5G智慧城市框架下的消防监督与管理

朱道奎

摘要：智慧消防是一种先进的解决方案，与传统消防相比，注重打通各系统间的信息孤岛、提升感知预警能力和应急指挥智慧能力，通过更早发现、更快处理，将火灾风险和影响降到最低。真正意义上的智慧消防不仅是消防设备数据联网到平台，还需通过运用物联网、云计算、AI、区块链等高新技术，实现环境感知、行为管理、流程把控、智能研判、科学指挥等目标。主要介绍了智慧城市建设中至关安全重要的智慧消防，重点阐述了其应用意义、重点任务、基本原则、系统结构、实际作用以及工作要求，以供相关人员参考。

关键词：5G智慧城市；智慧消防；消防监督；消防管理；物联网

中图分类号：D035.36       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）11-0079-03

1 智慧城市概要

2009年，维也纳理工大学区域科学中心认为智慧城市的标准应聚焦于经济增长、交通便利、环境舒适、人才济济、生活安全、治理公平六个维度。一个成熟的智慧城市應该拥有聚合城市重大基础设施全量、大数据、城市及人工智能等多方面的能力，覆盖城市的市政服务、交通监管乃至养老医疗等多个业务系统，实现机制加科技的融合治理体系，以及政府和各类有关职能单位的数字化。

要使智慧城市按照设想轨道精确运行，需要抓住智慧城市的本质特征，并不断加强技术支撑。从系统结构上来看，智慧城市可以简单概括为感知、存储、分析、预测四个结构。感知就是能够在数分钟内实现对大尺度、多光谱、多分辨率遥感影像的快速分析和比对。目前感知方向在精度方面仍有很大的进步空间，例如对小目标的检测，在光强较暗或者目标物不全的情况下如何提取有效信息等。便捷高效的存储由感知层面获得资讯，既要包含对原始数据的编码抽象，又要包含经过感知处理后得到的语义特征，为之后分析预测做准备。综合来说，高度数字化就是智慧城市的显著特征，也是本质特征。

2 5G智慧城市框架下的消防监督与管理

2.1  智慧消防工作的意义

在这个信息时代，大数据让各种问题无处遁形。及时掌握消防数据，主动运用与分析，才能有效提高消防工作效率。日常消防监督检查工作中产生的数据成指数的增长，传统的数据集成方式难以处理当前的海量数据，解决这些问题正是智慧消防工作中将监督检查与管理转向信息化、数据化的意义之一。

利用大数据技术转变消防监督检查模式可以提升工作效率，提高工作质量，有效避免消防安全隐患的发生，同时使工作内容和结果更加直观，提升消防监督管理人员的工作意识；可以在短时间内对各项数据进行提取和分析，获取有效的数据；可以对消防监督检查的历史数据进行耦合分析，快速提取并整合出有价值的信息，强化对火灾隐患未来趋势的判断，防患于未然。通过对消防监督管理数据进行分析，对不同地区的情况进行复核，对偏差进行自动校正，能够有效降低火灾发生概率[1]。

2.2  智慧消防工作的重点任务

消防安全是城市安全的重要构成部分，安全是发展的前提，发展是安全的保障。随着社会经济的发展，城乡一体化进程的加快，各种风险层出不穷，安全事故时有发生，对人民群众的生命财产安全造成了巨大的影响。消防压力与日俱增，各级政府和消防部门面临消防设备监督困难、电话报警效率低下、消防水源不清、火灾现场不明、指挥调度盲目等问题。

为了及时、有效、妥善地解决各种城市突发事件带来的安全问题，保证智慧城市的稳定运行，许多地区都萌生了智慧消防的思路，并且有的地区已经结合自己的实际情况制定了智慧消防的具体实施方案。数字化消防的实施，进一步提高了我国消防的信息化、现代化水平，更好地解决了消防监督管理过程中存在的问题。

《关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见》明确指出了智慧消防工作的重点任务：①建设城市物联网消防远程监控系统；②建设基于“大数据”“一张图”的实战指挥平台；③建设高层住宅智能消防预警系统；④建设数字化预案编制和管理应用平台；⑤建设“智慧”社会消防安全管理系统。

