基于智慧城市感知消防系统设计与实现

摘要：本文主要探讨当前智慧城市构建中，如何加强消防工作，借助物联网等先进技术，实现感知消防系统设计。随着智慧城市理念的提出，工作人员借助先进的通信技术，对当前消防系统进行改造，设计出一套基于智慧城市的感知消防系统。该消防系统设计从感知消防系统模型设计方案开始，对该模型中不同模块工作过程展开细致阐述，介绍了感知消防系统主题模块设计工作。当前智慧城市构建中，涉及到不同消防解决方案，重视对该系统与现有消防体系的融合工作，为构建智慧城市作出努力，不断完善当前消防系统构建工作，以供相关工作人员借鉴分析，共同提高。

关键词：智慧城市;消防系统;主题模块;融合工作

1 引言

“十三五”期间，我国重视智慧城市建设工作，消防信息系统已经实现了网络化、信息化发展，为应对当前复杂的火灾风险，重视感知消防系统建设，提高消防人员工作能力，保护城市居民生命财产安全。当前科学技术发展，以物联网、大数据等一系列技术为核心，推动智慧城市构建，打造现代化大都市，提高城市居民生活水平。感知层消防系统的构建，借助物联网技术，提升消防工作人员自身能力，能够快速响应，对火灾情况实时监测，为消防工作提供有效指引，提升当前工作效率，利用高新技术，对当前城市中建筑进行监控管理，通过集中控制平台，对这些设备进行管理，提高建筑物抵御火灾的能力，对当前消防系统构建有着重要意义。

2 智慧城市概述

智慧城市源于“智慧地球”理念，一经出世，便受到了众多企业与研究机构的重视，现阶段对于智慧城市的定义，主要分为以下三点。第一点，智慧城市的构建需要将信息技术作为基石，贯穿整个设计工作。对于未来城市发展的方向，随着信息化技术的发展，将物联网、云计算等先进科学技术贯彻到城市建设中，促进城市智能提升，打造先进的宜居城市。第二点，智慧城市的构建需要不同机构、企业之间相互合作，在整个系统构建中，实现优势资源的合理配置，提高资源利用率，促进城市高效运行。各单位积极参与智慧城市构建，在不同的子系统或者模块中发挥自身重要作用。第三点，智慧城市代表着当前城市建设的方向，是当前城市发展的新模式，与传统城市构建理念相比，将新技术、新理念融入其中，能够提升城市不同组成部门之间的工作效率。智慧城市的构建主要是将城市中不同主体之间有效联系，促进产业体系升级改造，增强自身实力，促进城市经济又好又快发展。

智慧城市构建，是促进城市发展的重要方式，当前创新型经济建设，推动城市产业升级，尤其是供给侧结构性改革工作深入推进，将信息技术有效融入到智慧城市构建中，能够增进不同主体之间的联系，促进经济发展。智慧城市的构建是以移动通信技术为主体，推动物联网、云计算等不同技术改造当前传统产业结构，实现全面感知的融合应用。目前我国城市化步伐加快，城市在经济、政治上占据重要地位，并且一些大都市在世界舞台上发挥着重要作用。为应对城市环境污染与能源紧缺问题，加强信息网络构建，促进城市智慧发展。智慧城市概念是当前解决城市发展中遇到的难题的一种解决途径，也是未来城市发展的重要方向。当前智慧城市构建，主要体现了以下四点特征，第一点是基于传感技术，对当前城市发展进行感知，实现对当前城市管理的全面感知。第二点是宽带泛在的互联，利用无线网络、有线光纤构建城市神经网络，实现信息的便捷传输，第三点是智能融合的应用，在当前科学管理中，重视智能化技术发展，形成全面开放的复杂系统，将不同产业与智慧城市之间有效集成，促进城市发展，为解决城市中存在的问题提出创新思路，将智慧城市中不同系统之间实现连通，实现城市智慧化发展，第四点也是最重要的一点，即以人为本的可持续创新，该理念的提出，重视以人为本，将其作为现代化科学技术的应用的目标[1]。在智慧城市构建中，消防工作是当前城市建设的重要一环，是降低火灾对城市居民生活影响的重要途径。

