1 .智慧消防系统简介
1.1 系统建设背景
十八届三中全会指出，“全面深化改革的总体目标是完善和发展中国特色的社会主义制度，推进国家治理体系和治理能力的现代化”。2016年，上海市委市二届七次全会开启了建设国家中心城市的崭新航程，提出了“157”总体思路，对城市治理作出了“坚持依法治理、系统治理和智慧治理，加快建设治理体系和治理能力现代化先进城市”的部署，强调依托信息技术等现代化手段治理城市，创新政府行政管理手段和服务方式，建立完善B2G（企业与政府，Business to Government）、R2G（市民与政府，Resident to Government）、S2G（安全与政府，Safety to Government）网络理政平台，促进城市服务网、民生网、安全网“三网融合”。
近年来，上海市公安消防支队认真贯彻市委、市政府和市公安局关于消防工作的一系列重要部署和要求，紧紧围绕“平安成都、法治成都”建设，着力构建“政府同意领导、部门依法监管、单位全面负责、公民积极参与”的消防工作格局，着力推动责任落实无缝化，火灾防控立体化，灭火救援实战化，基础保障全城化，消防事业持续快速发展，消防工作的服务保障能力不断提升。
1.2 城市消防现状
上海市党和政府十分重视消防工作的发展，把消防工作作为关系城市民生的一件大事。在2011年12月国务院印发了《关于加强和改进消防工作的意见》后，上海市根据消防安全工作的新理念和新方向推动消防工作贯彻落实科学发展观，开创了消防工作的新局面，消防事业取得了明显进步。消防安全责任制进一步落实，公共消防设施建设进一步加强，城市消防力量体系进一步完善特别是通过深入开展构筑社会消防安全“防火墙”工程、持续排查整治火灾隐患、全面加强应急救援工作，有效提升了全城火灾防控水平，保持了全是火灾形势总体平稳。
经过多年努力，全市消防工作取得了长足的进步，主要体现在以下四个方面：
责任体系日臻完善
推动党委、政府构建起“大事随时议、部门联席议、季度定时议”的议事机制，在全国率先修订《上海市消防条例》，制定出台市、区（市）县两级消安委成员单位工作规则。
火灾防控亮点突出
清剿火患战役、夏季消防检查、冬春火灾防控等专项整治连续多年被公安部全国通报表扬，常态化开展生命通道专项整治，曾多次被央视专访报道。在西部率先开展全域消防安全形势综合分析评估，聘请专家团队形成评估报告。在不到一年的时间内建成微型消防站近5千个，创造了分类建队的“成都模式”、高效推进的“成都速度”和规范运行的“成都机制”，公安部消防局多次在全国规格会议上表扬和肯定。总结固化了大型消防安保工作机制，根据“三个不发生”目标，设定三类工作区域，启动现场应急响应“135N”处置机制，年均完成大型安保300次左右，全国罕有。
灭火救援全国领先
1998年以来，作为全国抢险救援工作的发源地，成都消防构建起领先全国的灭火综合应急救援体系，建设了市、区（市）县两级综合应急救援队伍和“7+4”灭火应急力量体系，依托全国一流的都江堰防灾减灾综合应急救援训练基地，开展实战化、基地化、模拟化训练，积累了以“5.12”汶川特大地震、“4.20”庐山地震救援为标志的丰富实战经验，沉淀出以“特别能战斗、特别能风险、特别讲纪律、对党和人民特别忠诚”为精神的深厚的灭火救援攻坚文化，在全国具有一定的影响力。
基础建设跨越发展
目前，全市投入执勤的消防队站总数共计86个（含简阳市），其中公安消防站38个，政府专职消防站48个，队站总数超过广州为副省级城市最多，政府专职消防队规模全国领先，各类消防车辆近600辆，建成了西部首个进口消防车辆装备（区域性）维修中心。
1.2.1 城市消防存在的主要问题
1.公众消防安全意识淡薄，部分单位未落实消防责任制。
在消防安全责任上，部分地区和部门的安全发展理念还不够深入，消防安全监管能力有待进一步增强；单位从业人员消防工作专业化程度较低，自我管理能力普遍不强。
2.城市消防管理体量巨大，火灾起因复杂隐蔽。
在社会火灾防控上，火灾事故总体仍易发多发，零星亡人火灾事故偏多；火灾隐患总量大，个别领域火灾隐患比较突出；消防监管手段比较单一，消防信息化建设滞后公众消防安全意识和素质普遍不高，家庭火灾防范、扑救初起火灾和逃生自救能力仍需提高。
3.消防信息智能化程度低。