结合我市实际情况，我市智慧消防工作的重点任务如下：①由点到面逐步推进，保证质量逐步升级。明确远程监控系统、社会消防安全管理、应用平台管理三大项目的建设方向，为智慧消防建设提供信息化支撑。②设置消防监控中心，实时监测消防设备。重点单位的消防数据直接接入监控中心，进行重点监管，方便快速救援。九小单位等社会责任单位可由街道或者主管机关直接管理，监控中心可定期接入监测统计数据。③建设高层住宅智能消防预警系统。高层建筑安全问题不容小觑，为使高层智能建筑达到安全、高效、灵活、智能化的程度，应严格配置含火灾自动报警系统、可视图像火灾报警系统、电气火灾监测系统、移动端实时监测等系统。

2.3  智慧消防监督管理的基本原则

综合管理。监督管理不能单靠某一个部门，只使用一种手段。进一步统一思想，整合现有系统以及新应用的开发，推进面向社会多方共同管理发展进程，开创社会消防安全管理新局面。

依靠群众、服务群众。只有依靠群众，调动广大群众的积极性，才能使消防监督管理迈向社会化，同时社会化监督管理能更好地服务于群众。

2.4  智慧消防监督管理系统结构

2.4.1  物联网监管系统

社会单位、居民消防安全意识不足；安全责任人未能及时掌握消防安全状况；对于监管单位缺少人员和信息化手段，不能第一时间获取火情以及消防隐患……社会单位、居民以及监管方都需要提升火灾的发现能力、隐患的识别能力、管理的可视化能力。通过物联网监管系统，实时监测各类消防设备状态和相关数据（如火灾烟雾、可燃气体传感数据、消防用水监测数据、防火门监测数据、安防视频等），实现物联设备的统一管理、实时监控、可视化监控；进行数据计算与分析，发现异常实时报警，将责任落实到位。

结合消防工作的实际情况，加强监控人员熟悉、适应物联网监管系统，也是非常关键和必要的。尤其是疫情防控期间，使用物联网监管系统可以有效规避实地检查带来的感染风险。两者的高效结合不仅可以简化消防监督管理工作内容，保障监督检查与管理人员的生命安全，还可以充分发挥物联网技术在消防监督与管理中高效、全面、安全的作用，弥补传统技术中的许多弊端。例如，信息收集处理的环节，物联网对数据进行收集并准确地分类存储，同时监督管理人员对这些数据进行分析并做出决策，极大地提升了消防监督检查与管理的效率。更重要的是，利用物联网快速制定决策，能够有效降低人员伤亡率，避免造成不可挽回的局面[2]。

2.4.2  智能接处警系统

接处警系统录入、力量调派效率偏低；警情定位手段单一；传统接处警系统预案调派方案无法满足“全灾种”警情处置需求；数据维护困难……智能接处警系统将多源异构数据集成共享共用，实现消防接处警智能化升级；大数据智能决策分析，辅助应急救援指挥；提升接警效率，实现“智能化、实战化、标准化”。

2.4.3  消防设备维保管理系统

安全责任人易忽视消防设施的后生命周期管理；主观投入少，监管不到位，安全隐患大……当企业单位管理平台发起维保业务请求时，经平台综合分析后会自动生成相应的业务维护保养计划，分派给相应的维护保养人员进行设备检查与维护；借助手机App客户端，对维保单位消防设施状态进行实时监测，并能在第一时间收到异常信息及报警信息的推送，提高维保效率、降低运维成本。

2.5  智慧消防监督管理建设中的实际应用

传统消防监督管理一般采用纸质检查记录，存在不及时、不准确等弊端。5G视频监测系统会自动提示各种消防设施及重点部位的检查标准和方法，自动记录巡查人员检查痕迹，有效达到监督检查的目的；低时延的网络能力可实现对安全监控区域的全天视频监测，智能判别风险隐患，提高效率；提高社会化工作程度，完善火灾防控机制建设[3]。