3 感知层消防系统基本原理

随着国家构建智慧城市实施计划的推进，对智慧城市建设中智慧消防的定义有了比较清晰的共识，“智慧消防”是利用物联网、人工智能、虚拟现实、移动互联网+等最新技术，配合大数据云计算平台、火警智能研判等专业应用，实现城市消防的智能化，提高信息传递的效率、保障消防设施的完好率、改善执法及管理效果、增强救援能力、降低火灾发生及损失。当城市建筑内部，火灾是危害到整体建筑的重要因素，加强对智慧消防系统的构建，能够借助信息技术，不断提升当前建筑能力，降低火灾对整体建筑的影响，保障城市居民生命财产安全。当前我国学者傅永财对智慧消防研究颇深，在他看来，智慧消防是基于物联网技术，将当前兴起的一系列高新技术融入其中，实现以云计算、大数据为核心的智能小系统，能够根据消防工作需要，从当前系统所收集到的内容进行评判，分析建筑物内部存在的火灾隐患，并且制定有效的管理方式，积极应对当前火灾风险，采取智能评估与灭火策略的分析与决策。与当前较为流行的数字消防工作相比，智慧消防系统的构建不仅仅是理论的创新，还是综合技术的提升。智慧消防不仅建立在一系列高新技术上，还从不同角度做出分析，结合实际应用，创新管理方式，提升当前消防系统性能，便于对当前消防工作中收集到的信息进行评判，制定有效决策，降低火灾对建筑物的影响，保障人员生命财产安全[2]。

智慧消防的特質主要包括以下三点，这也是对当前现有的智慧消防系统进行总结，能够积极应对科学技术的提升，改善消防工作。

第一点，智慧消防更加重视信息的全面感知，在构建智慧消防建设中，需要重视对消防大数据网络的应用，利用各种终端设备，实现对周边建筑物信息的收集，建立高效的管理制度，将这些数据进行有效处理，从而完成对建筑的全局化监测与管理[3]。

第二点，智慧消防不仅重视感知，该重视在不同系统之间实现高效的信息互通，发挥自身优势，在不同系统之间实现高效的数据重构与整合，避免信息孤岛的出现，将不同系统之间有效融合，搭建智慧消防提醒，实现不同系统之间的信息共享。

第三点，智慧消防工作需要依靠海量的数据来实现对智慧系统的构建，从而真正实现智慧化。在当前智慧消防构建中，需要重视对数据的挖掘与处理，积极应对不同部门之间的需求，促进智慧消防系统的构建，为消防部门提供高质量服务。

4 智慧城市感知消防系统设计方案

当前智慧城市消防系统设计方案应该从以下几个部分入手，构建整个感知消防系统。智慧消防控制系统是当前整个感知消防系统的核心，也是整个消防系统的主控制台，能够将不同模块之间的数据有效传输给控制台，实现对消防控制系统的控制与应用。主控制台的应用，将火灾监测不同系统有效结合在一起，实现对感知消防系统的管理，消防工作人员能够通过主控制台，及时掌握各个系统的运行现状。智慧消防系统是整合消防系统、安防系统，通过光纤或无线网络接入城市管理系统（智慧城市运行管理中心），对建筑内的智能无线烟感、温感监测系统、电气火灾监测系统、可燃气体探测系统、消防水压、水位监测系统、防火门监控系统、消防应急疏散系统、余压监测系统、消防通道等通过大数据进行实时监测及分析比对，发现异常可通过网络或APP向消防控制室值班人员与大厦管理人员发出预警信号以便及时消除火灾隐患，突发火灾时，可通过图形显示装置、安防摄像头，直观感知发生火灾的具体位置，自动向消防单位报火警并传送该建筑的平面图、室内外消火栓、水泵接合器、消防通道位置等数据及实时视频，以便消防单位快速救援，同时通过移动网络向附近住户手机发送短信，提醒发生火灾位置及疏散方向，及时联系阻碍消防车道的车主，让他们尽快开走，给消防车留出通道方便救援。

