摘 要：隨著生產組織開展、社會活動舉辦等需求的日益增加，相關場所的安全監(jiān)管面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。綜合利用物聯網、人工智能、大數據技術，設計并實現了一套公共場所信息化管理系統(tǒng)。通過需求分析，設計了包括場所管理、設備管理、設備監(jiān)控、報警管理在內的多個功能模塊。該系統(tǒng)采用分層架構，搭建物聯平臺實現對傳感器、攝像頭、儀器儀表等數據采集設備的快捷接入；借助人工智能模型實現火情、人流量的智能化監(jiān)測；通過工單系統(tǒng)實現了安全監(jiān)管的閉環(huán)管理。在實際場景下對該系統(tǒng)進行應用測試，測試結果表明，系統(tǒng)具備較高的可行性和有效性，能夠顯著提升公共場所的管理效率與水平。

關鍵詞：物聯網；火情檢測；人工智能；安全監(jiān)管；公共場所；智能化管理

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2025）06-0-04

DOI：10.16667/j.issn.2095-1302.2025.06.024

0 引 言

隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的飛速發(fā)展，公共場所加快了數字化進程，提高管理效率、優(yōu)化服務質量、實現智能化管理已經成為必然選擇[1-2]。公共場所信息化管理系統(tǒng)的設計與實現，旨在整合現代信息技術，為公共場所提供全方位、高效率的管理服務，滿足人們對于便捷、安全、舒適的公共環(huán)境的需求。

在日常生活中，公共場所包括但不限于政府機構、商業(yè)中心、教育機構、醫(yī)療衛(wèi)生機構、交通樞紐等，其管理涉及人員流量管控、安全監(jiān)控、設備運維、信息查詢等方面。傳統(tǒng)的管理模式往往依賴于人力資源，存在效率低、成本高、容易出現疏漏等問題。

系統(tǒng)的設計與實現需要充分考慮公共場所監(jiān)管的特點和需求，結合物聯網、人工智能圖像識別、大數據分析等技術，構建可靠、高效、智能的系統(tǒng)框架[3-10]。本系統(tǒng)在充分調研的基礎上，通過先進技術手段的運用，實現對公共場所人員流量的實時監(jiān)測與管控、安全事件的預警與處理、設備運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控與維護、用戶信息的便捷查詢與管理等功能，從而提升管理效率、優(yōu)化服務體驗、保障公共安全。

1 相關技術

1.1 物聯平臺

物聯平臺是一種基于物聯網技術構建的綜合管理系統(tǒng)，其分層架構通常包括設備層、網絡層、平臺層和應用層。設備層是物聯平臺的基礎，用于感煙探測器等各類傳感器、智能空氣開關等智能用電設備和監(jiān)控設備的接入和連接管理，實現采集現場數據、監(jiān)測環(huán)境參數、執(zhí)行控制指令等操作，是物聯網系統(tǒng)的數據源和執(zhí)行者。網絡層位于設備層之上，主要負責將設備層采集的數據傳輸到物聯網平臺。該層包括各種通信協(xié)議和網絡接口，確保設備之間以及設備與平臺之間的數據傳輸順暢、高效、安全。平臺層是物聯網平臺的核心，負責數據的存儲、分析和處理。該層提供數據管理、設備管理、安全管理等功能，支持對大規(guī)模設備數據的實時監(jiān)控、分析和挖掘，為上層應用提供數據支持。應用層位于物聯平臺的最上層，可針對不同的應用場景，開發(fā)相應的軟件或應用程序。應用層根據用戶需求開發(fā)定制化的應用，實現數據可視化、智能決策、遠程監(jiān)控等功能，為用戶提供更便捷、高效的服務。分層架構將設備、網絡、平臺和應用進行了有效的分工和組織，為構建一個完整的物聯網生態(tài)系統(tǒng)提供了基礎和支撐。

