智慧消防建设系统设计方案

智慧消防建设系统设计方案

目录

第一节设计思路.................................................................2

一、设计原则.................................................................2

二、主要特点.................................................................5

三、建设目的与性能.....................................................6

第二节设计方案.................................................................7

一、系统设计目标.........................................................8

二、系统整体架构.........................................................8

三、平台接入能力.......................................................13

第三节系统功能介绍.......................................................14

一、城市物联网消防远程监控系统...........................14

二、基于“大数据”“一张图”的实战指挥平台............16

三、高层住宅智能消防预警系统...............................16

四、数字化预案编制和管理应用平台.......................17

五、“智慧”社会消防安全管理系统............................18

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第一节设计思路

一、设计原则

（一）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。

（二）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。

（三）通用性

系统的设计符合国际工业通讯与开放式设计标准。

（四）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

断出故障并及时告警；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

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障时间大于10万小时。

系统网络通信协议符合GB/T26875.3-2011《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。

（五）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。

（六）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。

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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。

（七）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信接口的设备可以方便连接。

（八）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

以最大地提高系统的实时性。

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。

（九）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。

（十）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；

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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。

二、主要特点

（一）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。

（二）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”。

（三）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，

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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。

三、建设目的与性能

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

XX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XX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，并有针对性地加强

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。

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执行层面：建立“简捷、高效、实用”的智慧水压系统，

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XX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辅助决

