朱道奎

摘要：智慧消防是一種先進的解決方案，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)風險和影響降到最低。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，還需通過運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、AI、區(qū)塊鏈等高新技術(shù)，實現(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。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，重點闡述了其應(yīng)用意義、重點任務(wù)、基本原則、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實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：D035.36? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：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)中心認為智慧城市的標準應(yīng)聚焦于經(jīng)濟增長、交通便利、環(huán)境舒適、人才濟濟、生活安全、治理公平六個維度。一個成熟的智慧城市應(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)療等多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)機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)想軌道精確運行，需要抓住智慧城市的本質(zhì)特征，并不斷加強技術(shù)支撐。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來看，智慧城市可以簡單概括為感知、存儲、分析、預(yù)測四個結(jié)構(gòu)。感知就是能夠在數(shù)分鐘內(nèi)實現(xiàn)對大尺度、多光譜、多分辨率遙感影像的快速分析和比對。目前感知方向在精度方面仍有很大的進步空間，例如對小目標的檢測，在光強較暗或者目標物不全的情況下如何提取有效信息等。便捷高效的存儲由感知層面獲得資訊，既要包含對原始數(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)測做準備。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

在這個信息時代，大數(shù)據(jù)讓各種問題無處遁形。及時掌握消防數(shù)據(jù)，主動運用與分析，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，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成方式難以處理當前的海量數(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；可以在短時間內(nèi)對各項數(shù)據(jù)進行提取和分析，獲取有效的數(shù)據(jù)；可以對消防監(jiān)督檢查的歷史數(shù)據(jù)進行耦合分析，快速提取并整合出有價值的信息，強化對火災(zāi)隱患未來趨勢的判斷，防患于未然。通過對消防監(jiān)督管理數(shù)據(jù)進行分析，對不同地區(qū)的情況進行復(fù)核，對偏差進行自動校正，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。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化進程的加快，各種風險層出不窮，安全事故時有發(fā)生，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成了巨大的影響。消防壓力與日俱增，各級政府和消防部門面臨消防設(shè)備監(jiān)督困難、電話報警效率低下、消防水源不清、火災(zāi)現(xiàn)場不明、指揮調(diào)度盲目等問題。

為了及時、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)合自己的實際情況制定了智慧消防的具體實施方案。數(shù)字化消防的實施，進一步提高了我國消防的信息化、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“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任務(wù)：①建設(shè)城市物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)；②建設(shè)基于“大數(shù)據(jù)”“一張圖”的實戰(zhàn)指揮平臺；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；⑤建設(shè)“智慧”社會消防安全管理系統(tǒng)。

結(jié)合我市實際情況，我市智慧消防工作的重點任務(wù)如下：①由點到面逐步推進，保證質(zhì)量逐步升級。明確遠程監(jiān)控系統(tǒng)、社會消防安全管理、應(yīng)用平臺管理三大項目的建設(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，實時監(jiān)測消防設(shè)備。重點單位的消防數(shù)據(jù)直接接入監(jiān)控中心，進行重點監(jiān)管，方便快速救援。九小單位等社會責任單位可由街道或者主管機關(guān)直接管理，監(jiān)控中心可定期接入監(jiān)測統(tǒng)計數(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到安全、高效、靈活、智能化的程度，應(yīng)嚴格配置含火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、可視圖像火災(zāi)報警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)、移動端實時監(jiān)測等系統(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部門，只使用一種手段。進一步統(tǒng)一思想，整合現(xiàn)有系統(tǒng)以及新應(yīng)用的開發(fā)，推進面向社會多方共同管理發(fā)展進程，開創(chuàng)社會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)動廣大群眾的積極性，才能使消防監(jiān)督管理邁向社會化，同時社會化監(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)

社會單位、居民消防安全意識不足；安全責任人未能及時掌握消防安全狀況；對于監(jiān)管單位缺少人員和信息化手段，不能第一時間獲取火情以及消防隱患……社會單位、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)，實時監(jiān)測各類消防設(shè)備狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)（如火災(zāi)煙霧、可燃氣體傳感數(shù)據(jù)、消防用水監(jiān)測數(shù)據(jù)、防火門監(jiān)測數(shù)據(jù)、安防視頻等），實現(xiàn)物聯(lián)設(shè)備的統(tǒng)一管理、實時監(jiān)控、可視化監(jiān)控；進行數(shù)據(jù)計算與分析，發(fā)現(xiàn)異常實時報警，將責任落實到位。

結(jié)合消防工作的實際情況，加強監(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)避實地檢查帶來的感染風險。兩者的高效結(jié)合不僅可以簡化消防監(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)對數(shù)據(jù)進行收集并準確地分類存儲，同時監(jiān)督管理人員對這些數(shù)據(jù)進行分析并做出決策，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，實現(xiàn)消防接處警智能化升級；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，實現(xiàn)“智能化、實戰(zhàn)化、標準化”。

2.4.3? 消防設(shè)備維保管理系統(tǒng)

