湖州市消防安全信息化系统的设计与开发

施惠明

0 引言

消防安全不仅关系到人民的生命财产安全，更能有效保障经济社会的安全稳定运行，消防安全工作得到国家各级部门的高度重视[1]。随着信息技术在消防事业中的应用，消防安全信息管理工作取得了长足的进步。近年来，浙江省湖州市内各区县、各重点消防单位为了推动消防工作发展，在单位内初步采用信息化技术，建立了单位内的消防设备信息化管理方案，提高了消防安全工作的信息化水平。但由于部分重点消防单位使用的开发平台和通信接口未能统一，无法与湖州市消防救援支队（以下简称“湖州消防”）的消防安全信息化系统实时接入，无法实现消防资讯的实时分享。进一步提高湖州市消防工作的信息化水平，及时准确的分享和传输消防资讯，加强对湖州市各单位消防物资的实时管理和消防工作的在线监控，及时消除安全隐患，尽可能降低消防安全事故的发生率，提高消防工作的响应速度和反应能力，充分保障人们生命财产的安全。

通过研发湖州市消防安全信息化管理系统，建立湖州市各区县消防信息的统计、发送和资源共享系统，有效提高湖州市消防工作的信息化水平，对提高湖州市消防工作的应急响应速度、加强湖州市各单位的消防物资管理有着非常重要的作用。

1 消防安全信息化管理系统的设计

1.1 设计目标

消防安全信息化管理系统设计的目标主要有以下3点：

（1）为湖州各区县和重点消防单位建立统一的消防信息管理系统，主要包括消防知识、基础安全信息、消防物资信息、消防水压数据和基础设施信息等信息，实现消防信息的实时共享和传输、消防物资的管理，全面强化消防安全管理工作。

图1 消防安全管理信息化系统功能图

（2）客观评价各重点消防单位的消防系统的安全评级，为企业的消防安全管理提供依据，全面提高企业的消防安全水平。

（3）便于消防信息的实时传达。当发生消防事故时，可以利用该系统实时报送消防救援信息。

1.2 结构设计

消防安全信息化管理系统的结构包括数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块和用户交互模块四部分，如图1所示。

（1）数据采集模块。该模块通过实时采集各种消防基础数据信息，包括消防水压信息、消防制度规范信息、消防组织结构信息和消防设施信息等。数据采集后保存在服务器中，为消防系统的安全稳定运行提供数据支持[2]。

（2）数据通信模块。该模块通过向远程用户实时传递消防水压数据、消防设施信息数据等数据信息。通信方式包括RS485串口通信、Profibus现场总线、WIFI通信、5G等多种通信方式。

（3）数据处理模块。数据处理模块对系统收集的数据进行处理。部分数据如温度、湿度等可以通过传感器直接采集并传入到系统中，部分数据需要由工作人员手动录入到系统中，消防安全信息化管理系统对数据进行分析和处理，并对可能存在的安全隐患发出警报[3]。

（4）用户交互模块。用户能通过该模块实时查看消防安全信息，同时可以及时获取消防安全信息化管理系统发出的警报信息，最终实现随时监控消防安全的目标。

消防安全信息化管理系统的设计与开发使用星型网络拓扑结构形式，将中间节点作为数据传输过程中的控制节点，消防安全信息化管理系统通信过程中，在网络上连接的所有的节点都能够向中间节点实时地进行数据的传输，最后向监测端进行统一输送，使消防水源对于每一个水压监测点进行监测的目标得到实现，在星型网络拓扑结构下，利用网络将水压监测点的编号、水压信息等数据向消防安全信息化管理系统监控中心进行传输，并存储到消防安全信息化管理系统数据库。

1.3 消防安全信息化管理系统数据库设计

数据库是消防安全信息管理系统的重要组成部分。数据库不但能够对消防数据进行接收、存储、读取、查询、修改、删除等，还能为消防管理与决策提供依据。

消防安全信息化管理系统的数据库设计采用SQL Server2008技术。SQL Server2008不仅能为多种开发平台提供数据支持，还具有用户界面友好、便于用户操作等特点[4]。消防安全信息化管理系统数据库中主要包括综合的消防管理数据表（SM）、消防设施管理数据表（FM）、监测消防末端的水压数据表（WP）和系统管理数据表（SY）四部分，能够实时存储消防安全信息化管理系统各个模块的数据，如表1所示。

表1 消防安全信息化管理系统的数据表命名

1.3.1 消防安全信息化管理系数据库系统的构成

（1）消防设施管理模块。对消防支队及相关企事业单位的消防设施、消防设备进行登记和编码，并建立二维码存储该设备的名称、用途、使用期限、使用方法和管理者姓名，通过扫描即可了解该设备的状态。通过消防设施管理模块，能有效加强对全部消防设备的管理。在日常巡检中，也要详细记录巡检人员和巡检信息，便于随时掌握消防设施的状态。

（2）监测消防水压模块。传感器能对被检测量进行连续的实时检测，将所检测的信息实时传输给计算机并提交给消防安全信息系统进行分析与处理。消防水压是消防系统中的重要指标，本设计中采用压力变送器检测消防水压。压力变送器是在一个单晶硅片上面配置惠通斯电桥，消防水压的压力大小会相应地改变桥壁的电阻，并通过放大器放大差动电压信号，在通过模数转换器后转换成标准电信号，该电信号和输出压力存在线性关系[5]。现场总线实时向消防安全信息化管理系统传送标准电信号，用户能够实时查看监测数据，并且能够对监测数据进行调用，将客观、准确的数据提供给消防安全部门。

