朱道奎

摘要：智慧消防是一種先進(jìn)的解決方案，與傳統(tǒng)消防相比，注重打通各系統(tǒng)間的信息孤島、提升感知預(yù)警能力和應(yīng)急指揮智慧能力，通過更早發(fā)現(xiàn)、更快處理，將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和影響降到最低。真正意義上的智慧消防不僅是消防設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)到平臺(tái)，還需通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、AI、區(qū)塊鏈等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、行為管理、流程把控、智能研判、科學(xué)指揮等目標(biāo)。主要介紹了智慧城市建設(shè)中至關(guān)安全重要的智慧消防，重點(diǎn)闡述了其應(yīng)用意義、重點(diǎn)任務(wù)、基本原則、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實(shí)際作用以及工作要求，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：5G智慧城市；智慧消防；消防監(jiān)督；消防管理；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：D035.36? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2022）11-0079-03

1 智慧城市概要

2009年，維也納理工大學(xué)區(qū)域科學(xué)中心認(rèn)為智慧城市的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)聚焦于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、交通便利、環(huán)境舒適、人才濟(jì)濟(jì)、生活安全、治理公平六個(gè)維度。一個(gè)成熟的智慧城市應(yīng)該擁有聚合城市重大基礎(chǔ)設(shè)施全量、大數(shù)據(jù)、城市及人工智能等多方面的能力，覆蓋城市的市政服務(wù)、交通監(jiān)管乃至養(yǎng)老醫(yī)療等多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)制加科技的融合治理體系，以及政府和各類有關(guān)職能單位的數(shù)字化。

要使智慧城市按照設(shè)想軌道精確運(yùn)行，需要抓住智慧城市的本質(zhì)特征，并不斷加強(qiáng)技術(shù)支撐。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來看，智慧城市可以簡(jiǎn)單概括為感知、存儲(chǔ)、分析、預(yù)測(cè)四個(gè)結(jié)構(gòu)。感知就是能夠在數(shù)分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺度、多光譜、多分辨率遙感影像的快速分析和比對(duì)。目前感知方向在精度方面仍有很大的進(jìn)步空間，例如對(duì)小目標(biāo)的檢測(cè)，在光強(qiáng)較暗或者目標(biāo)物不全的情況下如何提取有效信息等。便捷高效的存儲(chǔ)由感知層面獲得資訊，既要包含對(duì)原始數(shù)據(jù)的編碼抽象，又要包含經(jīng)過感知處理后得到的語義特征，為之后分析預(yù)測(cè)做準(zhǔn)備。綜合來說，高度數(shù)字化就是智慧城市的顯著特征，也是本質(zhì)特征。

2 5G智慧城市框架下的消防監(jiān)督與管理

2.1? 智慧消防工作的意義

在這個(gè)信息時(shí)代，大數(shù)據(jù)讓各種問題無處遁形。及時(shí)掌握消防數(shù)據(jù)，主動(dòng)運(yùn)用與分析，才能有效提高消防工作效率。日常消防監(jiān)督檢查工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)成指數(shù)的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成方式難以處理當(dāng)前的海量數(shù)據(jù)，解決這些問題正是智慧消防工作中將監(jiān)督檢查與管理轉(zhuǎn)向信息化、數(shù)據(jù)化的意義之一。

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)轉(zhuǎn)變消防監(jiān)督檢查模式可以提升工作效率，提高工作質(zhì)量，有效避免消防安全隱患的發(fā)生，同時(shí)使工作內(nèi)容和結(jié)果更加直觀，提升消防監(jiān)督管理人員的工作意識(shí)；可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析，獲取有效的數(shù)據(jù)；可以對(duì)消防監(jiān)督檢查的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合分析，快速提取并整合出有價(jià)值的信息，強(qiáng)化對(duì)火災(zāi)隱患未來趨勢(shì)的判斷，防患于未然。通過對(duì)消防監(jiān)督管理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)不同地區(qū)的情況進(jìn)行復(fù)核，對(duì)偏差進(jìn)行自動(dòng)校正，能夠有效降低火災(zāi)發(fā)生概率[1]。

2.2? 智慧消防工作的重點(diǎn)任務(wù)

消防安全是城市安全的重要構(gòu)成部分，安全是發(fā)展的前提，發(fā)展是安全的保障。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的加快，各種風(fēng)險(xiǎn)層出不窮，安全事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的影響。消防壓力與日俱增，各級(jí)政府和消防部門面臨消防設(shè)備監(jiān)督困難、電話報(bào)警效率低下、消防水源不清、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)不明、指揮調(diào)度盲目等問題。

