智慧城市建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)在消防滅火救援中的應(yīng)用研究

郭金龍 周碩

摘要：文章通過智慧城市中的城市運行平臺消防行業(yè)分平臺，應(yīng)用大數(shù)據(jù)和云計算，并結(jié)合原公安部消防局科研計劃項目“消防車液體滅火劑量自動監(jiān)測顯示系統(tǒng)”（2012XFCX04）研究，將消防作戰(zhàn)現(xiàn)場車輛、消防指戰(zhàn)員參戰(zhàn)力量、消防水源的匯總，為消防滅火救援作戰(zhàn)指揮決策提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);滅火救援;物聯(lián)網(wǎng);自動監(jiān)測

智慧城市建設(shè)中城市運行管理平臺，是面向城市管理，集合轄區(qū)跨委辦局、跨鎮(zhèn)街的城市管理為一體的城市運行管理平臺。平臺匯集轄區(qū)各委辦局、各鎮(zhèn)街的信息化平臺和數(shù)據(jù)，并依實際業(yè)務(wù)需求以行業(yè)分平臺和二級子平臺的方式為各委辦局、鎮(zhèn)街提供數(shù)據(jù)共享和功能支撐，實現(xiàn)城市智慧化治理的賦能和管控。其中“城市運行管理平臺——消防行業(yè)分平臺”是面向國家綜合性消防救援隊伍，通過匯聚整合轄區(qū)各業(yè)務(wù)口數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS向外輸出各類預(yù)報警、視頻監(jiān)控、風(fēng)險落點等信息，旨在為一線救援現(xiàn)場提供事前預(yù)警、事中支持、事后留痕的全方位信息賦能的數(shù)據(jù)平臺。為危急情況處置和城市救援工作的開展提供全面、準(zhǔn)確且即時的決策情報支撐。

1? 物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)作為當(dāng)前科技信息技術(shù)應(yīng)用的先進(jìn)典型，將在未來形成廣泛而深遠(yuǎn)的影響。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注事物之間的相互聯(lián)系，而大數(shù)據(jù)更專注于挖掘數(shù)據(jù)的潛在價值。

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，是“萬物皆媒、萬物互聯(lián)”。它是利用現(xiàn)代通信和感知技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物聯(lián)系在一起，形成人與物、物與物相連，實現(xiàn)信息化和遠(yuǎn)程管理控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防中的應(yīng)用，比如在防火中建筑消防設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在滅火中的應(yīng)用有消防車輛滅火藥劑與器材裝備的監(jiān)測系統(tǒng)。

大數(shù)據(jù)是通過計算機(jī)技術(shù)，應(yīng)用傳統(tǒng)信息技術(shù)和軟硬件工具對獲取、管理和處理的海量數(shù)據(jù)集合，進(jìn)行存儲、處理和分析。消防大數(shù)據(jù)的價值本質(zhì)上體現(xiàn)為：歷年轄區(qū)的火災(zāi)案例和特點，可作為預(yù)警和防范的重點;滅火戰(zhàn)斗中的數(shù)據(jù)可以作為戰(zhàn)斗經(jīng)驗總結(jié)的依據(jù)。

2? 物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在消防滅火救援的應(yīng)用

2.1 消防滅火救援中的物聯(lián)網(wǎng)

消防物聯(lián)網(wǎng)是指通過先進(jìn)的傳感與現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)通訊等技術(shù)，將建筑消防系統(tǒng)中的設(shè)備設(shè)施通過基層網(wǎng)格化消防監(jiān)督管理，結(jié)合消防部門滅火救援涉及的建筑消防設(shè)施運行情況、報警信息、建筑火災(zāi)荷載、參戰(zhàn)車輛、消防指戰(zhàn)員、周邊水源和聯(lián)動力量，通過物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來，搭建信息化、智能化的消防安全環(huán)境。消防信息采集和處理，實現(xiàn)了信息互聯(lián)、通信融合、監(jiān)控及時、管控動態(tài)，以全面促進(jìn)與提高政府及相關(guān)機(jī)構(gòu)實施社會消防監(jiān)督與管理水平，大大提升消防部門滅火救援的調(diào)度、指揮、決策和處置能力。