1.3.2 消防安全信息化管理系统的通信技术

（1）RS485串口通信。RS485串口通信采用半双工工作模式，利用双绞线作为传输介质，最大距离通信是1219米，最大传输数据速率是10Mb/s[6]。在现场对温湿度检测、消防水压检测的过程中，在每一个监测点都会对控制器进行设置，从而接收水压信息。RS485串口通信的通信距离与传输速率能够满足消防安全信息化管理系统的控制器和压力变送器之间的通信需求。

（2）Pro fibus现场总线。消防安全信息化管理系统的监控主机和控制器之间的通信采用Pro fibus现场总线来实现。控制器收到温湿度检测、水压等信息后，Pro fibus现场总线把控制器接收的信息向计算机监控端进行传递，由此实现消防安全信息化管理系统的管理层和现场控制设备的通信，实现信息交换与共享的目的。

（3）5G和WIFI通信。为了有效发挥消防安全信息化管理系统的作用，通信传输方式应具有较强的稳定性和较高的传输速度。5G和WIFI均为无线通信技术，具有较高的传输速度，稳定性好，还具有良好的适应性，并且能够实现大范围的信号覆盖[7-8]。因此，随着湖州地区5G业务的开展，在消防安全信息化管理系统中应用5G技术成为可能。在WIFI信号覆盖之处，可以使用WIFI通信，在没有WIFI信号覆盖之处，可以接入三大运营商的5G网络，实现消防信息的及时传输。

2 湖州市消防安全信息化系统的运用状况

2.1 优势

通过建立统一的湖州市消防安全信息化系统，分别接入湖州各区县及重点消防单位，通过一段时间的运营，较大地提高了湖州市消防安全工作的成效。

2.1.1 提高了消防工作效率

通过建设湖州市消防安全信息化系统，并分别与湖州区县及重点消防单位建立连接，方便消防信息的及时传输，同时提高了消防物资的管理成效，极大地提高了消防工作的工作效率。湖州市消防安全信息化系统实施以来，湖州市消防的工作效率得到显著提升，同时推广了无纸化办公，节约了大量的办公耗材。

2.1.2 加大了消防物资的管理成效

消防物资的管理是消防工作的重要内容。通过实施湖州市消防安全信息化系统，对消防物资进行分类管理，分别录入消防物资的品名、使用方法、生产厂家、生产日期和有效期等信息。同时设置警示，当某种消防物资库存数量不够时，或某消防物资有效期临近时，系统会自动弹出警示消息，消防人员可有针对性地进行采购补充或将临期物资报废处理，提高了消防物资管理的信息化水平，提高了消防物资的管理成效。在系统实施前，湖州市内部分单位在消防物资管理上存在混乱的现象，部分物资过期均未及时更换。采用本系统后，各单位对消防物资的管理水平得到显著提升，各消防单位均按照系统警示要求对临期的消防物资进行了替换。

2.1.3 提高了应急救援的响应速度

应急救援的响应速度对尽早消除危险事故有着决定性作用。信息化系统能够加快应急救援资讯的传输速度，危险事故的发现者能通过信息化平台报送事故信息，湖州市消防中心在收到事故信息后可以通过信息化系统及时将事故信息发送给救援人员，以提高应急救援的响应速度。

2.2 问题

湖州市消防安全信息化系统自运行以来，对提高湖州消防事业的发展产生了良好的作用。但在运行过程中，也逐渐暴露出一些有待完善的问题。

2.2.1 接入范围有待进一步扩大

目前，湖州市消防安全信息化系统仅接入了各区县消防部门及重点消防单位，尚未接入到各住宅小区、小微企业等，未能实现各住宅小区、小微企业的消防工作的信息化管理。

2.2.2 未能向公众进行消防宣传

目前，湖州市消防安全信息化系统尚未建立公众消防安全教育模块，公众访问系统仅能反映消防安全问题，未有向公众提供消防安全教育的模块。

2.3 对策及建议

为了更好的提高湖州市消防工作开展的成效，在今后的工作中，将主要从以下方面开展工作，进一步完善湖州市消防安全信息化系统的功能，提高湖州人民及企事业单位对湖州消防工作的满意度。

2.3.1 进一步扩大系统的接入范围

随着湖州市消防安全信息化系统的进一步调试完善和通信容量的进一步扩容，后续将逐渐接入到湖州市内尚未接入系统的各住宅小区、小微企业等，构建全面的湖州消防信息化管理系统。

2.3.2 进一步拓展系统的宣传教育功能

一直以来，消防工作对公众而言有一定的神秘性和不透明性，公众无法了解消防工作的具体内容。通过建立湖州市消防安全信息化系统，可以在系统上展示湖州消防的工作，加大消防安全教育，进一步拓展该系统的消防宣传教育功能。

3 结束语

随着人们对消防安全管理日益重视，如何加强消防安全管理，提高消防安全管理成效，成为人们所关注的重点。采用现代信息技术开发消防安全信息化管理系统，加强对消防设施的管理，实时监测并预测消防安全问题，及时发现消防安全隐患并整改，使各类消防隐患被消除，营造良好的消防安全环境，提高消防安全工作效率，保证人民群众的生命财产的安全，保障社会经济的良好运转，有着非常重要的意义。