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。

第二节设计方案

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一、系统设计目标

打造责任消防，提升依法治理能力。

打造指挥消防，提升系统治理能力。

打造攻坚消防，提升灭火救援能力。

打造全域消防，提升后勤保障能力。

面对新形势和新需求，单纯依靠个人的经验、技能和精

神，已经很难适应新时期防火监督与灭火救援工作的发展需

要。现有城市消防资源的管理和调度缺乏系统化技术职称，

单纯依靠火灾报警监控网络已经无法满足日益增长的城市

消防安全信息需求，因此有必要整合跟过信息资源和新技

术、新理念，全面构建城市智慧消防支撑体系。

为此，通过对现有城市消防安全信息支撑现状与问题的

把握，以物联网的信息感知技术整合城市消防资源，将感应

式的报警系统、智能化的火情决策分析、实时性的态势标绘、

可视化的专业地理位置有机地结合起来，研究建立完整的城

市感知消防支撑体系所需的技术基础、制度建设和相关配套

措施，做到城市火灾防控自动化、消防安全监督管理系统化、

灭火救援指挥智能化，为构建全面、立体、实用的城市消防

物联网体系提供技术职称，全面促进与提高政府及相关机构

实施社会化消防监督与管理水平。

二、系统整体架构

（一）系统架构

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智慧消防系统由四大系统组成：网格化监督管理系统、

消防重点单位系统、全程可视化灭火救援辅助决策系统、群

防群控服务系统。四大子系统的互联互通、相互支撑、相互

协同，构建了以智慧消防为指导的消防安全服务云平台。强

化了日常消防安全工作，更好的服务于城市的发展。

1.网格化监督管理系统

整个系统分网格管理和网格积分两大模块。建立“指导

定点、全员定位、管理定期”的三级消防网络，形成“层级

明晰、覆盖全面、机制健全、信息实时”的消防网格工作体

系，建立积分管理体系，形成基层消防安全管理长效机制。

整个系统分网格管理和网格积分两大模块。

2.消防重点单位系统

消防重点单位分四个子系统，分别是市政消火栓巡检子

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系统、远程查岗子系统、风险大数据分析子系统、消防设施

设备监测子系统。整体为公安消防机构实现远程、实时、动

态、高效的日常防火监督管理提供手段，同时也为灭火救援

提供辅助支撑。

3.可视化灭火救援辅助决策系统

可视化灭火救援辅助决策系统分五大模块，分别是灾情

精准定位、消防力量一键调度、灾情导航、防火力量战略分

布、全程可视化指挥。为灭火救援的快速响应、科学调派、

现场指挥、高效处置等提供科学手段和技术支撑。真正做到

“救早灭小、三分钟到场”。

4.群防群控服务系统

群防群控服务系统分三大模块，分别是群防群控、消防

违法举报、消防宣传。开展全域消防、防灾控灾、提升消防

安全意识，辅助消防安全责任制的落实。

（二）技术架构

智慧消防体系总体技术架构自下而上主要包括感知层、

网络层、处理层和应用层四个层面，以及用以保证城市智慧

消防良性运转和发展的运维管理和标准管理两个部分。

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1.感知层

即传感器层，用于采集信息。作为城市智慧消防的各类

基础类信息来源，其主要实现感知功能，包括识别各类消防

装备和采集相关状态信息。具体功能是对对象状态、位置、

数量、行为、环境状况和物质属性等动态或静态的信息进行

大规模、分布式的获取及状况显示。感知层涉及的关键技术

主要包括传感器技术、射频识别技术和无线定位技术等。

2.网络层

即传输网络，用于传输信息。网络层的主要任务是将感

知到的数据通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专

网和小型局域网等网络进行安全可靠的传递。网络层是把感

知层采集到的数据传输到中心的一个过程，它的另一个过程

则是从数据中心传输到终端的智能化控制设备。网络层涉及

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的关键技术是适应各种现场环境，构建稳定、无缝的数据传

输网络通信，如IPv6、分时长期演进和分频长期演进、全球

微波互联接入等。

3.处理层

即信息处理，用于支持信息传输和处理。处理层主要包

括大数据中心和消防物联网应用相关的同意数据支撑平台。

其依托基础硬件设施和软件服务，通过对传输汇集的各类消

防信息数据的分析、整合、存储、重造、管理，实现共性应

用数据的功能构造。处理层涉及的关键技术包括云计算技

术、大数据技术以及对非结构化数据和半结构化数据智能处

理的技术等。

4.应用层

即信息处理凭条，用于为用户提供特定的服务。应用层

通过与消防需求结合实现消防智能化辅助决策及广泛的公

共信息共享与互通等功能，利用经过分析处理的感知数据为

用户提供丰富的应用体验。根据具体用途和不同的对象，其

应用类型可以划分为查询型、扫描型、监控型和控制型以及

更高类型的辅助决策型等。应用层涉及的关键技术包括面向

服务的体系架构和中间件技术，重点包括各种物联网计算系

统的感知信息处理、交互与优化软件与算法、物联网计算机

系统体系结构与软件平台研发等。

5.运维管理部分

即运行和维护管理促使，用于保证城市智慧消防高效运

转和健康发展的运行、维护、管理、控制、安全等保护措施。

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具体功能是对城市智慧消防中的系统、终端、传感器等软硬

件性能、状态进行监测和控制过程，通过高度的检测、控制

与管理，达到智慧消防可靠、安全和高效的运行目的。运维

管理部分涉及的关键技术包括状态侦测技术、安全监测技

术、数据访问控制策略等。

6.标准管理部分

