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        智慧消防系統的功能與應用
        發布時間:2020-09-30   點擊次數:275次

                智慧消防系統是將GPS(全球衛星定位系統)、GIS(地理信息系統)、GSM(無線移動通信系統)和計算機、網絡等現代高新技術集于一體的智能消防無線報警網絡服務系統。它解決了電信、建筑、供電、交通等公共設施建設協調發展的問題;由于消防指揮中心與用戶單位聯網,改變了過去傳統、落后和被動的報警、接警、處警方式,實現了報警自動化、接警智能化、處警預案化、管理網絡化、服務專業化、科技現代化,大大減少了中間環節,極大地提高了處警速度,真正做到了方便、快捷、安全、可靠,使人民生命、財產的安全以及警員生命的安全得到最大限度的保護。

         

        一、GPS智慧消防基本原理實現智能消防依賴GPS、GSM和GIS三種現代高新技術。GPS,即全球定位系統,主要用于軍事目的,可在任何時間、任何地點向用戶提供三維位置、速度和時間的信息服務系統。它的全稱是GOLOBAL POSITIonING SYSTEM,簡稱GPS。近幾年來,GPS技術被廣泛地應用于軍事、科研,以及交通運輸、測繪、通信、建筑、石油勘探等國民經濟眾多部門,甚至已深入到人們的日常生活中,如居民小區的智能化管理和醫療救護等等。GSM,即無線移動通信系統,亦稱公網無線通信技術或蜂窩網無線通信技術。它是我國覆蓋面積最大,可靠性最強的無線移動通信系統。目前,我國已建成了世界上最大的GSM網,覆蓋300多個地區、2000多個縣市,可與30多個國家和地區自動漫游。它與GPS、GIS技術相結合,可應用于車輛的安全報警、監控和管理方面,也可以應用于智慧消防。地理信息系統(GIS)是以采集、存儲、管理、分析、描述和應用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關數據的計算機系統。它以地理空間數據庫為基礎,采用地理模型分析方法,適時提供各種空間的和動態的地理信息,融計算機圖形和數據庫于一體,儲存和處理空間信息的高新技術,它把地理位置和相關屬性有機結合起來,根據實際需要準確真實、圖文并茂地輸出給用戶,借助其獨有的空間分析功能和可視化表達,進行各種輔助決策。“GPS智慧消防”是將GPS(全球衛星定位系統)、GIS(地理信息系統)、GSM(無線移動通信系統)和計算機、網絡等現代高新技術集于一體的智能消防無線報警網絡服務系統。它成功地解決了電信、建筑、供電、交通等公共設施建設協調發展的問題;由于消防指揮中心與用戶單位聯網,改變了過去傳統、落后和被動的報警、接警、處警方式,實現了報警自動化、接警智能化、處警預案化、管理網絡化、服務專業化、科技現代化,大大減少了中間環節,極大地提高了處警速度,真正做到了方便、快捷、安全、可靠,使人民生命、財產的安全以及警員生命的安全得到最大限度的保護。該系統不僅適用于消防系統,而且稍加改造就可成為119、110、122“城市智能綜合應急報警系統”。因此,該系統具有廣闊的市場和發展前景。

        二、智慧消防的主要功能

        1.報警功能。報警終端采用了當今最先進的傳感技術,報警終端和報警接收機之間采用無線通信方式。所以,當發生火災時,只需按一下手動按鈕,報警信號就會迅速傳送到報警接收機,并啟動接收機的聲光報警裝置和通過轉發器將信號傳送到119指揮中心(即消防支隊,分中心是消防中隊)。如果火災現場無人按下按鈕,各種智能傳感器均能自動將報警信號傳送到報警接收機,并最終將報警信號傳送到119指揮中心,從而實現消防指揮中心對火警的實時監測和發送,完成自動報警。信息記錄和重放功能 接警中心按消防規定給每個用戶制定出滅火預案(內容包括:用戶名稱、地址、核實電話、主管人員聯絡方式,行車路線、人員分布常態、水源等),并存儲在中心數據庫中。當用戶報警時,中心的電腦便會自動顯示相關用戶的滅火預案資料(可隨時打印出來),使警員迅速、準確地核警和處警。能自動、準確記錄報警時間、地點、核警過程、處警程序及處警結果,錄下指揮員的語音和現場情況,提供行車路線,重放行車軌跡及出警與滅火的全過程,不會出現誤報、漏報。由于該系統在報警服務網絡技術上做了特殊處理,還可對報警用戶端、接警端的電腦工作狀況、接警后工作人員的火警復核情況、處警結果等有準確、詳實的紀錄,做到責任分明,有案可查。

