综合体消防管理数字化平台基本框架

三、综合体消防管理数字化平台基本框架

1.基本目标

通过研究“一个系统架构、一批关键技术、一个标准体系”，建立网格责任“可视化”、隐患排查“便捷化”、信息推送“实时化”、应急处置“效能化”、安全评价“智能化”、工作平台“集成化”和信息管理“一体化”的城市综合体消防数字网格化管理系统，实现传统消防监督管理从“Madei-n”到“Made-for”、从提供数据到提供信息、从工程建设到运营服务的三个转变。具体目标如下：

（1）建立基于互联网、物联网、云计算和BIM技术的城市综合体消防安全数字网格管理平台，面向各级管理部门和大、中、小三级网格，提供网格管理、应急处理、安全评级、设施管理、隐患处置、消防培训与信息发布等平台端服务。

（2）建立基于3G/4G无线通信技术和智能手持终端技术的城市综合体巡防员智能手持终端，实现隐患排查、信息智能推送、一键报警、现场拍照取证、消防检查表实时上传等功能，提供便捷化、集成化的网格管理服务。

2.主要性能

1）数据采集和管理

采集城市综合体消防网格数据，包括地理信息数据、网格员信息、人口和建筑信息、消防设施数据、网格日常检查数据等；自动采集接入系统平台的智能管网监测数据、消防设备运行数据、火灾应急数据等。建立基于云存储技术的管理模式，为相关的智能决策分析、云计算提供数据信息支持。

2）网格管理

城市综合体网格管理功能主要包括网格空间划分、网格信息管理以及网格责任人管理。网格空间信息管理主要是指基于WebGIS技术的网格的空间划分进行数据管理及空间可视化显示；网格信息管理是指对网格内消防设施信息、常住人口信息以及从业类型统计等网格基本信息的管理，如图7-17所示；网格责任人管理指对网格内消防安全的负责人信息进行管理，如大网格的责任人信息就包括城市综合体区域和派出所相关责任人，小网格责任人是指对应的巡防员信息，并建立不同层级网格责任人之间的隶属关系。

3）隐患排查

图7-17　城市综合体网格属性及责任人信息管理

图7-18　城市综合体隐患排查功能模块

系统设置隐患排查整治模块，如图7-18所示。大网格每季度、中网格每月、小网格每周自动生成检查任务，利用移动终端智能化执行与管理网格日常排查任务。 日常消防检查可随时利用手机方便快捷地进行信息录入、拍摄现场图片以及语音备注，实时发送至管理系统，自动保存和实时上传检查日志。对发现的消防安全隐患进行智能化分类处理，自动生成整改建议和复查任务。

4）应急处理

系统设置应急处理模块，如图7-19所示。针对突发灾情，系统平台能够做出快速、必要的应急处理，生成应急管理方案。实现人工报警和智能探测系统报警相互结合的方式进行火灾报警。当系统接到报警，利用相关的定位技术能够迅速获得火情位置，并基于信息智能推送技术在中心服务平台和手机平台端进行地理位置标注。同时根据火情大小以及着火点位置，利用突发事件应急指挥与决策系统生成系统应急联动预案，如图7-20所示。

图7-19　城市综合体应急管理功能模块

图7-20　城市综合体应急联动方案生成

5）消防设施管理

系统设置消防设施管理模块，如图7-21所示。系统通过管理系统的智能感知技术，如全景视频监控系统、基于视频的火灾烟雾探测系统、无线火灾传感器节点、消防管网水压传感器节点等探测设备，实现消防设备状态的智能监测。可查看设备运行情况及老化趋势，可显示当前检测数据、平均数据以及在一天、一个月、一季度、一年内的变化曲线，可在设备即将出现故障时通过短信、电话等方式提醒消防相关部门进行维修处理，从而保证系统长期稳定运行。

