大数据在消防设施管理中的应用研究
大数据在消防设施管理中的应用研究
祁祖兴 胡君健 陆春民
发表于2018年第2期《消防科学与技术》
摘 要：通过分析当前社会单位消防设施管理现状，提出了引入互联网+消防入手改革，使用大数据来破解困扰消防安全工作的难题，驱动消防设施风险预测和消防社会治理，研究利用现代计算机和网络通信技术，建设消防设施综合管理系统平台，让社会单位和消防安全监管部门以及有关政府机构共享消防信息，用大数据思维来改变传统工作模式，创新消防管理体系，促进消防设施动态化、实时化、智能化、规范化，切实提升消防设施管理水平。
关键词：消防；大数据；消防设施；管理水平
序言
随着社会经济建设的发展和消防标准的提高，大部分建筑安装了建筑消防设施，为保障消防安全发挥了重要的作用。然而，有些单位对消防设施使用管理不够重视，消防验收合格后，忽视对消防设备维护保养，导致消防设施无法正常运行，有些单位消控室值班员更换频繁、业务素质差，操作程序不熟悉，部分消防管理员专业技术能力弱，消防设施运行中的问题难以发现，社会面上消防监管量大，人员严重不足。近几年，全国重大火灾教训表明，消防设施管理完全依靠人的因素来保障消防安全已很难达到理想状态，沿用着传统消防监管模式，已不适应现代消防管理发展需求，必须要创新消防管理模式，引入互联网+消防入手进行改革，实施大数据驱动消防风险预测和大数据驱动消防社会治理，切实提升消防设施管理水平。
1 对消防大数据的认识和理解
大数据是以一个物理空间或行政区域形成的涉及人、事、物的各类数据的总和，也就是消防人的数据和消防物的数据，以及人与物、物与物的关系数据，它是利用计算机和网络通信技术对消防信息进行采集、储存、处理、分析和挖掘，以实现消防信息资源的高效益的共享与共用过程，消防大数据已成为消防领域信息交流的必然趋势，它的应用已得到社会广泛认可，它是提升消防管理水平的必然选择。前几年，各地在消防领域开发应用了一批消防信息化管理软件，逐步实现了网上传输电子消防信息和网上办公，促进了消防规范化建设，提高了工作质量和管理水平，但有些软件开发建设缺少统一规划，条块分隔，功能缺乏系统性、实用性，使用效率低，要实现大数据消防，不让信息成为独岛，首要环节要解决信息资源共享和利用问题，解决软件的系统性、先进性、实用性、经济性、安全性、可拓展性的问题，在统一的软件标准平台的基础上实现各自需取的消防信息数据，从而使火灾隐患智能预警、火灾风险科学评估、灭火救援精准指挥、火灾事故有效控制。同时，为智慧城市建设提供必要支撑。
2 建立消防设施综合管理系统平台
平台采用B/S架构，易扩展，后期维护只需改变网页就能实现远程升级和所有用户的同步更新，其框架引用.NET Framework4.5，开发语言javascript，CSS,HTML,Java，Object-C，C#，数据库采用SQL Server 2012技术，服务器运行率高，数据能得到保护加强，内置安全功能和IT管理功能安全级别高，能对ORACLE、SQLSERVER、DB2、SYYBASE等数据库兼容，达到有效的监控和管理,跨平台支持Windows、Linux等操作系统，对Cpu、Memory、Disk、Service、Process、日志及文件等进行实时监测管理，能提供WCF接口和TCP通信协议，为用户开放共享，如图1所示。
图1 消防设施远程监控综合管理平台
2.1 建立消防设施远程监控平台
消防远程监控中心与社会单位消控室联网，采用传感技术和模块化结构对火灾报警、消防给水、防排烟系统等主要消防设施运行状态监测，对消控室操作员值班情况监控，并运用计算机和网络通信技术对消防信息接收、处理和管理，为社会单位和消防技术服务机构以及消防监管部门提供信息服务。
社会单位在消控室安装用户信息传输装置，在主要消防设备上安装传感器、继电器等感应传输器件，系统软件对消防设施运行状态实时监测，社会单位和消防技术服务机构以及消防监管部门应用统一监控平台，在各自的权限内获取火灾报警信息和主要消防设施的运行状态信息以及消防管理信息。