        2.信息記錄和重放功能。由于采用了以MAPINFO為開發平臺的地理信息系統,因此可顯示全防區的行政街道圖,如有火警發生,在地圖相應的位置上會有亮點閃爍。可根據需要逐級顯示區域圖,直至顯示火警單位的平面圖或火警樓層分布圖。可以單獨顯示道路、水系、橋梁、燃氣管道、自來水管道、電力線路等數據庫中的相關信息,也可以同時顯示警力分布、燃氣管道、自來水管道、電力線路等信息,對用戶所需要的重點部位或部分,如滅火戰斗布署圖等可進行放大處理。指揮功能 一旦有火災報警,在接警中心的電子地圖上就會立即自動顯示出報警點的準確位置(經度和緯度)和到達火警點的最佳行車路線。同時還可將預警信息、處警預案、出車單傳給相關的消防中隊、消防車,為他們迅速處警提前做好準備。由于接警端采用了高質量的全套自動化設計,因此對誤報和惡意報警具有自動查詢、檢測、判斷功能,對非法用戶有自動停機和拒絕服務的功能。當用戶報警時,接警中心的電腦就會自動顯示出相關用戶的滅火預案資料,內容包括:用戶名稱、地址、核實電話、與主管人員的聯系方式、行車路線、內部詳圖、人員分布常態、逃生通道位置、可燃助燃物特點、消火栓、水源情況、出警及滅火警力部署等。這些資料是接警中心預先按消防規定為用戶制定的,并存入中心數據庫中。也可人工或自動編制出警方案,并打印出來供相關人員使用。

        3.指揮功能。火災報警時,接警中心可隨時調出全面、翔實反映本轄區消防系統的相關信息和資料。如:各消防中隊的人員情況、消防器材配備情況、車輛情況,以及車輛調度表、駕駛人員調度表、消防人員值班表等相關資料。以上信息可根據情況變化隨時更新,擴充。接警中心可根據火災的類別、火勢等級、氣象條件、地理環境、消防水源、消防實力、火警單位的基本情況等相關因素,進行分析、判斷,自動或人工聯合編制出警方案,并向消防中隊、消防車下達出動命令。一旦有火警,接警中心和消防移動端(消防車)之間可保持實時接收、顯示相互傳遞的信息,接警中心、用戶、警員可保持相互通話。消防移動端(消防車)功能 消防車上配有GPS衛星定位自主導航儀。當接到報警時,車上配有的GPS衛星定位自主導航儀就能顯示出報警的地點、路線、用戶名稱等,調出報警用戶的滅火預案資料,接通GSM通話功能和監控中心通話,達到支隊、中隊、消防車三位一體,形成網絡。同時,還能為消防車提供到達火警點的最佳行車路線。

        4.消防移動端(消防車)功能。

         

        三、ArcGIS在智慧消防中的應用美國環境系統研究公司(ESRI)從事GIS理論研究、產品開發及應用拓展已有三十余年的歷史。ESRI在全面整合了GIS與數據庫、軟件工程、人工智能、網絡技術及其它多方面的計算機主流技術之后,成功地推出了代表GIS最高技術水平的全系列GIS平臺——ArcGIS系列。ArcGIS技術可以讓救援指揮人員隨時看到重要的實施數據。你可以在計算機上用鼠標輕易完成數據的增加、修改和更新。火警定位 ArcGIS作為火警受理和智能決策系統有力的輔助手段,主要完成報警信息定位、ArcGIS定位、信息查詢統計、數據的分析顯示,能夠利用ArcGIS系統準確、迅速確定報警人的地點及火災位置,通過優化選擇和計算能確定最佳行車路線,另外通過車輛ArcGIS定位系統,能夠在地圖上實時觀察車輛的行車軌跡,以判斷車輛是否按照指定的路線行駛。

        1.火警定位。消防隊駐扎位置規劃 消防隊的布置工作是挑戰性的,但往往被忽略,通常的方式是以幾何半徑距離大致確定其駐扎位置。由于ArcGIS基于圖形方式,相關信息內容比較詳細、精確,并且在計算機上能比較直觀地反映各種數據實圖,可以及時進行各種消防重點單位的選址、規劃、建設,消防站點的規劃,以及消防水源的建設規劃。通過將各種規范數據輸入計算機,ArcGIS系統將自動判斷出規劃的合理性及計算間距。以改變傳統人為判斷的失誤和不準確。實際上,消防單位的工作不僅僅是保護財產的安全,還包括對急救服務、一天中的交通狀況、緊急事故等在一定程度上進行預測。由于事故常常會在城市街道網絡中變化發生,因此測試消防隊位置和所能有效觸及的范圍十分重要。傳統方式是讓裝備秒表的消防車沿街道開往指定的區域,并記錄所用時間。這種方法受到多方面的限制,如車速、距離以及競賽隊員的責任意識。ArcGIS可以幫助有效地完成消防規劃布置工作,這些工具可以在平均車速和指定時間內測試有效消防駐扎位置。