即体系内相关标准的统一、结构化管理，用于规范智慧

消防体系架构，协调各层次、各系统、各厂商之间数据和工

作流程的共享和通用，促使智慧消防的良性工作和有序发

展。具体功能是针对城市智慧消防体系，通过确定、建模、

优化、决策等的系统分析，建立标准系统及标准体系，从而

实现城市智慧消防体系分主体、分层次、分顺序地协同工作。

标准管理部分涉及的关键技术包括编码标准化技术、自动识

别标准化技术、网络传输标准化技术、服务管理标准化技术

等。

三、平台接入能力

本项目消防系统设计满足XX市招标文件区域各重点防

火单位的接入，平台接入能力达X万家以上的联网单位（视

频数量接入XX万路）。

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第三节系统功能介绍

智慧消防的定义在不断的变化，首先我们要面向新需

求，新需求主要是火灾防控“自动化”、执法工作“规范

化”、灭火救援指挥“智能化”、部队管理“精细化”。智

慧消防的最终目标是我们能达到智慧感知、智慧防控、智慧

指挥、智慧作战、智慧执法、智慧管理。

一、城市物联网消防远程监控系统

早期的物联网远程监控系统主要是利用火灾报警控制

器获取信号，实现多联网用户消防设施运行和消防安全管理

的多信息动态监管和信息查询。城市建筑消防设施远程监控

综合利用RFID（射频识别）、视频耦合和图像处理技术，

针对大量无数据接口无源类消防设施和非供电类、移动消防

设施开展状态识别与动态监测研究，进一步扩大了消防设施

的监控范围。

城市物联网消防远程监控系统利用各种感知和数据采

集的方式，对各种各样的建筑消防设施和器材实现有效的监

测管理。比如最基本的我们可以利用用户传输装置，我们还

可以采用压力传感器对室外消防栓水压进行监测，用RFID

标签对灭火器、防火门、消防水带的在位状态进行监测。通

过图像识别技术，我们可以实现消防通道监测，一是逃生问

题，二是通道堵塞，一些杂物堆弃物易引发火灾。

通过图像识别技术还可以掌握建筑内的人员分布情况，

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真正发生火灾时，人员的逃出是一个很重要的问题。控制器

协议不同，这也是接下来我们要解决的地方。那么现有情况

下实现联网我们应该怎么办？以前我们可能在打印机上采

协议，实际上还有一个方式，就是图像识别。我公司将综合

利用RFID（射频识别）、无线传感、云计算、大数据等技

术，依托有线、无线、移动互联网等现代通信手段，整合已

有的各数据中心，不断扩大监控系统的联网用户数量，进一

步完善系统报警联动、设施巡检、单位管理、消防监督等功

能。

现在提出的物联网消防远程监控系统实际上是在基于

监测传统火灾自动报警系统的运行状态及故障、报警信号的

基础上，利用图像模式识别技术对火光及燃烧烟雾进行图像

分析报警，也可以监测室内消火栓和自动喷淋系统水压、高

位消防水箱和消防水池水位、消防供水管道阀门启闭状态、

防火门开关状态，利用视频监控系统监控安全出口和疏散通

道等。还有把用于防范电气火灾高发的电气火灾监控系统接

入进来。

一方面通过在线运行监测可以提高产品可靠性，另一方

面通过远程可以为客户提供更好的服务。电气火灾现在可以

做到实时监测漏电电流、线缆温度等异常情况。此外还有移

动互联网技术，要开发手机APP系统。各种信息通过手机

APP传到云端，可以传给巡检人员、灭火人员，传给各个方

面，这样就可以动态监控、立体呈现联网单位消防安全状态。

新系统是要全面感知、深度共享、协同融合、高度智能。但

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是智能化的前提一定要保证其可用性和安全性。

二、基于“大数据”“一张图”的实战指挥平台

“五大系统”实际上是三个防火，两个灭火。第二个系

统是基于“大数据”“一张图”的实战指挥平台。可能有很

多企业只做防火不做灭火，但是我们获取的数据是将防火和

灭火工作关联在一起的。基于“大数据”“一张图”的实战

指挥平台是充分运用大数据、云计算、移动互联网、地理信

息等技术，依托公安网（消防信息网及指挥调度网）、边界

接入平台和公安P地理智慧水压系统地图，实现灭火救援的

一张图指挥、一张图调度、一张图分析、一张图决策。这一

张图指的不是一张图纸，是基于一张图的理念，可以包含多

个专题图。

一定要强调多个专题，这样才能给指战员提供一个很清

晰的可视化展现。这张图可以重点展现出高层、地下、城市

综合体等重点建筑，包括一些战略能源设施，甚至在灭火过

程中的现场灾情、灭火救援力量及应急联动资源。这些要素

都要在一张图上展示，给指挥员决策指挥提供参考依据。

三、高层住宅智能消防预警系统

由于高层是火灾防控的一个难点热点。所以结合智慧城

市里的智慧用电用水用气的管理。整合物联网领域的监控手

段，包括建筑内的一些视频资源和各类监控系统，来建立智

能的高层住宅消防预警体系。因为家庭内不可能做太多的有

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线装置。对于老旧的建筑，安装独立式火灾报警探测器、简

易喷淋装置、无线智能传感设备。

宽带wifi可以作为传输方式，但是一旦火灾发生，线路

被损害，就无法发挥作用了。我们提出一个基于窄带物联网

技术的高层住宅智能预警系统，大家可以多关注下。窄带物

联网是物联网领域做万物互联的一个重要部分，通过安消云

智慧消防物联网平台，把信息通过窄带物联网传输到一个预

警云平台上。云平台再将信息发送给业主、小区物业、监管

部门等各个方面。

四、数字化预案编制和管理应用平台

第四个系统是数字化预案编制和管理应用平台。我们采

用实景仿真、三维动态、模型处理等技术，综合运用图文声

像等要素，优化完善基础数据采集和处理手段，编制“一高

一低一大一化”典型事故场景的预案样例，统一了灭火救援

数字化预案模板，研发数字化预案管理系统，与实战指挥平

台融合衔接。

“一高一低一大一化”四类模式预案的完成，为各地数