在灭火应急救援上，综合应急救援指挥体系还不够顺畅高效，训练的专业化、规范化、程序化有待提升；多种形式消防队伍建设滞后于形势任务发展，政策性保障滞后；消防车辆装备的系统性、针对性和实战效能不足，空中救援能力缺乏，满足特殊需求的大功率、大流量消防车辆缺配严重。
4.消防基础设施建设滞后，维护管理未落实，完好率低。
在消防基础保障上，城乡结合部消防水源严重缺失，农村消防基础设施和乡镇消防队建设滞后，中心城区消防队占布点仍需补强。
1.3 系统概述
1.3.1 “智慧消防”理念
上海市作为首批国家智慧城市试点之一，而我们消防部门作为政府职能部门之一，不可避免的要与“智慧城市”建设相匹配，建立“智慧消防”。
“智慧消防”就是立足满足火灾防控“自动化”、灭火救援指挥“智能化”、日常执法工作“系统化”、部队管理“精细化”的实际需求，大力借助和推广大数据、云计算、物联网、GIS地理信息等新一代技术，创新消防管理模式，实施智慧防控、智慧作战、智慧执法、智慧管理。
1.3.2 “智慧消防”概述
智慧消防即是通过物联网信息传感与通信等技术，将社会化消防监督管理和公安机关消防机构灭火救援涉及的各类要素所需的消防信息链接起来，构建高感度的消防基础环境，实现实时、动态、互动、融合的消防信息采集、传递和处理，能全面促进与提高政府及相关机构实施社会消防监督与管理水平，显著增强公安机关消防机构灭火救援的指挥、调度、决策和处置能力。
2 .设计思路
2.1 设计原则
- 抗干扰性
- 本系统全部硬件设备均为工控设备，线路采用屏蔽线缆，统一规划包括电源线路、控制信号线缆，音视频线缆等在内的全体布线系统，能够保障设备长期通讯的稳定。传输模块采用独立隔离低频信号无线传输，系统能够自动检测各模块的通讯错误和故障，除了长度校验、校验码检查外，还可以根据实际情况进行多次确认才报警。
- 层级化
- 本系统至少满足两层系统架构，可实现基层员工、高级管理级不同权限实现层级化、网格化监控管理。
- 通用性
- 系统的设计符合国际工业通讯与开放式设计标准。
- 可靠性
- 系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响被监测设备正常工作。
- 系统具有专家诊断功能，对通信中断、软件故障能够诊段出故障并及时告警；监视各智能设备各部件的运行状态和工作参数；
- 系统可以承受365天*24小时连续工作压力，均采用工业级产品，重要硬件设备国外进口，可靠性极高，平均无故障时间大于10万小时。
- 系统网络通信协议符合GB/T 26875.3-2011《城市消防远程监控系统 第3部分：报警传输网络通信协议》。操作系统选用实时多任务管理的Windows操作系统，标准开放式的数据库接口，可支持各种类型的数据库，可满足从集中监控中心（CSC）到现场监控单元（FSU）的三层结构管理。
- 兼容性
- 支持国内外各消防设备厂家提供的智能设备，实现互联互通。
- 安全性
- 系统拥有强大的自检功能，可以对系统与各设备的通讯状态和各设备的故障状态进行全面及时的检测；同时也对软件数据库、动态库等进行全面的自检。
- 系统强大的多媒体技术，对各种设备的报警提供专家处理提示，报警形式丰富包括屏幕报警、警铃报警、多媒体语音、短消息系统信息、电话语音报警系统等。
- 强大的报警处理功能。可区分多级报警级别，报警事件发生时，系统按事件级别排队报警，显示处理，并将系统界面自动切换到相应的报警画面。
- 强大的管理功能。对任一事件都针对具体情况给出相应的处理提示，指导值班人员解决问题。软件系统的设计对系统管理和维护人员进行多级权限分类以区分限制各级别用户对系统的访问和操作能力。
- 严格的密码管理，确保系统运行安全。
- 系统具有防潮、防雷、防静电、防干扰等抗干扰功能，符合国际电工标准。
- 系统及设备出现故障不影响被监控的其他设备正常工作和功能控制，具有最好的安全隔离功能。
- 开放性
- 系统采用通用数据库，提供开放的数据接口
- 对用户提供通讯协议和通讯接口的设备可以方便连接。
- 实时性
- 系统提供逐点传送（轮巡传送）、有值变化传送、系统自动选择三种方式来传送数据，根据实际需求选择恰当，可以最大的提高系统的实时性。
- 做到1秒内完成本地数据采集，3秒内完成本地到区域和集中监控中心的所有命令响应、执行。