消防设施运行状态信息监测功能主要是针对消防设备（火灾报警控制器、消防水泵和防排烟风机、消防电梯等）电气控制箱（柜）的末端双路消防电源和手自动状态监测；消防水池和高位消防水箱的水位监测；自动喷水灭火系统和消火栓系统管网最不利点水压监测。当消防用电设备最末一级为非双路电源时、消防设备电控处在非自动状态时、消防水池和高位消防水箱的水位以及自动喷水灭火系统和消火栓系统管网最不利点水压低于设定值时，信息传输装置或消防远程监控平台就会报警。
2.2 建立消防技术服务信息化平台
开发消防技术服务应用软件，建立多用户WEB版消防设施标准化MIS管理模块，将消防设施维护保养检测和消防安全评估流程、方法、要求格式化，服务项目全流程分解控制，在线报修故障，制定方案、分配任务、自动生成维保检测任务单，巡检记录、操作节点、完成时间、自动生成维保检测业务资料，实现无纸化办公，其信息可分析，可追溯，当服务机构从业人员不具备相应资质和资格，或未按规定要求完成流程时，无法出具维保检测报告。系统能接收消防设施远程监控信息，当发现消防设施非正常状态，系统平台自动提示消防技术服务机构查处，同时，系统也能向消防设施综合管理平台反馈消防技术服务信息。该平台主要功能工作流程透明，执业行为规范，智能信息共享。
2.3 建立消防设施远程培训平台
消防设施远程培训系统平台一般由标准的建筑消防设施和Flash动画、360全景、3D模型、消防引擎以及专家库等组成，采用物联网等技术，将火灾自动报警、自动喷水灭火、消火栓、防排烟、防火分隔、应急照明和疏散指示等系统浓缩在一个消防实验室内，把建筑消防设施真实场景搬到网络虚拟空间，通过网络系统平台，实物实景全息展示，犹如身临其境，营造了一种崭新的学习氛围，学员注册后就能方便自主地在线学习，节省了大量时间和费用。消防设施远程培训平台主要功能：
能形象展现工作原理，实验室安装360全景和3D模型实景展示功能，对各类建筑消防设施分别配有视频和Flash动画[4]，编制了各类消防设施故障原因分析与处理方法的消防专家库技术支持，学员在基本理解掌握原理的基础上，可动手远程操作或联动消防设施。
能实现远程操作，在湿式报警阀或末端放水装置等设备上附加安装电磁阀、传感器、继电器和远程控制阀以及推杆等执行机构，通过系统平台可对建筑消防设施触手可及，做到远程可操作、可控制和可复位。
能仿真消防联动，在实验室用模拟触发信号，火灾探测器会真实地联动防火卷帘和常开防火门、防排烟风机、电梯、声光报警和消防广播、应急照明和疏散指示，以及相关消防设施。
2.4 建立智能消防信息管理平台
系统主要利用物联网，在消防设备上安装传感器件和消防二维码标签以及定位技术，把物的信息格式转换成为电子信息，通过有线网络、WIFI、ZIGBEE、红外、蓝牙等方式传递，实现信息的多界面交互与通信，互联网与其对应的各处云服务器实现信息的集中与处理，满足人们对识别、定位、智能分析需求，物联网技术将消防设施静态参数连续监测，后台的数据中心形成系统动态实时分析，消防设施由人管，升级为计算机智能管理。消防二维码软件融入了各类消防设施的主要参数、规定要求、正常状态、非正常原因、统计汇总、分析判断以及相互间的逻辑关系，通过软件系统录入基础数据，生成对应的二维码图形，使用智能手机，扫描目标设备上的二维码，填写设备维护保养的操作记录，其信息即立刻通过WIFI或GPRS网络上传至数据中心，自动生成电子档案。
然而，系统对消防设施动态信息和消防管理信息以及辅助决策信息进行自动分类、统计汇总，形成智能消防信息，系统平台或手机等通信方式能自动向消防管理人和相关人员推送消防信息，信息处理结果反馈至系统平台，其主要功能；动态监管、实时记录、自动处理、客观真实，节省成本，效率提高。
3 大数据应用消防设施管理作用
大数据在消防设施管理上的应用，创新了消防设施管理体系，拓展了消防社会治理的有效方法，促进了消防设施管理规范化，实现了消防管理动态化、消防信息智能化、学习形式自主化、投资回报最大化。
3.1 消防管理动态化
大数据将消防联网，实现社会单位、消防技术服务机构、消防安监部门对消防设施动态管理远程监控，有关人员在同一个系统平台上，在各自的权限内，远程实时检查火灾报警控制器、消防水泵、防排烟风机运行状态，喷淋和消火栓系统管网压力，消防水池和高位消防水箱水位，防火门启闭和消防用电源及消防设施维保检测情况，同时，通过大数据，查阅社会单位的消防管理情况，消防总平面图和楼层平面图，消防设施分布位置图，平时可对社会单位消防动态监控，遇有火灾时可迅速做好灭火方案，把握最佳灭火时机。