隨著計算機(jī)技術(shù)和移動通信技術(shù)不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也隨之發(fā)展，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，主要是借助傳感器技術(shù)日益精密、射頻識別技術(shù)（RFID）、嵌入式設(shè)備以及數(shù)字信號處理（DSP）。物和物之間的信息傳遞，確保各類災(zāi)害事故和問題能得以有效處理和綜合性管控。消防物聯(lián)網(wǎng)是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把建筑消防設(shè)施和作戰(zhàn)消防車輛裝備的整合，通過無線終端、業(yè)務(wù)平臺和傳感探測設(shè)備（煙感、溫感、液位傳感器和緊急救助按鈕等），實現(xiàn)火災(zāi)、滅火救援指揮和緊急事件的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控和救助。

2.2? 消防滅火搶險救援中的“大數(shù)據(jù)”

在滅火搶險救援工作中，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，首先需要對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄采集和有效整合，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性，進(jìn)而為滅火救援工作的開展提供決策依據(jù)。對于消防應(yīng)急處置，需要參與的業(yè)務(wù)部門、委辦局較多，比如氣象、環(huán)衛(wèi)、市政和園林等部門，在日常消防工作實踐中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量需求非常龐大，這大大增加了消防數(shù)據(jù)采集和整合的難度。目前消防部門對數(shù)據(jù)保存和收集還不夠重視，欠缺意識，對數(shù)據(jù)的作用與價值沒有正確認(rèn)識，以致于消防數(shù)據(jù)難以形成有效數(shù)據(jù)，從而嚴(yán)重影響滅火救援工作的開展。再加上消防部門改制轉(zhuǎn)隸，使得消防部門面臨工作銜接問題，如何處理數(shù)據(jù)成為難題，這對于增強(qiáng)消防部門在滅火搶險救援工作中的決策能力有著至關(guān)重要的作用。

隨著“大數(shù)據(jù)”技術(shù)的發(fā)展，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)價值成為當(dāng)前消防事業(yè)發(fā)展和改制轉(zhuǎn)隸的熱點課題。然而，由于制度和行業(yè)壁壘等各種原因，消防部門的數(shù)據(jù)與政府各委辦局之間、互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)性并不強(qiáng)。很多情況下，消防部門的相關(guān)數(shù)據(jù)只能通過內(nèi)部一體化辦公系統(tǒng)和其他自建數(shù)據(jù)系統(tǒng)查詢到，再加上消防隊伍改制導(dǎo)致自身內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)銜接問題沒有解決，導(dǎo)致很多有價值的信息沒有得到很好的應(yīng)用，進(jìn)而在一定程度上影響了滅火救援工作。

所以，如何打破信息堡壘的限制，打通數(shù)據(jù)的共享機(jī)制，成為消防部門和政府有關(guān)部門需要解決的問題。消防機(jī)構(gòu)應(yīng)該圍繞大數(shù)據(jù)技術(shù)，充分發(fā)揮信息系統(tǒng)的功能支撐，深度挖掘數(shù)據(jù)信息的價值，建立健全輔助決策系統(tǒng)，為強(qiáng)化滅火救援工作提供有力支持。例如在消防“119”指揮中心接警后，系統(tǒng)會對災(zāi)情信息進(jìn)行上傳與分析，然后對火災(zāi)地點進(jìn)行定位，調(diào)動多方力量，結(jié)合實際情況開展滅火救援工作。例如：交通管理部門可以將路況信息上傳到系統(tǒng)中，消防部門根據(jù)這一信息可以智能分析行車路線，從而有效避免救援時機(jī)被耽誤。

