侯仰川 蔡少廣 劉韋 張慶利

摘要：文章以研究智慧消防領域發(fā)展動態(tài)為切入點，采用CiteSpace軟件對CNKI近十年智慧消防相關文獻從文獻產(chǎn)量、研究熱點、前沿趨勢角度進行知識圖譜分析。探究我國智慧消防的研究進展，分析智慧消防的發(fā)展態(tài)勢，為今后智慧消防可持續(xù)發(fā)展提供參考。結(jié)果表明：我國智慧消防研究在經(jīng)歷萌芽雛形期、探索過渡期、深度融合期3個階段后，智能創(chuàng)新的現(xiàn)代信息技術(shù)將引領消防領域的新發(fā)展，為消防行業(yè)注入新活力。

關鍵詞：智慧消防;CiteSpace;知識圖譜;研究態(tài)勢;可視化分析

智慧消防是一種利用AIoT、5G等核心技術(shù)，配合大數(shù)據(jù)云計算平臺[1]、火警研判系統(tǒng)等來實現(xiàn)城市消防智能管理的先進解決方案，長期以來通過大量學者在該領域的探索，消防智能化水平穩(wěn)步提升。鑒于我國現(xiàn)有消防力量與巨大人口基數(shù)存在的矛盾，與傳統(tǒng)消防相比，智慧消防的最大優(yōu)勢在于能實現(xiàn)對災害防控的自動化管理，通過對信息化技術(shù)的應用，實現(xiàn)火災等災害事故從被動應對向主動跟進轉(zhuǎn)變，從而有效提升了消防工作效能和城市治理水平。

目前以智慧消防為主題的研究主要針對各類消防設施、前沿信息技術(shù)開發(fā)以及智能化平臺構(gòu)建，從整體研究態(tài)勢角度出發(fā)，缺乏文獻計量分析。因此，有必要對相關的文獻進行梳理、歸納和分析，明確研究進展和發(fā)展趨勢。本文以CiteSpace作為分析工具，對知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫中智慧消防相關的文獻進行研究，通過對知識結(jié)構(gòu)、研究熱點的圖譜整理，探究其研究狀況及發(fā)展趨勢，為我國智慧消防理論研究和產(chǎn)業(yè)應用發(fā)展提供理論支撐和參考。

一、研究準備

（一）數(shù)據(jù)來源

本文通過檢索中國知網(wǎng)CNKI收錄的文獻，以“SU=（‘應急救援'+‘消防'）*（‘智慧城市'+‘物聯(lián)網(wǎng)'+‘智慧消防'）”為檢索式，檢索2012—2022年期間與在應急救援或消防主題下的智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、智慧消防相關的文獻。為保證文獻數(shù)據(jù)的可用性、精準性，對處理后文獻進行整理、篩選，去除會議、報紙、年鑒、專利、標準等非學術(shù)論文，得到具有價值性的文獻1643篇，并將文獻導出保存。

（二）研究方法

本文使用的文獻可視化工具是由陳超美教授團隊開發(fā)的CiteSpace軟件，該軟件通過可視化方式來呈現(xiàn)出知識結(jié)構(gòu)、一般規(guī)律和分布情況，研究交叉學科間的知識流動及融合，是目前應用廣泛的知識圖譜工具。因此可對某一知識領域研究的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)律進行可視化分析，以更加便利直觀地發(fā)現(xiàn)領域的研究主題、研究演進路徑以及知識交叉和流動性等情況，從而分析出該領域的發(fā)展狀況及前沿趨勢。

（三）參數(shù)設置

關鍵詞共現(xiàn)圖譜：時間段為2012—2022年，時間切片為1;節(jié)點類型選擇Keywords關鍵字;閾值算法使用TopN算法，閾值設置為40;網(wǎng)絡修剪為Pathfinder尋徑網(wǎng)絡算法，簡化網(wǎng)絡選擇Pruning sliced networks修剪切片網(wǎng)絡和 Pruning the merged network修剪合并網(wǎng)絡。

二、智慧消防的可視分析與研究結(jié)果

（一）文獻發(fā)表量分析

年度文獻發(fā)文量是反映智慧消防發(fā)展的重要量化指標，是展示其發(fā)展程度的具體體現(xiàn)。從圖1可以看出，我國近10年來在智慧消防領域的研究持續(xù)增長，發(fā)文數(shù)量總體呈上升趨勢。其中，2012—2015年為萌芽雛形期，年發(fā)文量穩(wěn)中有升，說明智慧消防這個概念被消防各界所關注并且逐漸受到研究者的重視。2016—2018年為該領域的探索過渡期，尤其在“十三五”期間提出智慧城市以后，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧消防概念逐漸成為領域內(nèi)研究熱點。從2016年起以智慧消防為主題的文獻發(fā)布迅猛增長，相比2016年，2017年智慧消防相關發(fā)文量增長了近49%，足以說明智慧消防概念的火熱程度。隨著我國消防體制改革和應急管理體系建設的逐步深入，智慧消防研究得到了研究學者的普遍重視，即使2019—2021年在新型冠狀病毒席卷全球影響各行各業(yè)情況下，依舊沒能阻擋智慧消防研究者的熱情，該領域近三年的發(fā)文量遠超過了2012—2019年的總發(fā)文量。