1.2 視覺檢測

基于人工智能（Artificial Intelligence， AI）的圖像檢測是在傳統(tǒng)圖像識別技術的基礎上進行的升級和優(yōu)化，達到在無人干預的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動收集處理信息、分析數據、給出檢測的目標。與傳統(tǒng)技術相比，基于AI的圖像檢測技術在捕獲圖像的同時能夠對圖像進行處理解析，在輸出識別結果的同時，能夠結合識別需求與實際結果的各種差異進行自主學習與自我優(yōu)化，逐步提升識別效率和準確率。本系統(tǒng)借助AI圖像識別技術，成功實現了火情、人流量統(tǒng)計的智能化處理與全天安全值守告警，有效延伸和拓展了場所安全防范的時空邊界。

2 系統(tǒng)架構

2.1 技術架構

系統(tǒng)的總體分層架構如圖1所示，前端采用基于Vue生態(tài)的技術棧，這使得用戶界面構建更加簡單靈活。后端服務選擇Java作為開發(fā)語言，結合SpringBoot框架，極大地減輕了Java應用開發(fā)的工作量。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能，采用了Nginx作為反向代理服務器，并引入了MyCat作為分庫分表中間件。監(jiān)控方面，使用Prometheus收集數據并結合Grafana進行可視化展示與分析。數據庫選擇MySQL、MongoDB和Redis進行異構存儲，以滿足不同數據的存儲需求，并提高系統(tǒng)的讀寫性能和擴展性。

2.2 功能架構

本文設計的公共場所信息化監(jiān)管平臺主要通過物聯平臺接入場所智能設備，通過平臺層大數據分析技術和人工智能視覺檢測技術為系統(tǒng)賦能。系統(tǒng)功能如圖2所示，場所管理模塊負責管理各公共場所的基本信息，包括場所的名稱、位置、負責人等。該模塊通常包括場所信息的錄入、查詢、修改和刪除功能。設備管理模塊用于管理公共場所中各類監(jiān)控對象數據采集相關設備，包括傳感器、監(jiān)控攝像頭、儀器儀表等。該模塊負責設備的接入、注冊、配置、維護和更新。報警管理模塊用于監(jiān)測場所活動、事件和設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現異常情況并進行報警處理。設備監(jiān)控模塊負責實時監(jiān)測和管理公共場所中的各類設備設施，包括設備的狀態(tài)、運行情況、數據采集等。系統(tǒng)管理模塊是整個信息化系統(tǒng)的基礎部分，負責對系統(tǒng)進行管理和維護。該模塊包括用戶管理、權限管理、日志管理、系統(tǒng)配置等功能。

2.3 功能分析

2.3.1 報警管理

報警管理主要分三個方面，視頻監(jiān)控感知、電氣火災感知與消防隱患感知。視頻監(jiān)控感知主要對接各公共場所的視頻監(jiān)控設備，獲取視頻流進行基于AI模型的實時圖像分析，當監(jiān)測觸發(fā)閾值條件時，形成告警事件通過平臺定向提醒。閾值條件可靈活定義，如火焰煙霧面積占據畫面總面積的70%等。在物聯平臺側設置自動報警事件與攝像機聯動錄像關系后，當現場產生報警信息時，實時聯動視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行取證，并提供監(jiān)控視頻數據的云存儲回看功能?；谝曨l的監(jiān)控感知主要針對場所人員過分聚集和突發(fā)火情等情況的智能識別。電氣火災感知通過實時監(jiān)控電氣線路的電流和溫度，準確捕捉電氣火災隱患，提前發(fā)出預警。通過物聯網探測器實時監(jiān)測各用電區(qū)域的電流、電壓、功率、線纜溫度等數據。在場所各區(qū)域的配電箱、配電柜加裝智慧用電設備作為火災報警系統(tǒng)的補充接入，借助信息化技術實現探測電氣線路和電氣設備安全隱患的“智能代人”功能。消防隱患感知對場所內前端感知設備的報警信息和運行狀態(tài)信息進行實時數據采集和分析，實現場所的動態(tài)化、智能化管理，提高消防設施運行率，減少安全隱患。

基于物聯平臺的設備報警處理流程如圖3所示。首先本系統(tǒng)在物聯平臺上訂閱設備告警，根據不同的設備類型，系統(tǒng)會從平臺收到實時數據或告警事件。系統(tǒng)接收到數據后會根據報警規(guī)則進行分析，若達到告警閾值便會產生告警事件。當系統(tǒng)接收到告警事件時生成告警記錄，并且發(fā)送核實通知，同時發(fā)送短信給相關工作人員告知報警事件，當事件核實并處理完成后工作人員在系統(tǒng)中進行填寫上報，完成設備報警事件的流程閉環(huán)。