2.3? 消防滅火救援中物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

目前城運平臺，已初步匯聚了包含應(yīng)急動態(tài)、新城防汛、網(wǎng)格辦、綜治、衛(wèi)健委、經(jīng)信委、交通局以及大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)，包含城管委、公安分局以及服務(wù)大廳等部門多路視頻資源數(shù)據(jù)。基于以上數(shù)據(jù)資源，同時結(jié)合消防救援工作的實際業(yè)務(wù)需要和2012年部局科研計劃項目“消防車液體滅火劑量自動監(jiān)測顯示系統(tǒng)”，消防行業(yè)分平臺提供如下功能：全區(qū)視頻監(jiān)控圖像（轄區(qū)視頻，包括道路、高點、重點區(qū)域等實時監(jiān)控視頻）;各委局辦值班表（轄區(qū)各委局辦值班表，包括值班領(lǐng)導(dǎo)、值班人員及聯(lián)系電話）;易澇點監(jiān)測信息（轄區(qū)范圍內(nèi)的易澇點分布及實時監(jiān)測數(shù)據(jù)）;氣象信息及預(yù)警（提供轄區(qū)氣象實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報和預(yù)警信息）;危化品、危險源等關(guān)鍵點位信息（轄區(qū)范圍內(nèi)的重大危險源、危化品存儲、脆弱目標(biāo)等詳細(xì)信息，包括地圖落點、詳細(xì)信息、負(fù)責(zé)人及聯(lián)系電話）;功能拓展到實時警情統(tǒng)計（包括區(qū)域警情總數(shù)、每小時接警等）;實時救援力量地圖落點及調(diào)度指揮（包括人、車、物資的具體情況及即時位置）;消防救援事件事后復(fù)盤，包括警員出動情況、其他救援力量支持、救援路徑軌跡、現(xiàn)場視頻存檔、救援評價及總結(jié)等;歷史火災(zāi)分析（針對時段、季節(jié)、多發(fā)點位等進(jìn)行分析，為后續(xù)防火消火工作提供建議及案例參考）;危險區(qū)域內(nèi)緊急疏散短信分發(fā)（針對普通民眾）;指定區(qū)域人口數(shù)據(jù)（提供鎮(zhèn)街、村社區(qū)及具體建筑物內(nèi)的人口數(shù)量）;城市應(yīng)急搜救資源分布及危險品針對性應(yīng)急預(yù)案以及轄區(qū)消防安全評價（包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、火災(zāi)防范與救援等方面）。

在滅火過程中，火場指揮部是在火災(zāi)撲救時，統(tǒng)一部署、統(tǒng)一行動，按照“統(tǒng)一指揮、逐級指揮”原則的臨時性指揮機(jī)構(gòu)，是火場上信息收集、決策和發(fā)布戰(zhàn)斗指令的中心。智慧城市建設(shè)中城市運行管理平臺和“消防車液體滅火劑量自動監(jiān)測顯示系統(tǒng)”（2012CFCX04）及時、準(zhǔn)確地匯總到現(xiàn)場的消防信息，包含建筑消防設(shè)施運行和啟動情況，作戰(zhàn)供水干線和剩余水量等實時信息。各級消防指揮員按照滅火指揮原則，通過消防物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步規(guī)范了火場消防指戰(zhàn)員的指揮決策、組織計劃、協(xié)調(diào)控制等指揮活動，大大提高滅火救援指揮的效能。

滅火戰(zhàn)斗結(jié)束后，系統(tǒng)平臺屬地消防車出動次數(shù)自動記錄功能，自動生成中隊出動頻次顯示圖，火災(zāi)頻發(fā)地點自動記錄功能，消防車出動及到場時間自動記錄功能，消防車到場戰(zhàn)斗時間自動記錄功能，多車作戰(zhàn)地圖截屏上傳功能，作戰(zhàn)現(xiàn)場自動分配消防水源導(dǎo)航功能，單車（多車）作戰(zhàn)消耗水量自動記錄功能，綜合以上數(shù)據(jù)分析，達(dá)到對缺水地區(qū)、火災(zāi)高發(fā)地區(qū)的水源建設(shè)、消防站布局、車輛配置起到?jīng)Q策依據(jù)作用。

3? 結(jié)語

綜上所述，通過建設(shè)智慧城市運行平臺消防行業(yè)分平臺，充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，融合原公安部部消防局科研計劃項目“消防車液體滅火劑量自動監(jiān)測顯示系統(tǒng)所研究”（2012CFCX04）的消防作戰(zhàn)現(xiàn)場車輛、消防指戰(zhàn)員參戰(zhàn)力量、消防水源的匯總信息，實現(xiàn)消防日常管理和滅火救援作戰(zhàn)（即平戰(zhàn)結(jié)合）的信息化、數(shù)字化和智能化，為消防滅火救援作戰(zhàn)指揮決策提供技術(shù)支持。

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Application of IoT and big data of

smart city in firefighting and rescue tasks

Guo Jinlong1，Zhou Shuo2

（1.Daxing District Fire Rescue Brigade， Beijing? 100000;2.Beijing Fire Rescue Corps，Beijing? 100000）

Abstract：Based on the fire pretection pattern of smart city platform， this paper provides technical supports for the fire fighting and rescue operation command， by means of big data and cloud computing， and combines the original research project named "Automatic Liquid Fire Extinguishing Dosage Monitoring System on Fire Trucks" （2012 xfcx04）， researched by fire department of the Ministry of Public Security， so as to provides insight into overall layout of the fire trucks， firefighters and water recharging.

Keywords： big data; fire fighting and rescue; IoT; automatic monitoring