（二）關鍵詞熱度分析

關鍵詞是對文章整體內(nèi)容的高度凝練和集中概括，通過對文獻樣本進行Keywords可視化分析，得出如圖2所示的關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，智慧消防領域的研究主要圍繞在“物聯(lián)網(wǎng)”方面，以及“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”在消防實際中的應用。

由圖2可知，在關鍵詞共現(xiàn)圖譜中關鍵詞字號與關鍵詞頻次有關，節(jié)點間連線表示關鍵詞間的共現(xiàn)關系。根據(jù)對關鍵詞分析，得出頻次超過5次的共有57個關鍵詞，其中，“智慧消防”“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”“智慧城市”“消防安全”“應急救援”“大數(shù)據(jù)”“火災防控”等節(jié)點相對比較大，說明近十年國內(nèi)消防領域研究大多與計算機信息技術(shù)結(jié)合相關。此外，“人工智能”“云平臺”“傳感器”“遠程監(jiān)控”等關鍵詞的出現(xiàn)頻次相對而言也不低，足以說明它們在消防領域智慧化建設中有著舉足輕重的作用。

以關鍵詞為依據(jù)，利用LLR（對數(shù)似然率算法）對關鍵詞共現(xiàn)圖譜進行聚類分析，TimeLine視圖著重勾畫各聚類發(fā)展演進的時間跨度以及聚類間關系，集中展示了時間因素對聚類中關鍵詞的影響。將TimeLine圖譜中的關鍵詞進行文獻分類，包括研究對象、領域技術(shù)、管理策略及其他方面，由于相關文獻樣本較多，為便于研究通過表格對關鍵詞進行研究意義分類，見表1。

由圖2和表1及文獻研究分析得出：

第一，我國智慧消防研究對象以消防設施、電梯、重點單位、消防站、指揮中心為重點，緊密圍繞研究對象進行技術(shù)研究、規(guī)劃設計、標準化建設、案例分析及應用探討。例如楊華、毛東等側(cè)重于電梯應急處置時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究，為消防系統(tǒng)接入到物聯(lián)網(wǎng)平臺提供可實現(xiàn)途徑[2]。曹維、朱斌等對重點單位智慧消防建設及應用有較為深入的研究，探索消防重點單位三維數(shù)字化技術(shù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和輔助決策應用[3]。

第二，2012—2022年國內(nèi)以“智慧消防”為主題的文獻中，出現(xiàn)頻次較為集中的關鍵詞反映了我國智慧消防領域主要的應用技術(shù)，關鍵詞出現(xiàn)頻次極高的領域技術(shù)有傳感器、數(shù)據(jù)庫、云計算、人工智能、網(wǎng)關、嵌入式、無線通信。付云崢、梁劍烽等主要研究智慧消防中集成典型多傳感數(shù)據(jù)融合技術(shù)、圖像識別技術(shù)進行火災監(jiān)控及預警響應，提高火災識別的準確可靠性的同時，實現(xiàn)對火災情況實時監(jiān)控[4]。

第三，管理策略的關鍵詞在智慧消防領域研究文獻中出現(xiàn)頻次較多，說明在切合實際社會消防風險管控的情況下，以有效防火及安全管理為研究目的，在裝備管理、監(jiān)督檢查、應急處置、指標體系等方面進行了著重研究。丁詩懿、邸英等通過對消防業(yè)務的需求分析，探討物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在消防監(jiān)督檢查工作領域的應用思路，提高了消防業(yè)務處理的效率[5]。

第四，智慧消防由于集成高新技術(shù)、先進管理方式、完善基礎設施于一體，使得其領域研究方向呈現(xiàn)多樣化，包括物聯(lián)網(wǎng)、消防設施、虛擬現(xiàn)實、人工智能等。田茂亮等在智慧城市發(fā)展背景下對智慧消防建設存在的機遇與挑戰(zhàn)進行分析，提出人防、技防、物防三者有效結(jié)合的建設戰(zhàn)略，以期為智慧消防建設提供有價值的參考，從而提升現(xiàn)代智慧城市消防治理水平[6]。

（三）階段性前沿分析

利用TimeZone圖譜結(jié)合突變詞探測功能，按照時間序列進行劃分，使不同關鍵詞在不同時間區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)，展示所研究的主題在時間跨度上的演變規(guī)律，突變詞列表中的起始年份和突變強度可以直觀地展示出研究前沿之間的交互關系和演進路徑。圖3中突現(xiàn)圖譜和TimeZone圖譜說明了近10年間智慧消防領域的演進路徑，集中反映了不同時間段智慧消防領域所研究的重點方向變化情況，對于掌握該領域的前沿發(fā)展趨勢具有重要意義。

