某高校消防系统联网监控平台的应用研究

施莹

摘要：高校人员众多，建筑物密集，资料繁多、珍贵，长期以来一直是消防管理的重点区域。当前高校在不同建筑物中均安装了消防报警系统，但相互独立，难以实现信息的共享和管理的统一，因此构建消防系统联网监控平台对于提升消防管理效率意义重大。以某高校为例，从模块设计、系统软件架构、硬件配置、系统实现、消防监控应急制度和实施流程等方面阐述了消防系统联网监控平台的构建过程。该平台投入应用后，各级安全管理力度明显加强，学校消防安全系数得到有效提升，具有推广价值。

关键词：高校；联网监控平台；模块；软件；硬件

1 高校消防安全工作概述

1.1  高校消防安全形势及火灾特点

众所周知，高校是国家培养人才的重要摇篮，作为综合性场所，集教学、生活等功能于一体，建筑物密集、人员较多，还包括教学资料、科研成果，一旦出现火情，将可能带来严重的损失，因此高校消防安全意义重大。长期以来高校一直是消防安全管理的重点部门，做好消防安全管理工作，才能为广大学生营造良好的环境。近年来我国高等院校扩招力度不断增大，高校建筑规模与日俱增，高校消防安全管理工作面临极大的压力[1]。传统意义上以人防为主的消防管理模式已经难以满足新形势下高校快速发展的安全保障需求。随着高校生源的逐步增多，周边环境日益复杂，教学实验管理难度增大，与此同时房屋建筑以及内部电气线路不断老化，加之部分学生安全意识淡薄，违规用电现象时有出现，上述情况很容易导致火灾事故的出现。

高校人员众多，建筑物密集，一旦发生火灾事故，很容易造成群死群伤事件。学生宿舍、实验室、教学楼等区域是高校容易发生火灾的重点区域。违规用电、化学药品管理不善、电气线路老化等是高校火灾发生的常见原因。学生恐慌心理严重、逃生技巧缺失、盲目施救等进一步增加了高校消防救援的难度。

1.2  高校消防安全工作的特征

高校作為教学活动和科研活动开展的重要场所，群体密集程度高，教学科研以及图书文献资料众多，一旦出现火灾，将会引发不可估量的损失。因此为了保护师生的生命财产安全，根据国家建筑消防相关规范要求，需要构建科学完善的火灾报警与消防联动系统。传统以人防为主的消防管理模式已经难以满足信息化时代发展的需求，智能化消防联网监控已经成为行业研究的热点。注重消防联网监控，对潜在的火灾危险源进行全面评价，能够有效降低火灾发生概率，并最大程度上提升火灾扑救的及时性和有效性[2]。

调查统计显示，部分高校自动报警系统在设计方面存在着欠缺，比如消防泵、防火卷帘等存在联动缺陷。消防泵、灭火设备等重要设施仅设计了总线联动控制，缺乏有效的多线启动装置。作为火灾自动报警系统的基本参数，探测区域和保护面积等参数设计选择不准确，危险性等级对应存在不匹配的现象。部分消防设备配备不合理、可操作性不强的现象时有出现。

2 高校消防系统联网问题及目标需求

2.1  高校消防系统联网问题

当发生火灾时，应急救援的根本在于能否第一时间弄清火灾发生的地点以及火灾情况，仅仅拥有自动报警系统是远远不够的。通常情况下高校楼宇系统众多，功能复杂，地理位置分散，消防设备品牌型号多样，消防监控室众多且分散独立，难以统一监控管理，极大地增加了高校消防安全管理的难度。

以某高校为例，其消防系统联网问题主要表现为消防设备型号多样化、信息共享程度差、监控管理难以统一、有效信息提取难度大等。某高校现有消防设备种类众多，分散在不同楼宇内，这些消防设备来自多个厂家，部分厂家已经失去联系。现有消防设备缺乏统一的通信标准，不同消防子系统之间独立组网，信息无法共享难以实现有效联动，造成了信息孤岛的现象。由于该校消防系统尚未统一联网，因此在监控管理方面难以实现统一指挥和调度。当前消防安全信息逐步增多，但受限于现有的技术水平和人员素质能力，难以从大量数据中提取有效信息。

2.2  高校消防系统联网目标需求分析

2.2.1  功能方面

以学校现有网络为基础，将现有消防、安防、视频等系统统一整合，构建一体化防护体系和专业化管理平台，实现自动报警信息集中管理。用户能够通过联网监控平台了解消防设备的分布情况以及系统的工作状态，及时判断接收到的报警信息，为决策分析提供支持。

2.2.2  性能方面

联网监控平台能够稳定运行的基础在于先进的体系结构、可靠的数据库系统以及可扩充接口。另外联网监控平台前端设备应具有备电功能和良好的电磁兼容性，确保平台能够在异常环境下运行。

2.2.3  安全方面

网管系统能够快速定位网络故障，方便网络维护；系统认证能够快速识别用户的合法性和权限级别；系统具备手工、自动备份能力，确保数据的安全和可恢复性；系统能够有效抵制外来病毒或非法用户的攻击，并确保用户操作全程被监控[3]。

