智慧城市建设中物联网和大数据在消防灭火救援中的应用研究

郭金龙 周硕

摘要：文章通过智慧城市中的城市运行平台消防行业分平台，应用大数据和云计算，并结合原公安部消防局科研计划项目“消防车液体灭火剂量自动监测显示系统”（2012XFCX04）研究，将消防作战现场车辆、消防指战员参战力量、消防水源的汇总，为消防灭火救援作战指挥决策提供技术支持。

关键词：大数据;灭火救援;物聯网;自动监测

智慧城市建设中城市运行管理平台，是面向城市管理，集合辖区跨委办局、跨镇街的城市管理为一体的城市运行管理平台。平台汇集辖区各委办局、各镇街的信息化平台和数据，并依实际业务需求以行业分平台和二级子平台的方式为各委办局、镇街提供数据共享和功能支撑，实现城市智慧化治理的赋能和管控。其中“城市运行管理平台——消防行业分平台”是面向国家综合性消防救援队伍，通过汇聚整合辖区各业务口数据，结合GIS向外输出各类预报警、视频监控、风险落点等信息，旨在为一线救援现场提供事前预警、事中支持、事后留痕的全方位信息赋能的数据平台。为危急情况处置和城市救援工作的开展提供全面、准确且即时的决策情报支撑。

1  物联网和大数据技术的发展现状

物联网和大数据技术作为当前科技信息技术应用的先进典型，将在未来形成广泛而深远的影响。物联网关注事物之间的相互联系，而大数据更专注于挖掘数据的潜在价值。

物联网是互联网的延伸，是“万物皆媒、万物互联”。它是利用现代通信和感知技术把传感器、控制器、机器、人员和物联系在一起，形成人与物、物与物相连，实现信息化和远程管理控制。物联网技术在消防中的应用，比如在防火中建筑消防设施远程监控系统，在灭火中的应用有消防车辆灭火药剂与器材装备的监测系统。

大数据是通过计算机技术，应用传统信息技术和软硬件工具对获取、管理和处理的海量数据集合，进行存储、处理和分析。消防大数据的价值本质上体现为：历年辖区的火灾案例和特点，可作为预警和防范的重点;灭火战斗中的数据可以作为战斗经验总结的依据。

2  物联网和大数据技术在消防灭火救援的应用

2.1 消防灭火救援中的物联网

消防物联网是指通过先进的传感与现代物联网通讯等技术，将建筑消防系统中的设备设施通过基层网格化消防监督管理，结合消防部门灭火救援涉及的建筑消防设施运行情况、报警信息、建筑火灾荷载、参战车辆、消防指战员、周边水源和联动力量，通过物联网联系起来，搭建信息化、智能化的消防安全环境。消防信息采集和处理，实现了信息互联、通信融合、监控及时、管控动态，以全面促进与提高政府及相关机构实施社会消防监督与管理水平，大大提升消防部门灭火救援的调度、指挥、决策和处置能力。

随着计算机技术和移动通信技术不断发展，物联网技术也随之发展，而物联网技术中，主要是借助传感器技术日益精密、射频识别技术（RFID）、嵌入式设备以及数字信号处理（DSP）。物和物之间的信息传递，确保各类灾害事故和问题能得以有效处理和综合性管控。消防物联网是利用物联网技术把建筑消防设施和作战消防车辆装备的整合，通过无线终端、业务平台和传感探测设备（烟感、温感、液位传感器和紧急救助按钮等），实现火灾、灭火救援指挥和紧急事件的远程智能监控和救助。

2.2  消防灭火抢险救援中的“大数据”

在灭火抢险救援工作中，运用大数据技术，首先需要对基础数据进行记录采集和有效整合，从而确保数据的准确性与可靠性，进而为灭火救援工作的开展提供决策依据。对于消防应急处置，需要参与的业务部门、委办局较多，比如气象、环卫、市政和园林等部门，在日常消防工作实践中产生的数据量需求非常庞大，这大大增加了消防数据采集和整合的难度。目前消防部门对数据保存和收集还不够重视，欠缺意识，对数据的作用与价值没有正确认识，以致于消防数据难以形成有效数据，从而严重影响灭火救援工作的开展。再加上消防部门改制转隶，使得消防部门面临工作衔接问题，如何处理数据成为难题，这对于增强消防部门在灭火抢险救援工作中的决策能力有着至关重要的作用。

随着“大数据”技术的发展，如何实现数据共享和数据价值成为当前消防事业发展和改制转隶的热点课题。然而，由于制度和行业壁垒等各种原因，消防部门的数据与政府各委办局之间、互联网之间的关联性并不强。很多情况下，消防部门的相关数据只能通过内部一体化办公系统和其他自建数据系统查询到，再加上消防队伍改制导致自身内部网络建设衔接问题没有解决，导致很多有价值的信息没有得到很好的应用，进而在一定程度上影响了灭火救援工作。