        2.消防隊駐扎位置規劃。消防數據分析 統計分析火災數據,以前統計都是簡單、枯燥的文字說明,不如圖形的直觀、醒目,利用GIS可以在地圖上直觀地反映區域、行業火災分布情況,以便制定科學的措施和對策,減少火災事故的發生。通過建立基于GIS的火災隱患信息管理系統,既能形象地反映情況,又能便于動態管理,通過一些信息查詢、分析評價與科學決策,能夠對于城市突發性事件進行科學預測,一定會產生非常明顯的社會效益和經濟效益,為各級政府決策提供科學依據,便于各級安全監督部門有針對性地加強督查工作。在制定應急范圍標準時,一項非常必要的工作是進行應急行動區域的統計分析。利用ArcGIS,可以對每一個來電,根據其位置進行地理編碼,生成與來電相符的各種基于精確地圖的數據信息。由GIS獲取到的來電信息可以用于專業的統計分析和評估,ArcGIS不僅可以根據應急時間進行分析,還可以根據工作量、火災情況等諸多因素,要求快速產生救援緩沖區。

        3.消防數據分。快速制圖和應急分析 ArcGIS提供的一個強大功能是能夠為每一個事故進行地理編碼,并直觀地顯示在相應管轄范圍的地圖上。消防部門可以根據地理編碼數據進行各種決策,如:確定購買和安置消防設施,消防力量的合理分布,制定優化應急服務措施等。通過ArcGIS事故分析功能,可以制定防火需求,緩解火災等決策。事故數據可以利用ArcGIS預先模擬和測試,或進行統一協調、實施。ArcGIS提供基于海量數據的快速查詢和分析功能。ArcGIS避免了制作紙圖需要的大量時間,從而快速解決問題。

        4.快速制圖和應急分析

         

        四、現行119GIS消防地理信息系統隨著現代指揮系統的發展,以及社會信息化的發展,在現代化統計的社會信息系統中,85%以上的數字均具有地理屬性,Mapinfo地圖信息系統用地圖、圖形和圖表等信息表述形式,通過對數據庫的查詢、操縱來實現對各類信息等分析處理。可以將結果清晰的以地域分布和圖表的形式顯示出來,使用戶能夠身臨其境。119指揮系統用Mapinfo可以成功的解決比例尺為1:10000,1:2000,1:1000,1:500的地圖的合成問題。地圖的誤差僅為0.1mm,與航測地圖的精確度完全一致,做到了高精度、高質量。它采用按鈕控制,方便操作功能強大。通過此系統,可以在輸出終端看到高清晰度、高質量的地理信息畫面,能夠快速在計算機顯示屏上顯示城市地理位置圖、警區分布圖、大型建筑物、公共服務設施分布圖、人口密集區域等地圖信息,可以多層顯示、區域自動切換,系統控制人員對地理信息的畫面可以任意搜索、放大、縮小查看,也可以通過指定所觀看的地名顯示出圖像,當地圖信息發生變化,可以修改相關地圖。利用Mapinfo的多層次地圖顯示功能,能夠快速實現多窗口之間的地圖切換:城市地圖(包括商業、文化娛樂、人口密集場所、街道、重點單位平面圖)。重點部位保衛部署圖。能夠快速在計算機顯示屏上顯示出以下文字信息:從地圖上直接勘察建筑物群的名稱、特性、道路、安全措施、概況、生產性質等。區域環境簡介,包括地理特點、警力分布情況以及其他注意事項。演練情況記載,包括時間、部位、情況組織人。自動顯示報警點的準確位置以及周圍地圖的同時,以文字說明報警來源、報警登記(包括類別、時間、部位、情況、原因)。利用Mapinfo動態數據連接、查詢功能,通過多種圖形和文字信息等操作手段輔助,接受多種途徑的報警,確定警情發生地點、自動完成警情分配。Mapinfo提供多種數據顯示方式,如餅圖、直方圖等等,方便指揮人員定期進行分類統計,對報警多發區強加防范,最大限度的減少損失。分析人員可以利用Mapinfo的分層工具顯示出重點防火單位,再逐層疊加該地區的消防設施分布圖以及道路交通情況圖等。此系統在119指揮系統的應用,將給用戶帶來一個強有力的、可使數據地圖化的動態工具,它提供給用戶一個容易使用和容易修改的信息網絡,并且可以節省開支,節約時間,提高效益。在使用MapInfo之前,很多119指揮系統工作只能依靠數據庫程序相應的地理位置建立聯系,使用戶更方便的完成工作。除了圖形以外,MapInfo強有力的數據庫連接功能可幫助用戶與某一地點有關的所有數據建立聯系,建立地圖文件,分析功能可以大大提高119指揮系統的工作效率,所有的數據可被選擇、查看及比較。數據庫可以從其它系統轉入,或通過網絡應用MapInfo的Data link直接訪問上述遠程數據庫。

         

        五、智慧消防運行中的幾個典型問題主機不能正常運行 系統運行后,有的沒接直流備用電源,更多的是故障頻發、帶病運行,誤報率高,警報聲此起彼伏等等。長此以往,值班員容易習以為常,麻痹大意,根本不去現場跑點,想當然地做消音復位,以至于形成習慣。有的甚至將故障區域進行屏蔽,將聲光報警裝置接線摘除。使智慧消防形同虛設。

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