5 智慧城市感知消防系统模型工作过程

当前智慧消防系统的构建，需要结合当前物联网技术，提升工作人员自身能力，使用当前先进信号传递技术，将大数据、云计算等先进信息技术应用到智慧消防系统构建中，提升系统对当前感知系统的信息处理能力，及时应对城市建筑消防工作主要内容。在当前消防系统中，需要借助不同系统之间的有效合作，发挥智慧感知系统重要作用，实现对建筑物实时覆盖管理。智慧消防系统的构建，需要各个系统之间有效融合，借助中控管理系统，实现对不同传感系统数据的实时处理，确保对建筑物内部火灾隐患进行监测，实现全自动运行，提高监测效率。在建筑物内部，不同的从机之间通过通信网络，将这些数据有效传输给主控制台，在主机内部，将这些打包的数据及时处理，从而发现不同建筑物内部的火情信息。在对整体系统进行配置时，通过主控制台能够实现对其余传感系统数据的读取，并且进行有效处理，对从机进行有效管理，及时获取其他系统的状态。当前传感系统主要包括以下几种，分别是智能无线感监测系统、余压监测系统、消防水压监测系统与可燃气体监测系统等不同内容。在实际应用中，当主控制台收到其他传感系统的信号时，需要主机根据现有文件的要求，在相应时间内做出反应，将信号及时传输给消防机构，让消防工作人员及时出警，针对出现火灾的建筑进行灭火作业。在该系统设计中，感知消防系统的应用，主要是将火情信息第一时间传输给消防部门，等到消防部门到达后开展灭火作业，降低建筑物内部损失。

为构建感知消防系统，需要对不同设备进行有效管理，及时了解到当前设备的运行情况，一旦出现异常现象，需要及时将设备的故障信息传递给主控制台工作人员，在控制人员的引导下，对出现故障的设备进行维修，及时复位，将相应的数据传输给主控制台，提高火灾预警系统的稳定性[4]。

6 智慧城市感知消防系统主题模块设计

当前感知消防系统的设计，需要将不同设备之间有效结合，制定相应的系统。现阶段主要的系统便是火灾警报控制系统，也是整个系统的核心，该技术的应用，能够将不同传感器之间的数据有效采集，及时做好管理工作，实现对不同感知系统的管理。现阶段主控制系统需要发挥应用的作用，将不同模块的数据及时读取，确定这些传感器的使用情况，对传感器的工作模式进行显示，并且将这些信息有效显示在显示屏上。在感知消防系统构建中，主控制台是整合系统的核心，工作人员对这些数据进行有效管理，能够及时掌握建筑物内部情况。一旦发生火情信息，感知消防系统将会对传感器信号进行验证，当确定火灾真实发生之后，将火情信息传达给消防部门。

在智慧城市构建中，不同企业与政府部门需要加强协作，将科学技术有效转化为生产力，实现综合能力的提升，为城市发展做出贡献。尤其是这些科研成果，促进了企业经济效益的提升，还为日常生活带来的便利。以前，应对城市中出现的火灾警情，消防部门只有在接到群众报警电话后，才安排消防人员出警，到达现场后才能知道火灾现场情况，救援效率不高。火灾报警控制系统是整个智慧消防系统的核心，除此之外，还存在其他系统，接下来对从其他感知系统进行有效讲解[5]。

从机模块主要体现了感知消防系统的感知应用，作为从机模块的重要组成部分，能够从不同设备获取火灾信息，分别是：火灾探测器、电气火灾监控系统、可燃气体探测系统、消防水压监测系统、防火门监测系统、消防应急疏散系统、余压监测系统等。在当前应用中，要特别注重电气火灾监控系统、可燃气体探测系统的应用，对建筑物进行有效管理，电气火灾监控系统，通过安装在电气线路的剩余电流式电气火灾监控探测器和测温式电气火灾监控探测器，对电气线路进行监控，避免因电气线路在运行过程中出现短路、过载、接触电阻过大以及漏电等故障产生电弧、电火花或电线、电纜过热，引燃电线、电缆及周围可燃物而引发火灾。可燃气体探测系统，通过智能可燃气体探测器能够对室内空气中的气体成分进行分析，一旦超出设定浓度，将会发出警报，并将数据传输到主控制系统，从而实现对建筑物的全方位监控，便于消防部门及时了解到当前建筑物内部存在的火情，及时做好应对措施，保障城市居民生命财产安全。