所以，如何打破信息堡垒的限制，打通数据的共享机制，成为消防部门和政府有关部门需要解决的问题。消防机构应该围绕大数据技术，充分发挥信息系统的功能支撑，深度挖掘数据信息的价值，建立健全辅助决策系统，为强化灭火救援工作提供有力支持。例如在消防“119”指挥中心接警后，系统会对灾情信息进行上传与分析，然后对火灾地点进行定位，调动多方力量，结合实际情况开展灭火救援工作。例如：交通管理部门可以将路况信息上传到系统中，消防部门根据这一信息可以智能分析行车路线，从而有效避免救援时机被耽误。

2.3  消防灭火救援中物联网和大数据的应用

目前城运平台，已初步汇聚了包含应急动态、新城防汛、网格办、综治、卫健委、经信委、交通局以及大数据平台的数据，包含城管委、公安分局以及服务大厅等部门多路视频资源数据。基于以上数据资源，同时结合消防救援工作的实际业务需要和2012年部局科研计划项目“消防车液体灭火剂量自动监测显示系统”，消防行业分平台提供如下功能：全区视频监控图像（辖区视频，包括道路、高点、重点区域等实时监控视频）;各委局办值班表（辖区各委局办值班表，包括值班领导、值班人员及联系电话）;易涝点监测信息（辖区范围内的易涝点分布及实时监测数据）;气象信息及预警（提供辖区气象实时监测数据、天气预报和预警信息）;危化品、危险源等关键点位信息（辖区范围内的重大危险源、危化品存储、脆弱目标等详细信息，包括地图落点、详细信息、负责人及联系电话）;功能拓展到实时警情统计（包括区域警情总数、每小时接警等）;实时救援力量地图落点及调度指挥（包括人、车、物资的具体情况及即时位置）;消防救援事件事后复盘，包括警员出动情况、其他救援力量支持、救援路径轨迹、现场视频存档、救援评价及总结等;历史火灾分析（针对时段、季节、多发点位等进行分析，为后续防火消火工作提供建议及案例参考）;危险区域内紧急疏散短信分发（针对普通民众）;指定区域人口数据（提供镇街、村社区及具体建筑物内的人口数量）;城市应急搜救资源分布及危险品针对性应急预案以及辖区消防安全评价（包含基础设施建设、火灾防范与救援等方面）。

在滅火过程中，火场指挥部是在火灾扑救时，统一部署、统一行动，按照“统一指挥、逐级指挥”原则的临时性指挥机构，是火场上信息收集、决策和发布战斗指令的中心。智慧城市建设中城市运行管理平台和“消防车液体灭火剂量自动监测显示系统”（2012CFCX04）及时、准确地汇总到现场的消防信息，包含建筑消防设施运行和启动情况，作战供水干线和剩余水量等实时信息。各级消防指挥员按照灭火指挥原则，通过消防物联网和大数据技术的应用，进一步规范了火场消防指战员的指挥决策、组织计划、协调控制等指挥活动，大大提高灭火救援指挥的效能。

灭火战斗结束后，系统平台属地消防车出动次数自动记录功能，自动生成中队出动频次显示图，火灾频发地点自动记录功能，消防车出动及到场时间自动记录功能，消防车到场战斗时间自动记录功能，多车作战地图截屏上传功能，作战现场自动分配消防水源导航功能，单车（多车）作战消耗水量自动记录功能，综合以上数据分析，达到对缺水地区、火灾高发地区的水源建设、消防站布局、车辆配置起到决策依据作用。

3  结语

综上所述，通过建设智慧城市运行平台消防行业分平台，充分利用大数据、物联网和云计算技术，融合原公安部部消防局科研计划项目“消防车液体灭火剂量自动监测显示系统所研究”（2012CFCX04）的消防作战现场车辆、消防指战员参战力量、消防水源的汇总信息，实现消防日常管理和灭火救援作战（即平战结合）的信息化、数字化和智能化，为消防灭火救援作战指挥决策提供技术支持。

参考文献：

[1]王严，郭金龙.消防车液体灭火剂量自动监测系统在大跨度、大空间火灾扑救中的应用[J].消防技术与产品信息，2013（11）：36-38.

[2]项智鸿.物联网技术在灭火救援工作中的应用[J].科学家，2017，5（08）：75-76.

[3]傅永财.探索大数据思维下的智慧消防[J].消防科学与技术，2016，35（12）：1758-1762.

[4]金国慧.浅析大数据背景下如何提升消防指挥调度效能[J].中国消防，2016（07）：41-43.

Application of IoT and big data of

smart city in firefighting and rescue tasks

Guo Jinlong1，Zhou Shuo2

（1.Daxing District Fire Rescue Brigade， Beijing  100000;2.Beijing Fire Rescue Corps，Beijing  100000）

Abstract：Based on the fire pretection pattern of smart city platform， this paper provides technical supports for the fire fighting and rescue operation command， by means of big data and cloud computing， and combines the original research project named "Automatic Liquid Fire Extinguishing Dosage Monitoring System on Fire Trucks" （2012 xfcx04）， researched by fire department of the Ministry of Public Security， so as to provides insight into overall layout of the fire trucks， firefighters and water recharging.

Keywords： big data; fire fighting and rescue; IoT; automatic monitoring