- 系统的低资源占用降低了大量的响应时间。
- 可维护性
- 系统运行进行在线运行状态诊断和监测，能及时发现系统各功能单元故障情况，便于系统故障的维护处理。
- 软件系统的设计采用模块化结构和规范化标识，保证软件的可维护性要求。
- 系统软件通过设备组态、策略组态和页面组态的一体化实现系统的组建、维护、扩充。
- 可扩充性
- 系统软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控网络系统；由于系统采用设备配置、策略配置、软件模块配置模式构建，可在线平滑扩容、升级软硬件，保证系统的无间断安全运行的同时，不对其他站点、设备产生任何影响。
2.2 主要特点
1.广泛的透彻感知
“智慧消防”建设的基础就是广泛覆盖的信息感知网络，我们消防工作涉及到百姓日常生活的方方面面，这就要求我们及时全面地掌握信息，需要拥有与城市的各类要素交流所需信息。同时为了满足深度的透彻感知，就需要我们的感知网络能够采集不同属性、不同形态、不同密度的信息。当然，广泛的透彻感知并非意味着全方位的信息采集，应以满足深度研判的需要为导向。
2.全面的互联共享
智慧消防光靠感知是不行的，还需要现场的信息和系统连接，实现信息的互联互通。扩大信息掌握量就需要城市宽带、互联网、公安网等多种网络互通，最大限度地增加信息的互通程度。同时，要打破相关部门的信息资源保护壁垒，形成统一的资源体系，使消防不再成为“信息孤岛”。
3.集中智能的大数据计算
“智慧消防”当然需要体量巨大、结构复杂的信息体系，这是我们决策和控制的基础，但是真正体现出“智慧”的是需要对海量信息进行智能处理的能力，智能处理在广义上可以理解为对初步信息的提炼增值。例如一起抢险救援事故，一个中队到现场处理，了解和掌握现场基本情况，而他的身后有一个更大的平台，一旦需要，很多战训专家可以进行会诊，这种智能化的处理方式会更加有效。
2.3建设目的与性能
全市消防工作站在“跳出程度看成都，放眼全国看成都”的战略高度，努力突破“盆地思维”和“西部宿命”，在各项工作中争一流、创先进。构建起风险评估和精准治理相结合的综合治理体系，消防安全基层基础工作明显夯实，消防安全网格化管理、重点单位标准化管理和消防安全社区建设100%达标，公安现役消防队、政府专职消防队、微型消防站三位一体的消防力量体系全面形成，消防宣传教育社会化水平再上台阶。
在保持和发扬专项治理、灭火救援、队站建设等工作优势基础上，奋力推动消防安全责任落实、社会火灾防控、灭火攻坚能力和消防基础保障全面跻身全国一流方阵。建立上海市智慧消防系统通过智慧化、可视化的手段做好分析研判、提前预警、合理处置，开展城市消防视频感知、识别感应、位置感知设备的统筹部署，解决部件分散管理、信息分头感知的问题，实现城市感知数据的共享共用，提高城市管理水平，做好推进上海市“三网融合”工作的准备，逐步形成智慧的城市安全综合治理体系。
- 管理层面：消防安全机关领导通过对智慧消防监控信息的统计分析，从中发现问题较多的单位，并有针对性的加强监督执法，督促存在火灾隐患的单位提高消防安全管理水平，降低消防设施的故障率，提高消防设施的完好率，确保消防设施随时都能发挥作用。
- 执行层面：建立“简捷、高效、实用”的信息系统，支持信息报告、确认、审核，协助业务执行，实现火警从发现、确认到处置、消除的动态跟踪体系，实现对重点单位建筑消防系统火警及运行状态信息监管工作从发起、执行到效果评价的完整业务流程。
- 技术层面：采用物联网、云计算、移动办公等先进的信息化技术，建立上海市智慧消防监控管理中心，构建互联、协同的消防监控网络，以合理的、可扩展的架构建设智慧消防平台应用系统，为业务执行和综合监管提供技术支撑，为未来进一步发展奠定基础。
- 联网单位：系统对用户火灾报警系统的日常监测信息进行分析，建立用户管理信息库，为消防指挥调度提供铺助决策，以提高对火灾的处理能力。管理值班员的培训考核，使其达到会使用、会操作、会维护水平，以保证系统的正常运行。根据监控中心接收到火警信息和报警设备的运行信息，达到从原有的人防转向技防，从而使得单位本身消防工作达到信息化、网络化管理模式，从整体上提高了单位消防管理水平，最大限度降低火灾风险，减少火灾隐患，保障人民生命及财产安全的目标。
