智慧城市背景下的智慧消防系統研究

摘要：在介紹智慧城市與智慧消防概念的基礎上，分析數字地理信息技術、移動定位系統、數字通信技術和計算機軟件平臺等智慧消防技術與工具在智慧消防系統中的關鍵作用，并進一步對智慧消防系統建設的內容進行分析，以期為智慧消防的發展提供參考。

關鍵詞：智慧城市；智慧消防；數字地理信息技術；移動定位系統

中圖分類號：X913.4 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）08-0054-03

在智慧城市建設背景下，城市各系統的運行優化不僅能為人們的生活質量提供支持，同時也加速了社會各領域的發展速度。在學術研究方面，國外學者提出了許多關于智慧城市安全管理、消防技術應用等方面的理論和方法，如歐洲的“安全社會”理論和美國的“智慧消防”概念。國內多個城市積極響應國家政策，加快智慧消防系統的建設和應用。例如，上海市在多個地鐵站、商場、寫字樓等場所開展智慧消防應用試點；廣州市通過建設智慧監控、智慧預警、智慧調度、智慧救援等系統，提高了城市消防保障能力。除了地鐵車站和商業區外，智慧消防系統已經應用到城市交通、醫院、學校、賓館等場所。主要應用方向包括火災預防、火災監測、火災報警、火災調度和火災救援等環節。通過數據分析和智能化調度，智慧消防系統能夠更快速、更準確地響應火災事件，提高城市消防安全水平。

1 智慧城市與智慧消防的概念

智慧城市是指利用信息技術與智能化手段，對城市各項運行進行優化與智能化管理，以提升城市運行效率、資源利用效率和人民生活質量的現代城市形態。其特征包括信息化、智能化、綠色低碳、人本性和可持續性等。

智慧消防是基于數字地理信息技術，結合移動定位系統、數字通信技術和計算機軟件平臺，為城市火災防控、應急救援、消防救援管控等工作的開展，建立相應的消防裝備、預案、水源、設施等信息采集、匯集、分析、決策的智能化消防數字平臺。其主要任務是實現消防安全監測預警、處置智慧化等，以提升滅火救援能力和防火管理水平，進而加強城市的防災效果。

智慧城市建設與智慧消防密不可分，智慧城市建設為智慧消防提供了發展空間和技術支撐，而智慧消防又是智慧城市建設的重要組成部分。智慧消防通過數字化、智能化手段，為智慧城市的公共安全提供了保障，促進了城市安全管理水平的提升和城市發展的可持續性。智慧城市建設與智慧消防的良性互動將為城市的安全、發展和民生福祉提供有力支撐[1]。

2 智慧消防技術與工具

2.1 數字地理信息技術的應用

通過地理信息系統（GIS）的應用，消防部門可以準確獲取城市地圖數據，包括建筑結構、道路網絡、水源位置等。利用GIS技術，消防人員可以實時監測火災風險區域，及時發現潛在的火災隱患，并對城市火災風險進行精細化評估。數字地理信息技術還能夠優化消防資源的配置，通過空間分析技術，確定最佳的消防車輛調度路徑，提高滅火救援的效率和響應速度。最重要的是，數字地理信息技術為消防指揮中心提供了實時、可視化的數據支持，使指揮人員能夠準確把握火情，科學決策，提升了應急指揮的能力。

2.2 移動定位系統的應用

移動定位系統利用全球衛星導航系統（如GPS、北斗等）和地面基站，實現了消防人員和車輛的精確定位和實時監控。這使得指揮中心可以準確知曉每個消防人員的位置，及時派遣最近的隊員前往事故現場，最大程度縮短了救援響應時間，提高了救援效率。移動定位系統還能夠對消防車輛進行實時監控和調度，保證消防資源的合理配置和調度，提高了整個救援過程的協調性和效率。移動定位系統還具有軌跡回放功能，可以對消防人員的行動軌跡進行記錄和分析，為事故后的救援評估和經驗總結提供數據支持。

2.3 數字通信技術的應用

數字通信技術提供了穩定、高效的通信網絡，如LTE、5G等技術，為消防指揮中心與現場指揮人員之間的實時通信提供了可靠的支持。使用視頻會議、語音通話等功能，消防指揮人員能夠快速、準確地與現場人員進行溝通，協調救援行動，提高救援效率。數字通信技術支持消防指揮中心與消防人員之間的位置共享和定位服務。消防人員配備的智能終端設備可以實時上傳位置信息，指揮中心可以隨時了解到各個救援人員的具體位置，有助于指揮員做出更準確的調度決策。數字通信技術還支持消防人員之間的信息共享和協同工作。

