■ 左超 應急管理部沈陽消防研究所

■ 袁琳 沈陽市消防支隊大東區(qū)消防大隊

隨著國家經(jīng)濟的全面發(fā)展，社會不斷進步，但是其他方面的社會問題卻逐漸凸顯出來，其中消防救援行業(yè)問題極為凸顯。在信息技術革命不斷發(fā)展的今天，利用信息技術、通訊技術等現(xiàn)代化手段實現(xiàn)消防救援信息化建設，對消防工作實現(xiàn)現(xiàn)代化管理，是消防救援現(xiàn)階段的重點。國內外的實踐證明，智慧消防系統(tǒng)在消防工作中可以發(fā)揮出巨大的作用，是未來現(xiàn)代化消防發(fā)展的主要趨勢，應該得到優(yōu)先的發(fā)展。

一、智慧消防系統(tǒng)總體架構搭建方法

智慧消防系統(tǒng)是當今時代發(fā)展的主要趨勢，對消防行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展具有這十分重要的促進作用，智慧消防系統(tǒng)是基于柵格化網(wǎng)絡構建而成，借助互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)的一個自感知、自適應網(wǎng)絡，本文設計的智慧消防系統(tǒng)總體架構搭建方法以及系統(tǒng)組成包括：

第一，智慧消防系統(tǒng)采用的體系架構是面向服務對象的，結合了云計算技術，實現(xiàn)了音視頻數(shù)據(jù)交互等核心功能。第二，在智慧消防系統(tǒng)中采用了統(tǒng)一的接入標準，其中還兼容了SIP、H.323、Oonvif、PSIA等協(xié)議，也正是通過這些協(xié)議改變了音視頻數(shù)據(jù)原有的接入方式，成為了IP網(wǎng)絡接入方式。第三，智慧消防系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資源被無級別放置在云服務平臺上，不同的單位可以受地域、級別的限制，調度資源，實現(xiàn)了資源共享。第四，在智慧消防系統(tǒng)中，根據(jù)不同任務用戶的實際需要，建立了預設組網(wǎng)功能，基于這種功能，可以在網(wǎng)絡上臨時召開不同的會議。第五，智慧消防系統(tǒng)中采用的是計劃指揮平臺，這種基于流程化思想研發(fā)的出來的平臺，可以有效解決傳統(tǒng)消防工作指揮過程中出現(xiàn)的問題。第六，智慧消防系統(tǒng)中可以根據(jù)用戶權限調整平臺權限，以此形成網(wǎng)絡自適應，保證消防工作開展過程中調度、指揮的順利進行。除此之外，還形成了多屏畫面的遠程同步技術、執(zhí)勤管理系統(tǒng)、音視頻數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及語音保底通信功能。

二、智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺軟件設計

智慧消防系統(tǒng)中硬件是軟件的載體，在監(jiān)控平臺中包括了ARM處理器和CAN通信模塊、存儲模塊、語音模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤、調試串口、SD卡模塊、網(wǎng)口模塊等部分，其中ARM處理器是核心控制模塊。

（一）操作功能設計

本文以智慧消防系統(tǒng)中監(jiān)控平臺的軟件設計為例，進行詳細的設計分析，智慧消防系統(tǒng)的首要原則就是要保證操作簡便，要盡可能地簡化人員的操作步驟，因此監(jiān)控平臺應該提供可視化的操作界面以此幫助操作人員更快的完成操作，圖1為智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺軟件中的操作界面功能。

圖1 智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺軟件中的操作界面功能

（二）通信功能設計

在智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺軟件設計中通信功能的實現(xiàn)也極為重要，對于智慧消防系統(tǒng)而言，最為重要的就是數(shù)據(jù)的實時有效性。在智慧消防系統(tǒng)中監(jiān)控平臺和終端設備一般會采用CAN總線的方式進行通信，但是在實際應用的過程中，非常容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況?？紤]到這個問題，本文在設計時，采用了FIFO+Hash算法，這種解決方案可以對CAN總線傳遞過來的數(shù)據(jù)進行優(yōu)先級處理，然后采用多線程的方式對A線程進行循環(huán)讀取，并且將讀取到的CAN數(shù)據(jù)插入到設定好的FIFO隊列中。B線程則對FIFO隊列進行出隊操作，從而有效解決CAN數(shù)據(jù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)丟包問題。