2.3.2 設備管理

當設備狀態(tài)數據接入系統(tǒng)后，系統(tǒng)會對設備的生命周期進行管控，如圖4所示。系統(tǒng)會定時檢測設備是否到報廢時間，當設備到達報廢時間，系統(tǒng)會發(fā)送報廢通知，通知工作人員進行報廢處理；如果未到報廢時間，系統(tǒng)會檢測是否到達檢修時間，當設備達到檢修時間，系統(tǒng)會發(fā)送檢修通知。當工作人員完成檢修后，將變更設備狀態(tài)，形成完整的設備全生命周期管理。

2.3.3 場所管理

場所管理是通過對公共場所基礎數據的摸牌、整理和規(guī)劃，建立和維護公共場所及相關工作人員等基本信息，形成業(yè)務系統(tǒng)的基礎數據，提供數據支撐，主要分為場所信息和用戶信息兩部分。場所信息是對監(jiān)管業(yè)務進行有效的數據規(guī)劃，建立完善的行業(yè)監(jiān)管基礎業(yè)務數據和電子化資料，用戶信息基于公共場所安全監(jiān)管體系和安全生產管理制度，結合各類人員信息，配置和開通賬戶。

3 系統(tǒng)實現

3.1 報警管理

圖5所示為報警管理頁面，展示了系統(tǒng)從物聯平臺訂閱的所有設備的告警事件，包含報警事件的設備點位、設備編號、設備名稱、事件狀態(tài)、所屬場所、事件描述、報警類型等。以此頁面為入口，可以查看報警事件的全生命周期，核實和處理報警事件等，能夠幫助用戶對報警事件進行管理。

圖6所示為設備報警監(jiān)控頁面，左側為設備總體信息，右側為設備的報警統(tǒng)計信息，系統(tǒng)還可以從不同時間維度對報警信息進行統(tǒng)計。用戶可以實時了解設備的運行狀態(tài)，進行遠程監(jiān)控和管理，及時發(fā)現和解決設備故障或異常情況。

3.2 設備管理

圖7所示為設備管理頁面，展示了場所涉及的設備數據，包含設備編號、設備名稱、設備類別、所屬場所、設備點位、設備狀態(tài)。以此頁面為入口，可以查看實時監(jiān)控視頻，遠程操控設備等。借助設備管理頁面，能夠幫助用戶有效掌控設備的實時狀況。

3.3 場所管理

圖8所示為場所管理頁面，系統(tǒng)為每個公共場所機構整合建立檔案臺賬，涉及場所機構信息、工作人員、管理制度、設施設備、安全隱患等的關鍵數據可進行系統(tǒng)建檔，實現無紙化、數字化辦公，實現“一構一檔”，以減少安全風險隱患。

4 結 語

本文設計并實現了一種基于物聯網技術的公共場所信息化管理系統(tǒng)，旨在提高公共場所的管理效率和水平，優(yōu)化服務質量，實現智能化管理。系統(tǒng)采用分層架構，結構清晰，具有良好的擴展性和靈活性。通過對實際應用場景的驗證與測試，證明了系統(tǒng)的可行性和有效性。本系統(tǒng)為公共場所管理提供了一種新的解決方案，結合使用需求，后續(xù)將進一步完善系統(tǒng)性能，不斷拓展應用領域，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以更好地滿足不斷變化的管理需求。

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作者簡介：錢嘉宇（2000—），男，研究方向為軟件技術。

柴東旭（2001—），男，研究方向為軟件技術。

劉文軍（1981—），男，博士，副教授，研究方向為并行與分布式系統(tǒng)、無線傳感器網絡等。

康華夏（1998—），男，工程師，主要研究方向為工業(yè)軟件、系統(tǒng)架構等。

收稿日期：2024-04-10 修回日期：2024-05-17

基金項目：江蘇省青藍工程；江蘇省職業(yè)院校學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培育計劃項目（G-2023-1451）