消防无人机物联卡可以让消防更智能。消防无人机在实践中具有以下功能：①灾情侦察。消防无人机环境兼容性强，能够很好地完成各种天气、各种地势的侦察工作，有效避免人员伤亡。②监控追踪。无人机可在第一时间到达现场，将实时画面回传指挥中心，监测现场火情、测温、定位等，辅助指挥调度及决策。③辅助监督。对于超高层建筑或偏远地区，消防无人机可以做到全面实时的监测、及时发现火情隐患或对现场火情图像存储，然后将监控数据或视频接入消防监控系统，支持远程查看及控制部分功能。

鉴于野火的严重性和频度不断提高，人们特别关注使用一次性廉价的机器人代替人类。Mauro S.等人[4]使用SR自主灭火的可行性和潜力，并着重于自我协调机制以实现所需的灭火行为，开发并耦合了有效的基于物理学的火势蔓延模型和消防无人机群的自组织算法进行实验。数值实验表明，提出的自组织系统是有效的、可伸缩的和容错的，是应对野火的一种有前途的方法。

在实际隧道火灾事件中获取火源信息是一个很大的挑战。Wu等[5]在研究中应用人工智能（AI）和大数据框架对隧道数值模型中的火源进行预测。构建了具有不同火灾位置、火灾规模和通风条件的大型隧道火灾数值模拟数据库。由多个传感器设备测量的随时间变化的温度用于训练长短期记忆循环神经网络。结果表明，经过训练的模型能够以90%的准确率预测隧道火灾的位置和大小以及通风风速。还进行灵敏度分析以优化传感器的数据库配置和时空布置，以实现快速可靠的火灾预测。这项工作证明了基于人工智能检测和预测火源和危险的可能性，从而为智慧消防技术提供了科学指导，为未来智慧城市的应急响应策略铺平了道路。

2.6  智慧消防监督管理工作要求

为全面推进“智慧消防”建设工作走深走实，应落实相应工作要求：①充分认识“智慧消防”建设的重要意义。充分利用物联网基础优势，切实加强各相关单位技防、人防、物防保障能力。②主动作为，落实建设保障。“智慧消防”建设涉及面广、经费投入多，充分利用“智慧消防”试点建设的契机，整合资源，形成信息互通、资源共享、多元共治的“智慧消防”建设格局。③强化督导，确保工作落实。将“智慧消防”建设纳入工作任务，切实推进目标任务落实，定期汇报工作进展情况。对工作成绩突出者给予表彰奖励，对任务推进缓慢、工作成效不明显的及时约谈，定点帮扶，确保按规定的时间节点圆满完成各项工作任务。

3 结语

综上所述，智慧消防的“聪慧”之处关键反映在以下四个层面：①提供强大数据基础，破解发展瓶颈。与云平台相关的物联网技术、云计算技术可以快速进行各类数据的全方位采集和传输而不是单一、零散的数据集合。②提供新数据处理方法，提高处置能力。利用云平台技术对相关数据进行采集、整合、处理、加工，为火灾预防、研判分析、移动执法、辅助决策等提供服务。③提升消防安全服务水平和工作质效。通过消防云平台，为企事业单位和个人在火灾隐患举报、火灾报警信息查询、知识技能学习等方面提供便捷高效服务。④提供有效预测手段，掌握消防主动权。对城市区域的消防安全水平进行更加科学合理的评估，对可能发生的火灾产生的后果、处置方案的有效性进行模拟。

智慧消防的推出及应用不仅满足了时代和科技发展的需求，还满足了消防工作进一步完善的要求，提高了消防监督检查与管理效率。因此，加速推进现代科技与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，实现信息化条件下消防监督检查与管理工作转型升级，其前景是十分可觀的[6]。

参考文献：

[1]李建新.大数据时代背景下消防监督检查工作研究[J].今日消防，2021，6（3）：100-101.

[2]钱志文.物联网技术在智慧消防建设中的使用[J].消防界（电子版），2021，7（21）：55+57.

[3]陳林.大数据时代背景下消防监督检查工作新思路研究[J].消防界（电子版），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，Fu 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]张仲凯，芦家奎.智慧消防技术在社会消防管理中的实施对策[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