3 高校智能消防系统的实现

为有效保护高校师生的生命财产安全，文章针对当前某高校消防系统联网中存在的问题，构建了智能消防监控系统。

3.1  模块设计

高校智能消防系统覆盖学校图书馆、教学楼、行政楼等设施，主要模块包括报警监控、智能报警、视频监控、巡查、查询、误报分析、用户管理等部分。高校智能消防系统模块之间不是相互独立而是紧密联系的。

报警监控模块的主要功能在于通过语音、文字等形式及时向管理部门报告消防警情，值班人员通过监控界面提供的报警位置、报警视频等信息，能够及时了解现场情况，进而快速做出处理。智能报警模块的作用在于通过短信、电话等方式及时将消防信息从不同渠道通知给相关负责人。视频监控模块的作用在于确保用户能够第一时间看到火灾现场的实际情况，进而了解火情大小和人员状况。误报分析模块的功能在于对误报消防信息进行诊断跟踪。巡视管理模块的功能在于设置巡检任务，并将巡检地点的消防信息设置为巡检报警。信息查询模块的功能在于提供详细的消防信息，方便用户查询搜索[3]。用户管理模块能够为用户设置不同的权限和管理范围，实现统一高效管理。数据维护模块的功能在于数据备份，当数据出现损毁或者丢失时，能够及时恢复数据。

不同模块之间通过数据和信息的交换，处于动态联系状态。通过视频监控、报警监控等模块将消防信息发送到报警管理模块，并通过误报分析模块对信息进行筛选整理，将有效的火灾报警信息发送给用户管理模块，通过日志记录、数据维护等方便用户进行查询和管理。

3.2  系统软件架构

基于现有网络传输系统，将分散的消防系统、视频监控系统进行整合，形成专业化的智能管理平台，使其具备实时报警、信息查询、巡检管理、设备管理等多种功能。系统平台以校园IP网络为载体，将报警、故障信号进行统一编码，解决主机与控制机柜等不同设备通信协议、格式不兼容的问题，通过学校IP网络上传到指定的服务器，在服务器上对情报信息进行分析处理，通过文字、图片、视频等方式在显示器上展示并发出报警信号。该系统保留了学校原有的安保设备，由主监控中心负责集中监控，并研发设计了移动监控终端，提升了管理人员查询的便捷性。

从系统架构上来说，高校消防联网监控平台是一项复杂的工程，涉及环节较多，并且分属于不同的层面。根据高校消防联网监控的需求和建设原则，采用模块化设计将系统分为6层结构模式，从下到上依次为设备层、传输层、驱动层、业务层、接口层以及应用层。其中设备层主要是消防前端设备，包括消防报警控制器、视频服务器、门禁控制器、系统信号控制器等；传输层主要功能在于通讯传输，包括网络传输设备、流媒体服务器、串口传输设备等；驱动层主要包括控制驱动、业务驱动和采集驱动三大部分；业务层包括网络管理业务、智能服务业务、接入业务、视频业务、消防业务以及门禁业务等；接口层主要包括应用接口、数据库接口、视频接口、网络管理接口、智能接口等；应用层主要为终端服务软件，包括实时监控报警软件、信息统计查询软件、视频监控管理软件、门禁监控管理软件、报警软件、用户自助服务软件、设备巡检管理软件等。总体上来说该系统各种业务由独立的模块完成，相应软件模块的修改不会影响整个系统的稳定性，如需对现有模块扩容，仅需要软件组态扩容接入即可。

3.3  硬件配置

高校智能消防监控系统硬件主要包括监控中心设备、前端采集设备等。监控中心设备主要包括数据服务器、管理配置服务器、智能实时报警服务器、监控终端以及视频联动终端等。其中数据服务器安装监控系统，并存储采集到的报警数据；管理配置服务器的功能在于运行数据处理、图形配置、网络管理等软件，进而对系统的软硬件运行状态进行实时监控；智能实时报警服务器的功能在于发出报警信息，包括短信、电话以及邮件等；监控终端的功能在于监控整个系统的报警等安全信息；视频联动终端在于为用户提供视频图像服务。前端采集设备主要包括协议网关、数据采集模块、智能网关以及协议转换器等。需要特别强调的是在建设监控中心之前，应该根据高校的规模、人数等信息确定监控中心的规模。根据学校地址的实际情况科学设置监控中心机房位置，一般情况下，机房选址应远离电磁场干扰较强的设备，并位于耐火等级较高的建筑中[5]。监控中心配置有计算机、显示器、投影仪等硬件设备，并保证24h不间断供电。

