督有關的若干核心功能，包括數據的采集與校驗，風險評估與消防決策等。業務層通過數據串口與移動端、Web 端實現數據傳遞，保證了系統運行流暢。（3）數據層。該系統是建立在數據采集與分析基礎上運行的，該模塊實質上是專門用于數據存儲的數據庫，可以提供數據自動分類、模糊檢索等功能。整個邏輯架構如圖1 所示。

圖1 消防監督信息系統的邏輯架構

1.2 系統網絡結構設計

該系統的網絡部分，主要有移動端和Web 端服務器，以及連接兩者的專用網絡和配套的安全防護系統組成。其中，數據庫訪問行為必須在消防內網環境下進行，以保證訪問行為的安全性。如果訪問指令來自其他不屬于消防內網的網絡，則自動中斷訪問程序。服務器之間的數據交換，均采用HTTP 協議，服務器之間的數據傳遞統一執行JSON 格式，以保證兼容性。

1.3 系統功能模塊設計

按照提供功能的不同，整個系統可以分為Web 端和移動端兩個部分。其中，Web 端包含的功能有：（1）登錄系統。提供系統登錄服務，需要輸入賬戶與密鑰，以及隨機驗證碼，三者驗證統一后進入系統的Web 端。（2）系統設置。支持系統運行的常規設置，包括更改管理權限、數據保存時間等。（3）常規功能。包括重點監督事項、督辦通知、監督抽查等。

移動端包含的功能有：（1）數據采集及錄入。用于消防信息的收集，并按照預設指標對其進行分類、存儲。（2）數據校驗。對數據的完整性、真實性等進行驗證，剔除無效數據，減輕系統運行負擔和保證消防決策科學。（3）終端設置。符合移動端運行需要的其他基礎設置。

1.4 系統中的數據庫設計

消防監督信息系統是建立在數據采集、處理與分析基礎上的，并且隨著該系統運行時間的延長，數據總量將會越來越多，對數據庫的存儲能力和運行能力都提出了嚴格要求。在設計數據庫時，采用ER 模式既可以提高數據庫的容納能力，同時又可以采用關系圖表的形式，保證了數據庫運行流暢。基于ER 模型的數據庫設計，關鍵步驟在于ER 模型與數據表之間的轉換。在這一過程中，需要獲取移動端信息數據表，根據字段長度、字段類型等具體指標，設計出最佳的轉換方案，降低數據庫運行負擔。移動端數據表如表1 所示。

表1 移動端用戶參數設置數據表

2 消防監督信息系統的實現

2.1 系統開發框架與環境

整個系統基于Win10 操作系統開發，在此基礎上，Web 端開發使用Visual Studio 2015 IDE，而移動端開發則使用Java JDK 1.8.0。系統數據庫使用SQL Server 2016，提供獨立的數據通信串口，將數據庫作為中間媒介，在移動端和Web 端之間完成數據交換。

2.2 ASP.net 系統模塊開發

圖2 ASP.net 系統交互模型

圖3 基于ADO.NET 和XML 技術的系統結構圖

為了進一步提升消防監督系統的使用靈活性，傳統的靜態頁面被淘汰，基于ASP.net 技術開發動態頁面，在優化操作體驗的同時，還能夠展示更加豐富的內容，其交互模型如圖2 所示。從應用效果上來看，ASP.net 具有較強的適應性，可以在不同操作平臺、開發系統中，保持整體兼容性；同時，支持用戶自定義系統組件，后期隨著消防監督需求的增加，方便進行功能擴展，使該系統始終保持良好的實用性。最后，ASP.net 系統可以將Web 窗體和代碼以隱藏文件的形式保存，對于簡化消防監督系統的界面，降低該信息系統的操作難度也有一定的幫助。

2.3 Android APP 模塊開發

基于Android 系統的移動APP 開發，主要工作有兩項，其一是頁面布局，通常采用XML 格式，一則豐富頁面內容，二則提高后臺數據處理效率，對提高移動端的快速響應能力以及保障整個信息系統的流暢性也有積極幫助。在頁面局部中，每個獨立頁面均采用單點定位的方式，移動端運行使用的數據，可以直接上傳到本地的SQL 數據庫中，省略了上傳服務器的步驟，方便系統快速進行讀取，降低了系統運行負擔。

3 系統實現的創新技術

3.1 SQL Server 數據庫

數據庫除了滿足數據存儲需求外，還應當提供數據查詢，以及保障數據完整與安全等功能。SQL Server 數據庫是目前應用系統開發中較為常用的一種，具有圖形化用戶界面，界面設計友好，方便用戶進行操作；同時，提供大量空閑的編程接口，后期可以根據數據容量的變化，靈活進行存儲容量的貨站，增強了系統的實用性。基于SQL Server 數據庫，管理員可以靈活的進行分區規劃，將海量消防數據按照采集時間或者是具體類型等進行分類存儲，為后期系統調用數據和決策分析提供了便利。

3.2 ADO.NET 技術

該技術的原理在于創建了一個位于控制終端和前端設備之間的緩沖區，從控制終端發出的訪問指令、調控程序，可以直接到達前端設備，控制該設備完成相應的動作，而不必經過數據庫進行代碼識別和程序調用。開發人員利用ADO.NET 技術，不需要考慮數據庫中各類數據的存儲格式、存儲位置，只需要建立鏈接，就可以根據功能實現需要，由終端平臺直接發出程序指令。既減輕了系統開發的任務量，加速系統開發進程，同時又解決了系統響應延遲等問題。包含了ADO.NET 和XML 技術的系統結構如圖3 所示。

4 結論

在城鎮化進程中，消防單位既要落實好日常檢查、監督，及時發現火災隱患，防范火災發生；同時又要提高應急響應能力，保證在火災發生的第一時間里，了解現場情況、科學部署救援力量，將災害損失降到最低。基于Android 平臺開發的消防監督信息系統，由移動端、Web 端，以及服務器、數據庫等主要模塊組成，以數據采集、存儲、分類、分析等為手段，為消防人員提供實時監督和科學決策的依據，達到綜合防控的目的。