為了及時(shí)、有效、妥善地解決各種城市突發(fā)事件帶來的安全問題，保證智慧城市的穩(wěn)定運(yùn)行，許多地區(qū)都萌生了智慧消防的思路，并且有的地區(qū)已經(jīng)結(jié)合自己的實(shí)際情況制定了智慧消防的具體實(shí)施方案。數(shù)字化消防的實(shí)施，進(jìn)一步提高了我國(guó)消防的信息化、現(xiàn)代化水平，更好地解決了消防監(jiān)督管理過程中存在的問題。

《關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》明確指出了智慧消防工作的重點(diǎn)任務(wù)：①建設(shè)城市物聯(lián)網(wǎng)消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；②建設(shè)基于“大數(shù)據(jù)”“一張圖”的實(shí)戰(zhàn)指揮平臺(tái)；③建設(shè)高層住宅智能消防預(yù)警系統(tǒng)；④建設(shè)數(shù)字化預(yù)案編制和管理應(yīng)用平臺(tái)；⑤建設(shè)“智慧”社會(huì)消防安全管理系統(tǒng)。

結(jié)合我市實(shí)際情況，我市智慧消防工作的重點(diǎn)任務(wù)如下：①由點(diǎn)到面逐步推進(jìn)，保證質(zhì)量逐步升級(jí)。明確遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、社會(huì)消防安全管理、應(yīng)用平臺(tái)管理三大項(xiàng)目的建設(shè)方向，為智慧消防建設(shè)提供信息化支撐。②設(shè)置消防監(jiān)控中心，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)消防設(shè)備。重點(diǎn)單位的消防數(shù)據(jù)直接接入監(jiān)控中心，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管，方便快速救援。九小單位等社會(huì)責(zé)任單位可由街道或者主管機(jī)關(guān)直接管理，監(jiān)控中心可定期接入監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。③建設(shè)高層住宅智能消防預(yù)警系統(tǒng)。高層建筑安全問題不容小覷，為使高層智能建筑達(dá)到安全、高效、靈活、智能化的程度，應(yīng)嚴(yán)格配置含火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、可視圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、移動(dòng)端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)。

2.3? 智慧消防監(jiān)督管理的基本原則

綜合管理。監(jiān)督管理不能單靠某一個(gè)部門，只使用一種手段。進(jìn)一步統(tǒng)一思想，整合現(xiàn)有系統(tǒng)以及新應(yīng)用的開發(fā)，推進(jìn)面向社會(huì)多方共同管理發(fā)展進(jìn)程，開創(chuàng)社會(huì)消防安全管理新局面。

依靠群眾、服務(wù)群眾。只有依靠群眾，調(diào)動(dòng)廣大群眾的積極性，才能使消防監(jiān)督管理邁向社會(huì)化，同時(shí)社會(huì)化監(jiān)督管理能更好地服務(wù)于群眾。

2.4? 智慧消防監(jiān)督管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.4.1? 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)

社會(huì)單位、居民消防安全意識(shí)不足；安全責(zé)任人未能及時(shí)掌握消防安全狀況；對(duì)于監(jiān)管單位缺少人員和信息化手段，不能第一時(shí)間獲取火情以及消防隱患……社會(huì)單位、居民以及監(jiān)管方都需要提升火災(zāi)的發(fā)現(xiàn)能力、隱患的識(shí)別能力、管理的可視化能力。通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各類消防設(shè)備狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)（如火災(zāi)煙霧、可燃?xì)怏w傳感數(shù)據(jù)、消防用水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、防火門監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、安防視頻等），實(shí)現(xiàn)物聯(lián)設(shè)備的統(tǒng)一管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、可視化監(jiān)控；進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，發(fā)現(xiàn)異常實(shí)時(shí)報(bào)警，將責(zé)任落實(shí)到位。

結(jié)合消防工作的實(shí)際情況，加強(qiáng)監(jiān)控人員熟悉、適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)，也是非常關(guān)鍵和必要的。尤其是疫情防控期間，使用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)可以有效規(guī)避實(shí)地檢查帶來的感染風(fēng)險(xiǎn)。兩者的高效結(jié)合不僅可以簡(jiǎn)化消防監(jiān)督管理工作內(nèi)容，保障監(jiān)督檢查與管理人員的生命安全，還可以充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防監(jiān)督與管理中高效、全面、安全的作用，彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)中的許多弊端。例如，信息收集處理的環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并準(zhǔn)確地分類存儲(chǔ)，同時(shí)監(jiān)督管理人員對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并做出決策，極大地提升了消防監(jiān)督檢查與管理的效率。更重要的是，利用物聯(lián)網(wǎng)快速制定決策，能夠有效降低人員傷亡率，避免造成不可挽回的局面[2]。