2.4 計算機軟件平臺的支持

智慧消防系統依賴于各種專業化的軟件平臺，如消防指揮調度系統、火災模擬仿真軟件等，這些軟件平臺能夠對消防資源進行綜合管理和調度，實現對火災事故的實時監測和指揮。計算機軟件平臺還具備數據處理和分析的功能，能夠將大量的消防數據進行整合和分析，為消防指揮決策提供科學依據。例如，利用火災模擬仿真軟件，可以模擬火災場景的發展過程，評估災情的嚴重程度，制定相應的救援方案。計算機軟件平臺還能夠實現對消防人員和車輛的實時跟蹤和調度，提高了救援效率和準確性。計算機軟件平臺支持消防指揮中心和現場指揮人員之間的信息共享和協同工作，實現了指揮決策的科學化和智能化[2]。

3 智慧消防系統建設內容

3.1 火災預警自動化建設內容

3.1.1 城市火災自動預警中心建設

城市火災自動預警中心是智慧消防系統中的關鍵組成部分，其建設旨在提高城市火災預警的準確性和及時性，從而降低火災造成的損失。該中心整合了各種火災監測設備，如火災報警器、攝像頭等，以及先進的數據處理和分析系統。通過實時監測城市各個區域的溫度、煙霧、氣體等指標，并結合歷史數據和火災模擬算法，能夠準確預測火災的發生概率和可能影響范圍。一旦監測到火災跡象，預警中心會立即發出警報，并將相關信息傳送給消防部門和居民，以便及時采取應對措施。

3.1.2 建筑消防設施管理備案平臺建設

建筑消防設施管理備案平臺的建設旨在實現對城市建筑消防設施的統一管理和監管，確保建筑物的消防設施完善、有效，并隨時可用于火災應急。該平臺整合了建筑消防設施的相關信息，包括建筑物結構、消防水源、消防器材等，同時記錄了每一處設施的檢測、維護和更新情況。

3.1.3 區域火災分析評估系統建設

區域火災分析評估系統的建設是智慧消防系統中的重要組成部分，旨在對城市各個區域的火災風險進行精確評估，提前預防火災的發生并制定相應的防范措施。該系統整合了各種數據源，包括城市地形、氣象條件、建筑結構、人口密度等信息，并結合先進的數據分析算法，對各個區域的火災風險進行定量化評估和分級分類。

3.1.4 重點區域的消防安全自動提示系統建設

旨在針對城市中的重點區域（如人員密集場所、化工廠區等）建設智能化的消防安全提示系統，及時向相關人員發布與消防安全相關的信息，提高火災預防和應急處理的效率。該系統通過在重點區域內部布置智能傳感器和監控設備，實時監測環境參數和設備狀態，并結合預設的安全指標和算法，自動識別潛在的火災風險和安全隱患，及時發出警報并向相關責任人發送預警信息。系統還可以根據不同情況發布應對措施和逃生路線等提示，幫助人員迅速做出反應，降低火災造成的損失。

3.2 滅火應急救援智能化建設內容

3.2.1 火災應急救援信息共享系統建設

火災應急救援信息共享系統是智慧消防系統中的關鍵組成部分，旨在實現各相關部門之間火災信息的及時共享和協同應對，提高應急處置的效率和準確性。該系統整合了消防部門、醫療救援、交通管理等相關部門的資源和信息，建立了統一的信息平臺。當發生火災事件時，系統能夠自動收集并分析火災現場的情況，包括火勢大小、人員傷亡情況等，并將這些信息實時傳輸給相關部門，以便他們能夠快速做出應對措施。系統還具備數據分析和預測功能，可以通過歷史數據和算法預測火災發展趨勢，提前做好準備和部署。

3.2.2 作戰人員編程模塊系統建設

作戰人員編程模塊系統是智慧消防系統中的重要組成部分，旨在為參與滅火救援的人員提供有效的指導和支持，以提高滅火救援工作的效率和準確性。該系統通過將火災現場的實時數據和信息輸入到系統中，結合先進的算法和模型，為消防救援人員提供最佳的行動方案和路線規劃。系統可以根據火災的不同情況和條件，對參與救援的人員進行編組和編程，合理分配資源和任務，確保救援工作的有序進行。作戰人員編程模塊系統還具備實時監測和反饋功能，能夠隨時了解救援人員的位置和行動情況，及時調整指揮和部署[3]。