3.2 消防信息智能化
利用大数据管控建筑消防设施，平台或终端第一时间接受消防控制室值班员信息，火灾报警信息和故障信息，建筑消防设施运行的状态信息，消防巡检和设备维护保养信息，对联网用户消防设施发出巡检测试指令。通过大数据分析和计算数据交换，自动生成各类统计报表，数据分析直观、形象、可视，能自动显示辅助决策信息和预防措施，智能信息使火灾隐患提前预警、预警指令网上推送、监管工作形成合力，能构建大数据条件下“信息导消、数据强消”的新机制，实现火灾预防精细化水平、消防安全社会共治水平、公共消防安全服务水平、灭火救援科学化水平的目标。
3.3 学习形式自主化
消防控制室值班员和相关管理人员对消防设施维护管理和操作知识需要再学习、再巩固，解决疑难问题，提高业务技能，消防设施远程培训平台针对性强，具有培训学习自主化、学习形式多样化、成本节约化等特点，实行自主选学模式，不受时间地点限制，在网上远程消防技能仿真实训，将建筑消防设施真实场景，迁入至随心所学的环境之中，组态动画与实操同步展示，学员在全可视化、多媒体的情景下快乐轻松学习消防设备的工作原理，且有强大的视听刺激，能在身临其境中使学员循序渐进掌握技能，随时重复实操练习，动手能力强，易加深特征记忆，知识巩固牢，改变了传统消防培训模式，创新了消防培训机制，满足了公众不同的培训需求。
3.4 投资回报最大化
大数据应用消防设施管理，能降低单位的管理运行和维护成本，体现投资价值，系统每时每刻自动巡查单位消防设备运行状况和消防检查情况，成为单位名符其实的火情巡视报警员和消防管理员；消防设施运行如不正常，系统自动会通知社会单位和维保机构现场确认，通过自动统计分析，专家数据库能给出消防设施故障原因，相当于为单位聘请了专职消防工程师；系统能监管维保人员是否按照规定程序对消防设施维护保养，自动承担统计分析工作，通过报表和图表将消防设施完好率、故障率、故障原因、值班员工作情况、设备维护保养等情况客观真实地提供领导决策，相当于为单位聘请了消防主管，有效地解决了消防管理技术人员不能及时发现问题或设备出现故障不能及时维修，带病运行的问题，系统应用为消防设施正常运行提供了监督保证。
4 结语
大数据在消防设施管理中的应用，改变了传统工作模式，促进了消防设施管理动态化、消防信息智能化、工作流程规范化，提升了消防设施管理水平，创新了消防管理体系，消防从业者要树立大数据思维、应用掌握大数据，才能更好履行职责，适应新时期工作需要。
(1）消防数据有效破解当前消防工作中有限人力资源与繁重消防任务之间的突出矛盾、单一消防主体与多元消防客体之间的突出矛盾、粗放管理方式与民众消防需求之间的突出矛盾、传统评价模式与现实消防需要之间的突出矛盾，必将为消防工作跨越发展插上翅膀，助力消防事业新腾飞。
(2）消防设施管理除人的因素外，还必须利用技术手段，运用大数据管控消防，远程监控不但要监控火灾报警信息和故障信息，更要监控消防设施运行状态实时信息和消防维保检测信息，创造方便灵活的消防培训环境，信息要智能化、可视化、直观化，形成最有价值的消防数据。
(3）消防数据资源不但要服务于消防本身，还必须为其他行业提供信息服务，与社会单位和政府相关机构实现安全有效的信息共享，将消防信息数据库与共享平台数据库之间的双向数据同步，为消防工作所用。
参考文献
[1]祁祖兴.陆春民.完善消防控制室监管设备功能的探讨[J].消防科学与技术，2013，8：887-889 .
[2]曹旭东.陆春民.张麓.一种基于物联网技术的三维互动消防实训平台研究[J].消防科学与技术，2014，8月增刊.
[3]祁祖兴.陆春民.陈才炜.消防远程监控系统建设与应用探讨[J].消防科学与技术，2015，8：1115-1117.
[4]祁祖兴.建筑消防设施远程培训系统建设与应用[J].消防科学与技术，2016，9：1330-1332.
[5]祁祖兴.信息化在消防技术服务中的应用探讨[J].消防科学与技术，2017，7：1018-1020.