2.4.2? 智能接處警系統(tǒng)

接處警系統(tǒng)錄入、力量調(diào)派效率偏低；警情定位手段單一；傳統(tǒng)接處警系統(tǒng)預(yù)案調(diào)派方案無法滿足“全災(zāi)種”警情處置需求；數(shù)據(jù)維護(hù)困難……智能接處警系統(tǒng)將多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成共享共用，實(shí)現(xiàn)消防接處警智能化升級(jí)；大數(shù)據(jù)智能決策分析，輔助應(yīng)急救援指揮；提升接警效率，實(shí)現(xiàn)“智能化、實(shí)戰(zhàn)化、標(biāo)準(zhǔn)化”。

2.4.3? 消防設(shè)備維保管理系統(tǒng)

安全責(zé)任人易忽視消防設(shè)施的后生命周期管理；主觀投入少，監(jiān)管不到位，安全隱患大……當(dāng)企業(yè)單位管理平臺(tái)發(fā)起維保業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，經(jīng)平臺(tái)綜合分析后會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的業(yè)務(wù)維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，分派給相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)人員進(jìn)行設(shè)備檢查與維護(hù)；借助手機(jī)App客戶端，對(duì)維保單位消防設(shè)施狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能在第一時(shí)間收到異常信息及報(bào)警信息的推送，提高維保效率、降低運(yùn)維成本。

2.5? 智慧消防監(jiān)督管理建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用

傳統(tǒng)消防監(jiān)督管理一般采用紙質(zhì)檢查記錄，存在不及時(shí)、不準(zhǔn)確等弊端。5G視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示各種消防設(shè)施及重點(diǎn)部位的檢查標(biāo)準(zhǔn)和方法，自動(dòng)記錄巡查人員檢查痕跡，有效達(dá)到監(jiān)督檢查的目的；低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)能力可實(shí)現(xiàn)對(duì)安全監(jiān)控區(qū)域的全天視頻監(jiān)測(cè)，智能判別風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高效率；提高社會(huì)化工作程度，完善火災(zāi)防控機(jī)制建設(shè)[3]。

消防無人機(jī)物聯(lián)卡可以讓消防更智能。消防無人機(jī)在實(shí)踐中具有以下功能：①災(zāi)情偵察。消防無人機(jī)環(huán)境兼容性強(qiáng)，能夠很好地完成各種天氣、各種地勢(shì)的偵察工作，有效避免人員傷亡。②監(jiān)控追蹤。無人機(jī)可在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，將實(shí)時(shí)畫面回傳指揮中心，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)火情、測(cè)溫、定位等，輔助指揮調(diào)度及決策。③輔助監(jiān)督。對(duì)于超高層建筑或偏遠(yuǎn)地區(qū)，消防無人機(jī)可以做到全面實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情隱患或?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)火情圖像存儲(chǔ)，然后將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)或視頻接入消防監(jiān)控系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程查看及控制部分功能。

鑒于野火的嚴(yán)重性和頻度不斷提高，人們特別關(guān)注使用一次性廉價(jià)的機(jī)器人代替人類。Mauro S.等人[4]使用SR自主滅火的可行性和潛力，并著重于自我協(xié)調(diào)機(jī)制以實(shí)現(xiàn)所需的滅火行為，開發(fā)并耦合了有效的基于物理學(xué)的火勢(shì)蔓延模型和消防無人機(jī)群的自組織算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明，提出的自組織系統(tǒng)是有效的、可伸縮的和容錯(cuò)的，是應(yīng)對(duì)野火的一種有前途的方法。