3.2.3 調度智慧智能系統建設

調度智慧智能系統是智慧消防系統中的核心組成部分，旨在通過先進的技術手段和智能算法，實現對消防資源的優化調度和高效指揮，以應對火災等突發事件。該系統集成了大數據分析、人工智能、地理信息系統等技術，能夠實時監測和分析火災現場情況、資源分布以及救援人員的狀態，為指揮中心提供科學決策支持。調度智慧智能系統能夠根據火災的嚴重程度、救援資源的可用性和火場的地理位置等因素，自動調配救援力量，確保最佳的救援效果。

3.2.4 消防移動智能指揮系統建設

消防移動智能指揮系統是智慧消防系統的重要組成部分，旨在提供移動化、智能化的指揮平臺，以便消防指揮人員能夠隨時隨地對災情進行監測、指揮和調度。該系統通常由移動終端設備和后臺指揮平臺組成，能夠實現消防車輛、裝備以及人員的實時定位和AVZ/YCCUA3IGbmcHY+0elQ==監控，提供火災現場圖像傳輸、語音通信、視頻會議等功能，為消防指揮決策提供科學依據。

3.2.5 數字無線通信系統建設

數字無線通信系統是智慧消防系統的重要組成部分，其作用在于提供高效、可靠的通信手段，以支持消防人員在滅火應急救援過程中的信息傳輸和溝通。該系統利用數字技術實現無線通信，包括數字對講機、數據傳輸、視頻傳輸等功能，為消防指揮、救援行動提供了及時、準確的信息支持。

數字對講機網絡建設，建立數字對講機網絡覆蓋城市各個重點區域，實現消防人員之間的語音通信，包括語音調度、緊急呼叫等功能。數據傳輸和信息交換，利用數字通信技術，建立數據傳輸通道，支持消防指揮中心與現場指揮人員之間的信息交換，包括文字信息、圖片、地圖等數據的傳輸。視頻傳輸系統，配置視頻傳輸設備，實現火災現場實時視頻監控和傳輸，提供指揮中心對災情的全面了解，以便及時調配救援力量。

3.2.6 現場圖像傳輸系統建設

現場圖像傳輸系統是智慧消防系統中的重要組成部分，通過高清晰度圖像的傳輸和分析，為滅火救援行動提供重要的視覺支持和決策參考。該系統利用先進的圖像傳輸技術，將火災現場的實時圖像傳輸至指揮中心，為指揮決策提供全面、準確的信息。

高清晰度圖像采集設備，在城市各個重點區域設置高清晰度攝像頭，全天候實時監測火災現場的情況，并將采集到的圖像數據傳輸至指揮中心。圖像傳輸通道建設，建立穩定、高效的圖像傳輸通道，通過網絡技術將火災現場的圖像實時傳輸至指揮中心，并確保數據的安全性和完整性。圖像分析與處理系統，配備圖像分析與處理軟件，對傳輸過來的火災現場圖像進行實時分析，識別火災位置、燃燒程度、人員分布等關鍵信息，并生成可視化報告[4]。

4 結束語

在智慧城市建設中，智慧消防系統的作用愈發凸顯，它不僅提高了城市公共安全水平，還為城市發展提供了有力支撐。通過數字化、智能化手段，智慧消防系統實現了火災預警、滅火救援等工作的智能化管理，提高了應急處置的效率和準確性。智慧消防系統的建設仍面臨諸多挑戰，需要政府、企業和社會各界共同努力，加強技術創新、加大投入力度，不斷完善系統功能和提升應用水平，以更好地保障居民的生命財產安全，促進城市的可持續發展。

參考文獻

[1]易華艷.智慧城市建設中環境保護與可持續發展探究[J].新城建科技，2024，33（7）：37-39.

[2]孫國成.基于5G及物聯網技術在智慧城市建設中的應用[J].電子技術與軟件工程，2023（4）：9-12.

[3]李志偉.智慧城市建設中智能交通系統關鍵技術研究[J].信息與電腦（理論版），2023，35（4）：38-40.

[4]張強，趙泉中.建設工程消防驗收信息輔助平臺構建探討[J].中國建設信息化，2022（3）：74-75.