感知消防系统构建，需要不同系统之间相互协作，将火灾报警功能有效落实。当前火灾预警工作的应用，需要依靠这些设备来实现对建筑物火情的监控。在智慧城市构建中，需要各部门之间加强合作，基于信息化技术，对智慧城市的不同组成部分进行重构，加强技术创新，将先进管理理念有效融入到智慧城市建设中[6]。

在软件系统搭建中，联动逻辑、响应时间、兼容性，不断优化设计，确保整个系统能够高效有序工作，为智慧城市构建提供助力。在智慧城市建设中，需要工作人员将信息技术有效应用到感知消防系统构建中，将城市现有消防资源进行有效整合，发挥更大的效用[7]。感知消防系统构建中，需要将软件系统与硬件系统之间有效結合，在软件的驱动下，能够发挥传感器的重要作用，实现对城市内部建筑物的监视。如果发生了火灾现象，从机能够及时将信息传递给主机，实现快速报警，引导消防部门开展灭火作业[8]。

7 智慧城市感知消防系统融合问题研究

7.1建设城市物联网消防远程监控系统

现阶段智慧城市构建中，管理人员使用感知消防系统，来推动智慧消防系统发展，借助无线网络传感等技术，便捷获取不同终端设备的数据。工作人员使用大数据技术，对大量数据进行分析，及时获取异常状况，从不同数据中去寻找有价值的信息。现阶段感知消防系统应用中，可以使用无线或者有线等通信方式，来获取现有数据，不断提升对周边设备的监控能力，来实现智慧城市网络构建。工作人员重视相关报警联动工作，对不同区域的设备进行统一管理，消防机构需要加强对设备的巡检工作，针对可能出现的问题及时做出应对预案，提升当前工作质量。感知消防系统的应用，对于城市消防工作有着较大影响，能够大幅度提升当前消防工作质量，适应当前社会发展的需要。该系统的使用，能够在传统监测火灾的系统基础上，加强对事故区域图像的采集工作，并且对报警信号进行管理，对火灾区域准确定位，利用相关图形模式识别与其他设备的分析结果来确定火灾区域，并且将事故区域的报警信号传达给消防部门。在等待救援过程中，不同设备之间需要重视对室内消防栓与自动喷淋系统的水压进行监测，并且将建筑内部消防设施的位置准确送达消防机构，便于消防工作人员开展作业，当前工作中，为提升消防工作质量，重视对防火门状态的监测，制定有效的逃生路线，主动开展室内逃生工作。感知消防系统的应用，需要各个模块之间加强监管，提升工作能力，适应当前社会的需要，对不同设备进行高效监管，提升综合性能。在智慧城市构建中，加强对手机APP的研究工作，及时将建筑火灾信息传达给火灾周边人员。感知消防系统的应用工作，能够立体呈现消防单位设备的安全状态;提升消防单位自身工作质量，从而更好地为周边区域提供消防救灾服务。

7.2建设高层住宅智能消防预警系统

在智慧城市构建中，需要对用电、用气、用水实时数据进行监测，加强对高层建筑的监控进行调取，建立高效立体的消防服务。在现阶段智慧消防服务建设中，需要加强对高层住宅的预警系统设计工作，来降低高层建筑发生火灾的可能性。当前工作人员需要加强对消防设施的管理，对各种易发生火灾隐患的区域进行监管，提升当前工作状态，适应整体感知消防系统构建的需要。在日常生活中，通过对电气线路、燃气管线等监测，能够对发生故障的区域进行统一管理，安排相应工作人员及时展开维修，发生火灾时，应及时安排建筑物内部人员撤离，确保人员生命安全。在智慧城市建设中，加强对感知消防系统的应用，对城市中高层建筑进行管理。

现阶段中高层建筑已经安装了火灾自动报警系统，能够对建筑内存在的火灾隐患进行监测，对灭火设施实行自动巡检，提升了建筑的安全性能。在设备安装过程中，应重视与消防系统的结合，将火灾自动报警系统通过数据通信网络与消防机构报警系统进行有效关联，及时将最新数据传递给消防部门控制中心，实现对感知消防系统的构建。