3.4  系统实现

高校消防联网监控系统主要功能模块为监控、系统、配置管理等，并提供实时监控、报警、巡查、指挥调度等功能。以下主要从用户界面、系统管理以及配置管理等方面进行介绍：

3.4.1  用户界面

结合高校消防管理建设要求和用户的实际需求，将用户界面分成登录界面、报警与视频联动界面、数据查询界面等几部分。其中登录界面采用账号加密码的方式，方便用户实时监控检查。报警界面能够显示消防设备报警、电子地图监控报警等信息，并根据报警的优先级别，向用户弹出报警点的电子地图。报警视频联动界面能够实时显示消防视频等信息，报警方式包括声音、图像、电话等，报警及设备故障均有提示。数据查询界面方便用户查询统计相关报警信息，查询信息可以通過Word和Excel等形式输出，根据客户需求，可以通过饼图、柱状图等图形方式直观展示，清晰明了，一目了然。

3.4.2  系统管理

系统管理主要包括数据备份、系统安全、权限设置、报警管理、系统设备网管等。系统设备基于Linux系统，病毒防范能力强，并选用Oracle数据库，确保系统具有安全的数据存储和备份功能。根据设计需求，系统数据能够实现手工、自动、本地、远程等多种形式的备份功能，最大程度上确保数据的安全性和可恢复性。在系统权限设置方面，采用多级别多组合的设置方式，为用户设置权限。报警管理方面，能够自动将报警信息进行分类，也可以根据用户需求进行手工分类，方便后期查询、分析和决策。通过图形化的设备网管系统，确保整个系统的安全可靠运行。当系统设备出现报警信息时，会自动弹出窗口提示，方便值班人员查看和派单处理。

3.4.3  配置管理

系统配置管理主要包括数据和电子地图组态、安保消防设备接口驱动以及综合信息联动配置等。数据组态工具灵活方便，有助于系统后期扩容建设，并支持消防设备的联动配置。

3.5  消防监控应急制度和实施流程

高校应急消防与处置工作，坚持预防为主的理念，要求监控中心24h值班管理。每个值班班次由两人组成，分别为第一值守责任人和第二值守责任人。当联网监控系统发出报警信息时，值班人员第一时间电话联系各级责任人，直到相关人员赶赴现场。明确火警处置责任人及其职责，第一责任人一般根据大楼实际情况设置，第二责任人一般设置为学校二级单位安全工作人员；第三责任人为学校安保工作人员。

消防监控应急处理流程为，当系统发出报警信息时，监控中心值班人员及时查看火警信息，并确认报警信息，拨打大楼第一级责任人电话，如电话未接通，则拨打第二级责任人电话，告知相关责任人火灾发生的时间、位置等，并要求责任人到现场查看火情，值班人员详细记录火警处置过程和结果，以备后续查询分析所用。

4 实际应用效果

高校消防系统联网监控平臺将原有消防安防设施进行统一监控，并通过信息化的管理方式提升了消防设备的使用效率。将该平台系统应用到某高校进行试点，从现场应用的反馈情况来看，该平台系统运行稳定，界面友好方便用户操作，经济效益明显。该平台系统的应用减少了聘用值班人员所需的经济成本，该平台系统应用前，需要有人值守的消防值班室为12个，该平台系统应用后，所需的值班室数量仅为1个。该平台系统应用后，传统的分散管理逐步向集中管理过渡，实现了消防设备的高质量、高效率管理。该平台系统应用前，消防管理主要采用纸质记录和人工计算的方式，管理效能低下且容易出现数据不准确的情况；该平台系统应用后，采用远程自动化管理方式，通过自动记录，大幅提升了系统管理效率，减少了人力物力的浪费。该平台系统应用后，各级安全管理力度加强，学校消防安全系数得到了有效提升。

参考文献：

[1]赵增泽，陈浩.基于物联网技术的消防给水系统远程监测管理平台构建——以浙江某高校为例[J].科学与财富，2020（13）：393.

[2]朱光辉.高校消防联网报警系统的研究与实践——以北京理工大学良乡校区为例[J].电子元器件与信息技术，2020，4（10）：108-110.

[3]朱佳沁.基于LoRa技术的智能消防监控系统在综合管廊中的应用[J].现代建筑电气，2020，11（8）：49-51.

[4]徐远飞.浅谈基于火灾自动报警联网监控管理的城市消防远程监控系统运用[J].今日消防，2020，5（3）：13-14.

[5]罗金生，钟乐海，邢伟寅.物联网技术在高校学校宿舍消防监控的应用研究[J].电子世界，2020，598（16）：64-65.

Application research on network monitoring

platform of fire protection system in a university

Shi Ying

（Hexi District Fire and Rescue Brigade of Tianjin， Tianjin 300202）

Abstract：Universities have a large number of personnel， dense buildings， various and precious materials， and have long been a key area of fire management. At present， Universities have installed fire alarm systems in different buildings， but they are independent of each other， and it is difficult to achieve information sharing and management unity. Therefore， building a fire protection system network monitoring platform is of great significance to improve the efficiency of fire management. Taking a university as an example， the paper expounds the construction process of the fire protection system network monitoring platform from the aspects of module design， system software architecture， hardware configuration， system implementation， fire monitoring emergency system and implementation process. After the platform is put into use， the safety management at all levels has been significantly strengthened， and the university fire safety factor has been effectively improved， which has promotion value.

Keywords：university; network monitoring platform; module; software; hardware