TimeZone圖譜中縱向時間軸的關鍵詞代表在該時間內(nèi)首次出現(xiàn)，節(jié)點的大小及連線表示關鍵詞之間共現(xiàn)頻次的高低，在突變關鍵詞列表中可以看出突變關鍵詞起始年份和突變強度。由圖3可知，智慧消防領域所研究的主題隨著時間的推移在不斷地演變，根據(jù)時間變化規(guī)律可將其劃分為3個階段。

第一階段是2012—2013年，該階段屬于萌芽雛形期。其研究核心主要是消防信息化建設的基本技術(shù)、應用場景、發(fā)展瓶頸及未來發(fā)展前景構(gòu)思等相關理論。智慧消防和物聯(lián)網(wǎng)這兩個關鍵詞突現(xiàn)強度高且持續(xù)時間長，基于當時國家提出加強城市信息化建設的綱領，“智慧城市”建設理念逐漸被確立，從智慧城市建設全局出發(fā)，為使得在城市信息化建設背景下智慧城市建設具有系統(tǒng)性、綜合性，進而探究智慧消防發(fā)展新路徑。其中包含消防信息化建設、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防管理和應急救援中的應用探討以及智慧消防在部分特定場景中設計等。

第二階段是2014—2017年，該階段屬于探索過渡期。其研究核心主要是智慧消防的應用范圍、管理體系、基礎設施、關鍵技術(shù)及平臺框架等方面。隨著智慧城市建設及社區(qū)微型消防站建設標準相關政策發(fā)布，使得微型消防站開始成為該階段的研究對象。信息系統(tǒng)、消防設施是該階段典型的突變關鍵詞，表明這兩個方向作為智慧消防領域的基礎研究持續(xù)引領發(fā)展熱潮，將關鍵技術(shù)和實際應用進行有效連接，為實現(xiàn)大規(guī)模應用創(chuàng)造條件。智慧消防應用范圍進入多樣化階段，與之相關的信息化系統(tǒng)得以實現(xiàn)，智慧消防開始受到社會廣泛關注。

第三階段是2018—2021年，該階段屬于深度融合期，其研究核心主要是智慧消防在信息化技術(shù)集成、綜合管理、布局規(guī)劃及設計中的合理應用。隨著科技革命深入發(fā)展，大數(shù)據(jù)、AIoT、5G、NB-IoT等技術(shù)將成為智慧消防的技術(shù)核心，集成各類前沿技術(shù)，優(yōu)化技術(shù)應用結(jié)構(gòu)，使得智慧消防在實際應用過程中更加準確、可靠。消防系統(tǒng)、消防救援是該階段比較突出的主題關鍵詞，說明智慧消防建設逐漸綜合化、系統(tǒng)化。在智慧城市建設依托下，智慧消防從政策、技術(shù)、設施等方面均趨于成熟。

三、結(jié)語

隨著雙循環(huán)格局和新發(fā)展理念的逐步深入，我國智慧消防研究在經(jīng)歷萌芽雛形期、探索過渡期、深度融合期3個階段后，該領域在基礎理論、關鍵技術(shù)及應用范圍取得突破性進展。從文獻產(chǎn)量角度，我國近10年來在智慧消防領域研究日益增長，發(fā)文數(shù)量總體呈上升趨勢，且由于目前消防行業(yè)對新技術(shù)的需求日益增強，智慧消防建設在未來會逐漸成為消防領域的主流和出風口，在未來文獻產(chǎn)出量依然會呈現(xiàn)增長趨勢。從學科研究角度看，由于研究機構(gòu)及學者特征鮮明，導致學科視角比較單一，理論基礎比較局限，研究深度有限，隨著智慧消防多元發(fā)展，只有進行學科的交叉融合才能進一步拓展研究的理論視野。從研究熱點和發(fā)展趨勢上看，以現(xiàn)代信息技術(shù)、移動通信技術(shù)及計算機軟件多元結(jié)合的應用將是智慧消防建設未來的研究熱點。

在大應急背景下，如何實現(xiàn)將消防信息化、系統(tǒng)化向智能化轉(zhuǎn)變成為近階段發(fā)展目標。從近十年國內(nèi)學者對于智慧消防的大量文獻研究推測出以下幾個發(fā)展態(tài)勢：第一，感知層的監(jiān)測精度研究;第二，高精準的預警及評估算法探索;第三，安全管理始終是核心，如何為消防安全管理“智慧化”提供可用途徑。

參考文獻：

[1]姜雪春.基于智慧城市感知消防系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].消防界（電子版），2021，07（12）：44-45.

[2]楊華，李鳴宇，邵杰.電梯應急處置標準化建設研究[J].中國標準化，2019（19）：110-113+139.

[3]曹維.上海市黃浦消防大數(shù)據(jù)管理三維GIS平臺應用研究[J].城市勘測，2017（05）：110-114.

[4]付云崢.基于ZigBee的智慧消防預警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].青島：青島大學，2020.

[5]丁詩懿，楊涵.大數(shù)據(jù)驅(qū)動下火災風險預測技術(shù)探討[J].消防科學與技術(shù)，2020，39（12）：1743-1746.

[6]田茂亮.智慧城市背景下智慧消防建設的SWOT分析[J].消防科學與技術(shù)，2021，40（03）：446-448.