7.3建设基于“大数据”实战智慧平台

现阶段智慧城市构建需要运用大数据、云计算等不同技术，实现对城市消防工作的提升。在实战智慧平台建设中，将不同技术有效融合，借助应急救援指挥中心，对整体消防工作进行统一调度，实现高效管理。应急救援指挥中心内部，工作人员能够对城市区域不同设备的数据进行统一管理，便捷获取灾害的现场图像，实现对火灾现场的分析，及时掌握灾情的动态。

应急救援管理人员借助统一管理平台，实现对城市重大事故救援系统的高效管理，结合数据采集终端，对受灾区域进行有效管理，及时获取现场灾害图像，准确制定消防维修策略，适应当前社会发展需要。

借助大数据处理技术，将不同设备终端数据进行高效管理，增强工作人员自身工作意识，将先进科学技术应用到日常工作中，适应当前社会发展的需要。在日常工作中，需要重视对灾害现场图像的获取，制定有效的救援策略，准确掌握现场的讯息，来适应当前消防现场工作。

7.4建设数字化预案编制和管理应用平台

在智慧城市构建中，充分利用现有数据平台，加强对各类传感器数据的统一管理，提升当前工作质量。现阶段工作人员需要重视对数字资源的获取，借助物联网与移动互联网相关技术，及时将数据传输到指定平台。在日常生活中，重视对数据的获取，尤其是传感器数据，能够对建筑内部自然环境进行高效管理，提升当前工作质量。在建设数字化预案编制和管理应用平台时，需要工作人员加强对全景和三维模型的建设工作，从而实现对建筑物内部环境的分析工作。在管理平台中，工作人员制定数字化预案，对火灾区域进行管理，指挥救灾工作。尤其是城市突发自然灾害出现时，需要加强对现有资源的统一管理，更好地开展救援工作。在感知消防系统建设中，重视管理系统与指挥平台之间的融合，让管理人员能够对救援力量进行统一管理，并且可以及时获取现场信息，实现数据双向互通，从而实现对现场的高效管理，让现场救灾工作人员能够主动开展营救工作，提升消防工作质量。在智慧城市构建中，感知消防系统的应用是提升城市智能化的重要措施，也是适应当前社会发展的需求。工作人员需要加强对感知消防系统的建设工作，将设备与现有消防救灾工作有效融合，增强消防部门救灾能力。消防部门工作，对于智慧城市的构建有着重要意义，保障人们生产生活安全。感知消防系统的构建，能够对城市中不同建筑进行统一管理，通过绘制建筑外部、内部结构三维模型，建设以单栋建筑为基本管理单元的城市消防安全基础数据库，制定数字化预案，对火灾现场进行高效管理，准确找到火灾区域的消防设备，开展救援工作。

8 结语

总而言之，在当前智慧城市构建中，需要发挥感知消防系统的重要作用，对当前消防工作进行重构，将先进管理理念有效融入到消防工作中，降低消防部门应急响应时间，保障城市居民生命财产安全。该感知系统的构建，主要依靠信息技术，基于物联网技术相关理念，将电子传感器有效应用于当前消防系统构建中，能够实时监控建筑物火灾信息。随着智慧城市的发展，消防系统将会应用更多先进技术，促进智慧消防系统构建，在人民生活中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 刘臣奇.寒冷地区火车站消防系统各设施的防寒与维护[J].科技风，2020（16）：160.

[2] 霍伟亮.既有建筑改造中电气消防设计探讨[J].中国住宅设施，2020（05）：18，20.

[3] 王懿嘉.计算机网络技术在消防信息化工作中存在的问题和对策[J].电子世界，2020（10）：75-76.

[4] 王艳波.智慧消防在民航企业的落地与实践[J].今日消防，2020，5（05）：10-11.

[5] 刘文艳，秦晔.人工智能技术、消防物联网在消防安全管理中的应用[J].消防界（电子版），2020，6（10）：39-40.

[6] 孟其波.机电安装消防系统中的火灾报警系统调试探究[J].消防界（电子版），2020，6（10）：64，66.

[7] 马东.智能消防系统在建筑消防中的应用分析[J].消防界（电子版），2020，6（10）：68.

[8] 李朋飞.物联网在消防领域的应用发展及问题[J].电子技术与软件工程，2020（05）：13-15.

作者简介：

高胜超，男，大专学历，研究方向：智慧消防。