6）基于WebGIS的地图服务

图7-21　城市综合体设备管理功能模块

系统设置基于WebGIS的地图可视化模块，为系统功能实现提供辅助地图服务。针对网格管理，能够实现大、中、小网格空间信息地图可视化显示；针对应急管理，实现报警点的位置可实时上传并在电子地图上定位显示；针对重点防火单位，能准确显示报警部件的安装楼层平面图和建筑立面图和重点部位；针对消防设施管理，显示消防栓、水源等消防设施分布情况及其他消防相关信息。

7）消防宣传培训

系统设置消防宣传培训模块，如图7-22所示。模块用于管理大、中、小网格的消防宣传培训工作，主要包括生成宣传培训任务，规划消防宣传预案；配合大、中网格单位完成疏散培训，上传保存培训记录；进行虚拟灭火培训，如上线灭火训练小游戏；面向系统用户，发布政策文件、消防基础知识、消防小常识。

图7-22　城市综合体宣传培训功能模块

8）消防信息发布

图7-23　城市综合体消防信息发布功能模块

系统设置消防信息发布模块，如图7-23所示。模块用于消防管理部门向下属大、中、小网格发布消防通知、新闻通告、消防事件，进行分栏显示，当针对某地区有重要通知发布时，在地图上进行亮点标注显示。

9）用户管理

系统设置用户管理模块，对系统的用户授权、信息安全等进行管理。面向不同等级的用户，实现分级的系统授权，具体包括消防总队，消防支队，消防大队，大网格、中网格和小网格用户，如图7-24所示。设计用户日常管理界面，生成系统使用记录、事务处理记录、系统操作日志，并根据用户系统使用状况对用户进行分级评价，进行安全信用等级管理。

图7-24　城市综合体系统访问权限分级示意图

10）信息查询

系统提供联网用户基本信息、网格基本信息、消防设备设施配备与运行状况信息、消防安全管理（队伍建设、制度建设、日常维修保养）信息、火灾应急疏散预案和灭火预案、火警信息和故障信息、联网监控终端设备管理信息等信息查询功能。

3.系统构成

整个平台以有效发挥各级消防网格的主体功能为主旨，在保证整个系统能够高效运行的基础上，建立了由基础层（一张地图）、感知层（两种感知）、网络层（三条通道）、平台层（四个平台）、应用层（五大应用）的五个层级结构组成的信息管理系统，如图7-25所示。其中感知层、网络层主要是硬件平台，前者主要由动态人员感知和实时智能设备感知两部分组成，后者包括无线通信网络、互联网、公安消防专网三条通道。平台层和应用层由软件构成，前者包含网格化通信、信息存储、信息管理、信息发布四个平台，后者实现了设施管理、网格管理、隐患检改、应急处理、宣传培训与信息发布五大应用。

图7-25　城市综合体消防管理数字化平台系统结构图

图7-26　城市综合体消防管理数字化平台软件平台架构图

平台可采用B/S（浏览器/服务器）模式开发系统软件平台，软件平台结构如图7-26所示。软件系统主要包括数据库、平台服务、业务系统和应用系统四个部分，每个部分则包含对应的功能支撑模块，综合提供网格责任“可视化”、隐患排查“便捷化”、信息推送“实时化”、应急处置“效能化”、安全评价“智能化”、工作平台“集成化”和信息管理“一体化”的消防安全数字网格化管理软件系统。

1）基础层技术架构

消防安全数字网格化系统基础层基于WebGIS系统建立的B/S服务框架，如图7-27所示。基础层围绕网格信息数据库和系统运营数据库，并结合现有的基础地理信息数据库提供基本的数据库支持。采用空间数据引擎技术搭建GIS应用服务器和www服务器，进而提供基于浏览器客户端的WebGIS服务，综合为系统提供网格空间信息可视化、应急处理、消防设施地图标注和城市地图等服务支持。