在實(shí)際隧道火災(zāi)事件中獲取火源信息是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。Wu等[5]在研究中應(yīng)用人工智能（AI）和大數(shù)據(jù)框架對(duì)隧道數(shù)值模型中的火源進(jìn)行預(yù)測(cè)。構(gòu)建了具有不同火災(zāi)位置、火災(zāi)規(guī)模和通風(fēng)條件的大型隧道火災(zāi)數(shù)值模擬數(shù)據(jù)庫。由多個(gè)傳感器設(shè)備測(cè)量的隨時(shí)間變化的溫度用于訓(xùn)練長(zhǎng)短期記憶循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明，經(jīng)過訓(xùn)練的模型能夠以90%的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)隧道火災(zāi)的位置和大小以及通風(fēng)風(fēng)速。還進(jìn)行靈敏度分析以優(yōu)化傳感器的數(shù)據(jù)庫配置和時(shí)空布置，以實(shí)現(xiàn)快速可靠的火災(zāi)預(yù)測(cè)。這項(xiàng)工作證明了基于人工智能檢測(cè)和預(yù)測(cè)火源和危險(xiǎn)的可能性，從而為智慧消防技術(shù)提供了科學(xué)指導(dǎo)，為未來智慧城市的應(yīng)急響應(yīng)策略鋪平了道路。

2.6? 智慧消防監(jiān)督管理工作要求

為全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)工作走深走實(shí)，應(yīng)落實(shí)相應(yīng)工作要求：①充分認(rèn)識(shí)“智慧消防”建設(shè)的重要意義。充分利用物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，切實(shí)加強(qiáng)各相關(guān)單位技防、人防、物防保障能力。②主動(dòng)作為，落實(shí)建設(shè)保障?！爸腔巯馈苯ㄔO(shè)涉及面廣、經(jīng)費(fèi)投入多，充分利用“智慧消防”試點(diǎn)建設(shè)的契機(jī)，整合資源，形成信息互通、資源共享、多元共治的“智慧消防”建設(shè)格局。③強(qiáng)化督導(dǎo)，確保工作落實(shí)。將“智慧消防”建設(shè)納入工作任務(wù)，切實(shí)推進(jìn)目標(biāo)任務(wù)落實(shí)，定期匯報(bào)工作進(jìn)展情況。對(duì)工作成績(jī)突出者給予表彰獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)任務(wù)推進(jìn)緩慢、工作成效不明顯的及時(shí)約談，定點(diǎn)幫扶，確保按規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)。

3 結(jié)語

綜上所述，智慧消防的“聰慧”之處關(guān)鍵反映在以下四個(gè)層面：①提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，破解發(fā)展瓶頸。與云平臺(tái)相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)可以快速進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的全方位采集和傳輸而不是單一、零散的數(shù)據(jù)集合。②提供新數(shù)據(jù)處理方法，提高處置能力。利用云平臺(tái)技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整合、處理、加工，為火災(zāi)預(yù)防、研判分析、移動(dòng)執(zhí)法、輔助決策等提供服務(wù)。③提升消防安全服務(wù)水平和工作質(zhì)效。通過消防云平臺(tái)，為企事業(yè)單位和個(gè)人在火災(zāi)隱患舉報(bào)、火災(zāi)報(bào)警信息查詢、知識(shí)技能學(xué)習(xí)等方面提供便捷高效服務(wù)。④提供有效預(yù)測(cè)手段，掌握消防主動(dòng)權(quán)。對(duì)城市區(qū)域的消防安全水平進(jìn)行更加科學(xué)合理的評(píng)估，對(duì)可能發(fā)生的火災(zāi)產(chǎn)生的后果、處置方案的有效性進(jìn)行模擬。

智慧消防的推出及應(yīng)用不僅滿足了時(shí)代和科技發(fā)展的需求，還滿足了消防工作進(jìn)一步完善的要求，提高了消防監(jiān)督檢查與管理效率。因此，加速推進(jìn)現(xiàn)代科技與消防工作的深度融合，全面提高消防工作科技化、信息化、智能化水平，實(shí)現(xiàn)信息化條件下消防監(jiān)督檢查與管理工作轉(zhuǎn)型升級(jí)，其前景是十分可觀的[6]。

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Fire supervision and management

under the framework of 5G smart city

Zhu Daokui

（Weihui City Fire and Rescue Section， Henan Xinxiang 453100）

Abstract：Smart fire protection is an advanced solution. Compared with traditional fire protection， it focuses on opening up information islands between systems， improving perception and early warning capabilities and emergency command intelligence capabilities， and minimizing fire risks and impacts through earlier detection and faster processing. Smart fire protection in the true sense is not only the networking of fire equipment data to the platform， but also the use of high-tech technologies such as the Internet of Things， cloud computing， AI and blockchain to achieve environmental perception， behavior management， process control， intelligent research and judgment， scientific commanding and other goals. This paper introduces smart fire， which is crucial in the construction of smart cities. It focuses on its application significance， key tasks， basic principles， system structure， practical role and work requirements for the reference of relevant personnel.

Keywords：5G smart city; smart fire protection; fire supervision; fire management; Internet of Things