（三）數(shù)據(jù)處理設計

在智慧消防系統(tǒng)中監(jiān)控平臺和管理平臺之間涉及到大量的業(yè)務，因此不同的業(yè)務的通信方式不同，數(shù)據(jù)處理也不同，在最終的終端設備上，需要對傳輸?shù)男畔⑦M行分析處理。尤其是在分析火災情況時，需要智慧消防系統(tǒng)中的火災自動報警和消防聯(lián)動系統(tǒng)在第一時間動起來，因此數(shù)據(jù)處理設計和數(shù)據(jù)分析設置都需要形成明確的設置。不僅如此，在平臺上的信息都會進行統(tǒng)一管理，以此解決了傳統(tǒng)消防工作中出現(xiàn)的記錄不完整問題，避免消防過程中因為信息缺失，而錯過最佳搶險時機。除了上述三點內容之外，其他功能設計也十分重要，在監(jiān)控平臺中，還要實現(xiàn)短信發(fā)送以及聯(lián)網(wǎng)報警功能，以此才能夠保證數(shù)據(jù)的正確性。

（四）軟件平臺設計

綜上所述，在設計智慧消防系統(tǒng)時，必須要選擇功能強大、穩(wěn)定性較高、開發(fā)周期較短的操作系統(tǒng)，還要盡可能的降低開發(fā)成本，因此，智慧消防系統(tǒng)軟件平臺設計搭建一般選擇Linux內核進行，編程語言程序采用QT語言，開發(fā)環(huán)境為QtCreator2.4.1，交叉編譯器采用arm-linux-gcc-4.4.1。首先在虛擬機上進行開發(fā)，在開發(fā)成功后，在進行交叉編譯，最后將開發(fā)成功的程序移植到ARM板上。

三、智慧消防系統(tǒng)監(jiān)控平臺測試應用

（一）試驗測試環(huán)境構建

在完成智慧消防系統(tǒng)的設計后，還要進一步驗證系統(tǒng)的使用情況，系統(tǒng)功能測試主要是根據(jù)系統(tǒng)功能進行測試，主要采用的是黑白盒測試方法。軟件環(huán)境中包括IAR開發(fā)軟件、串口調試助手等，硬件環(huán)境包括電源適配器、溫度、濕度、煙霧濃度傳感設備等。在完成具體的構建工作后，就可以在虛擬機上運行Linux操作系統(tǒng)。

（二）軟件功能的測試

根據(jù)：操作界面功能測試、通信測試和數(shù)據(jù)分析處理功能測試的結果顯示，本文設計出來的智慧消防系統(tǒng)可以通過模擬火災現(xiàn)場情況，引入干擾源，在數(shù)據(jù)傳輸過程中的，數(shù)據(jù)前后一致，通信正常，數(shù)據(jù)準確性較高，也沒有出現(xiàn)丟包的情況，同時，數(shù)據(jù)處理也可以正常運行。比如，將智慧消防系統(tǒng)應用在消防監(jiān)督工作中，可以徹底改變傳統(tǒng)的消防監(jiān)督模式，相關人員可以登錄這個系統(tǒng)，查詢有關單位的消防設施情況，明確不同場所中的消防信息，包括：疏散通道、消防水源的具體位置，還可以對消防產(chǎn)品的維護情況、使用情況等信息進行全面的了解。對于智慧消防系統(tǒng)來講，只有建立起來消防物聯(lián)網(wǎng)，才能夠建立起相應的智慧功能。那么首先就要收集掌握智慧消防所需要的信息數(shù)據(jù)，并且建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議，基于此，才能夠進一步組建相應的智慧消防系統(tǒng)，更好的為社會服務。

四、結語

綜上所述，當代消防行業(yè)應該積極利用信息技術以及通訊技術，建立健全智慧消防系統(tǒng)。智慧消防系統(tǒng)的應用不僅可以為消防工作贏得更多的時間，最大程度降低火災帶來的危害，同時智慧消防系統(tǒng)也可以降低消防行業(yè)的成本，讓消防行業(yè)得到全面的發(fā)展。經(jīng)過具體的試驗可以發(fā)現(xiàn)，本文從操作功能、通信功能、數(shù)據(jù)處理、軟件平臺這些方面設計出來的智慧消防系統(tǒng)符合消防行業(yè)的需求，可以實現(xiàn)消防行業(yè)中的基礎功能。