图7-27　城市综合体消防管理数字化平台基础层

2）感知层技术架构

平台的感知层可以分为两个部分：动态随机人员感知和智能设备感知。其中全景视频监控系统、基于视频的火灾烟雾探测系统、无线火灾传感器节点、消防管网水压传感器节点等在线探测设备构成了智能设备感知的主要内容，可以直接接入物联网络，实时采集相关数据。而针对难以通过探测器直接进行状态监控的事项，系统采用人工巡视的方法，手持信息终端的巡查员定期对这些设施进行检查。通过接入物联网络的手持终端，巡查员可以及时上传消防设施的状态等图文资料。同样，巡查员也承担了火灾隐患的巡查工作，在发现隐患之后，通过手持终端及时上报，并上传现场图像。通过在线探测器和巡查员相互配合的方式，形成了因地制宜、全面覆盖的弹性互联互通消防网格化管理感知层，如图7-28所示。

3）网络层技术架构

消防数字网格化管理系统网络层由中心专网、监控专网、共用无线网络、共用互联网络组成。感知层各类在线探测器和手持终端、办公节点、公共媒体资源同管理中心紧密连接，实现了实时互联互通和双向信息流通，如图7-29所示。

图7-28　城市综合体消防管理数字化平台感知层

图7-29　城市综合体消防管理数字化平台网络层

智慧探测设备、终端、节点、公共媒体通过外网接入。其中，有线智能设备通过监控专网接入通信中心；小网格手持设备、无线智慧设备通过3G或GPRS等移动互联网络接入通信中心；中网格办公节点、大网格办公节点、公共媒体资源通过有线的互联网际网络接入通信中心。为保证信息安全，在外网与通信中心的接口上设置有防火墙，相应的数据连接采用加密的方式避免窃取和篡改。

4）平台层技术架构

消防数字网格化管理系统平台层由系统平台软件构成，在感知层、网络层和服务器计算资源的基础上，提供实现网格化管理系统基本功能的各项基础服务，如图7-30所示。

平台层由全局核心平台服务和数据存储平台组成。全局核心平台提供了网格化管理系统运行状况监控、系统运行安全保障、系统各资源管理、各项信息的目录搜索和查看、各项事物处理、消息传递、各个单元间通信、公共媒体消息发布、监控探测器和节点注册以及其他各项服务。

图7-30　城市综合体消防管理数字化平台的平台层

数据存储平台则保存网络拓扑、BIM模型信息、巡防员信息、智慧设备信息、警情事件、多媒体信息、指挥信息、发布信息等数据。在此基础上，通过数据的分析挖掘，可以进而形成消防管理数据、消防防控数据、应急联动数据、安全评估数据。数据存储平台通过数据服务接口同核心平台服务相连接，为主动信息显示和决策提供了支持。

5）应用层技术架构

平台应用层在平台层的基础上，通过管理中心和各终端软件，实现网格化管理的各项功能目标，为消防各级相关单位系统服务，如图7-31所示。

应用层提供的功能主要可以分为设施管理、安全评价、隐患检查整改、应急处置、宣传培训五个方面。管理中心软件主要实现火灾隐患信息接收和处理、消防信息接收管理、紧急事态处置等功能。大网格、中网格、小网格软件分别实现每月日常排查、消防演练；火灾隐患评估及上报、每周日常排查、消防宣传培训；消防信息搜集上传、日常排查、紧急事态报警等功能。

通过上述功能，能够有效支撑各级机构行使其职责，包括管理中心履行区域内防火监督的全面工作职责，大网格的消防安全委员会设立消防办公室每月消防检查职责，中网格的指派两名专职或兼职人员每周排查火灾隐患履行消防宣传培训职责，以及小网格指派消防监督员进行消防隐患日常巡查和定期排查职责。

图7-31　城市综合体消防管理数字化平台应用层

6）基于安卓系统的智能终端

消防安全数字网格化系统手机客户端的用户为小网格网格巡查员，网格巡查员可以通过手机客户端实现身份验证、一键报警、现场提交消防检查表、现场拍照取证、查看检查表、查看被检单位信息及修改密码等功能。