安全責任人易忽視消防設(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……當企業(yè)單位管理平臺發(fā)起維保業(yè)務(wù)請求時，經(jīng)平臺綜合分析后會自動生成相應(yīng)的業(yè)務(wù)維護保養(yǎng)計劃，分派給相應(yīng)的維護保養(yǎng)人員進行設(shè)備檢查與維護；借助手機App客戶端，對維保單位消防設(shè)施狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并能在第一時間收到異常信息及報警信息的推送，提高維保效率、降低運維成本。

2.5? 智慧消防監(jiān)督管理建設(shè)中的實際應(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、不準確等弊端。5G視頻監(jiān)測系統(tǒng)會自動提示各種消防設(shè)施及重點部位的檢查標準和方法，自動記錄巡查人員檢查痕跡，有效達到監(jiān)督檢查的目的；低時延的網(wǎng)絡(luò)能力可實現(xiàn)對安全監(jiān)控區(qū)域的全天視頻監(jiān)測，智能判別風險隱患，提高效率；提高社會化工作程度，完善火災(zāi)防控機制建設(shè)[3]。

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

鑒于野火的嚴重性和頻度不斷提高，人們特別關(guān)注使用一次性廉價的機器人代替人類。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)機制以實現(xiàn)所需的滅火行為，開發(fā)并耦合了有效的基于物理學(xué)的火勢蔓延模型和消防無人機群的自組織算法進行實驗。數(shù)值實驗表明，提出的自組織系統(tǒng)是有效的、可伸縮的和容錯的，是應(yīng)對野火的一種有前途的方法。

在實際隧道火災(zāi)事件中獲取火源信息是一個很大的挑戰(zhàn)。Wu等[5]在研究中應(yīng)用人工智能（AI）和大數(shù)據(jù)框架對隧道數(shù)值模型中的火源進行預(yù)測。構(gòu)建了具有不同火災(zāi)位置、火災(zāi)規(guī)模和通風條件的大型隧道火災(zāi)數(shù)值模擬數(shù)據(jù)庫。由多個傳感器設(shè)備測量的隨時間變化的溫度用于訓(xùn)練長短期記憶循環(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%的準確率預(yù)測隧道火災(zāi)的位置和大小以及通風風速。還進行靈敏度分析以優(yōu)化傳感器的數(shù)據(jù)庫配置和時空布置，以實現(xiàn)快速可靠的火災(zāi)預(yù)測。這項工作證明了基于人工智能檢測和預(yù)測火源和危險的可能性，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“智慧消防”建設(shè)工作走深走實，應(yīng)落實相應(yīng)工作要求：①充分認識“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，切實加強各相關(guān)單位技防、人防、物防保障能力。②主動作為，落實建設(shè)保障。“智慧消防”建設(shè)涉及面廣、經(jīng)費投入多，充分利用“智慧消防”試點建設(shè)的契機，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強化督導(dǎo)，確保工作落實。將“智慧消防”建設(shè)納入工作任務(wù)，切實推進目標任務(wù)落實，定期匯報工作進展情況。對工作成績突出者給予表彰獎勵，對任務(wù)推進緩慢、工作成效不明顯的及時約談，定點幫扶，確保按規(guī)定的時間節(jié)點圓滿完成各項工作任務(wù)。

3 結(jié)語

綜上所述，智慧消防的“聰慧”之處關(guān)鍵反映在以下四個層面：①提供強大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，破解發(fā)展瓶頸。與云平臺相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)可以快速進行各類數(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。利用云平臺技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、整合、處理、加工，為火災(zāi)預(yù)防、研判分析、移動執(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，為企事業(yè)單位和個人在火災(zāi)隱患舉報、火災(zāi)報警信息查詢、知識技能學(xué)習(xí)等方面提供便捷高效服務(wù)。④提供有效預(yù)測手段，掌握消防主動權(quán)。對城市區(qū)域的消防安全水平進行更加科學(xué)合理的評估，對可能發(fā)生的火災(zāi)產(chǎn)生的后果、處置方案的有效性進行模擬。

智慧消防的推出及應(yīng)用不僅滿足了時代和科技發(fā)展的需求，還滿足了消防工作進一步完善的要求，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，其前景是十分可觀的[6]。

參考文獻：

[1]李建新.大數(shù)據(jù)時代背景下消防監(jiān)督檢查工作研究[J].今日消防，2021，6（3）：100-101.

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[3]陳林.大數(shù)據(jù)時代背景下消防監(jiān)督檢查工作新思路研究[J].消防界（電子版），2021，7（3）：100-101.

[4]Mauro S.Innocente，PaoloGrasso.Self-organising swarms of

firefighting drones： Harnessing the power of collective

intelligence in decentralised multi-robot systems[J].Journal

of Computational Science：2019-04-09.

[5]Xiqiang Wu，Younggi Park，Ao Li，Xinyan Huang，F(xiàn)u Xiao，

Asif Usmani.Smart Detection of Fire Source in Tunnel Based

on the Numerical Database and Artificial Intelligence[Z].

Fire Technology：2020-04-28.

[6]張仲凱，蘆家奎.智慧消防技術(shù)在社會消防管理中的實施對策[J].今日消防，2020，5（6）：4-5.

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