全省重点消防单位远程智能监控方案v2

湖北联通全省重点消防单位远程智能监控系统设计方案目录应用背景1功能需求2解决方案3关键技术4工作基础5总结6社会背景中国已进入消防案件高发时期中国正处于工业化、城镇化快速发展时期，但同时民众的消防安全意识并未同步提升，导致各地火灾隐患增多，尤其是重点单位的消防安全形势更加严峻，对消防监管行业的应急处置能力提出了更高的要求。

国务院加强消防安全管理针对上述情况，国务院[2011]46号文件《关于加强和改进消防工作的意见》指出：“切实强化火灾预防，加强消防安全源头管控，严格火灾高危单位消防安全管理”3数据来源：国家统计局网站行业发展人工看守多级存储中心录音短信数据库存储电子存档电话图片单机记录纸质存档烟雾传感器本地网络存储传感器网络网络异地备份GIS定位立体海量网络数据中心实时视频监控海量数据中心多媒体远程指挥2010传输网络化1980人工监控阶段技术监控阶段联网监控阶段消防监控技术发展历程可视化海量化网络化级联化消防监控业务未来发展趋势4政策指令5中华人民共和国公安部公消【2006】139号令：关于印发《建筑消防设施及火灾报警远程监控系统技术论证及推广应用座谈会纪要》的通知中华人民共和国公安部公消【2008】466号令:关于印发《推进和规范城市消防安全远程监控系统建设应用的指导意见》的通知中华人民共和国公安部公消【2008】610号令：关于印发《“城市消防安全评价指标体系研究”课题执行工作组第五次会议纪要》的通知指令《消防科技十一五发展规划》的重点任务之一：推进重点单位消防安全信息及重大消防危险源状况的动态监控，实现相关信息与消防通信指挥中心的互通互联公安部消防局《城市消防安全评价指标体系研究》中将“城市消防远程监测覆盖率”、“建筑消防设施运行完好率”作为评价城市消防安全水平的重要指标国务委员、公安部长孟建柱明确要求：公安信息化建设要充分应用物联网技术，要鼓励有条件的地区开展消防安全监测（远程监控）业务，实现省域内统一管理。国务院办公厅关于印发消防工作考核办法的通知国办发【2013】16号政策行业规范6中华人民共和国国家标准GB50440-2007《城市消防远程监控系统技术规范》中华人民共和国国家标准GB26875-2011《城市消防远程监控系统》中华人民共和国国家标准GB16806《消防联动控制系统》

“设置火灾自动报警系统的单位，应列为系统的联网用户；未设置火灾自动报警系统的单位，宜列为系统的联网用户；设有火灾自动报警系统的联网用户应采用火灾自动报警系统向用户信息传输装置提供火灾报警和建筑消防设施运行状态信息消防控制室应至少有火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置或其组合设备组成；消防控制室应能监控并显示建筑消防设施运行状态信息、显示消防安全管理信息，并向城市消防远程监控中心（以下称监控中心）传输相关信息”国标国外动态IBM“智慧地球”U-JapanU-Korea新加坡“下一代i-Hub”1999年eEurope计划2005年i2010计划。

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斯德哥尔摩阿联酋“零碳城”吉隆坡“多媒体超级走廊”全球十大智慧城市

信息化、数字化计划全球有超过100个城市正在开展智慧城市建设，其中的重要一环就是城市智能火灾预警和高效的消防管理体系目录应用背景1功能需求2解决方案3关键技术4工作基础5总结6面临问题：看不见9现状消防监控现场建筑物内部情况不明，无法在平面地图上显示通道、楼层、监控点及相关设备的位置、参数信息问题无法直观地查询、控制消防监控设备，进而在火灾发生时无法将最急需的专业处置力量及时调配到现场面临问题：防不住10现状各种消防监控设备独立工作，相互之间没有关联，控制、巡检、查询等操作需分别进行。问题无法在出现火灾苗头时即时发现，火灾发生无法对各类监控设备联动控制，进而增加消防工作的人力成本，降低灭火作业的效率面临问题：连不上11现状目前各地消防监控平台各自为阵，未按照行政管辖区域形成多层级联的消防监控体系，各平台之间的数据、资源无法共享问题上级主管领导无法同时连接多个消防监控平台巡视多地消防设施部署、资源配置以及监控现场的实时视频画面，无法召集多地消防相关单位进行实时交互面临问题：打不通12现状为了提高应急通信能力，公安部在全国推广警用手台业务，同时在日常工作中普通手机、固定办公电话、网络电话也得到大量使用问题消防武警随身携带的警用手台、车载台、手机、办公电话，等警用设备过多，彼此不能通信、互联，实战中呼叫不应现象时有发生，严重影响通信指挥调度效率互联互通互联互通互联互通终端异构、网络异构、数据异构造成我国的消防监控系统难以实现跨地域、跨时段、跨部门的有效整合ISDN传输信道异构T1/E1xDSLGPRSCDMA光传输面临问题：查不出13现状目前各地消防监控平台只是将预警、监控、处置等消防监控业务数据写入数据库或媒体文件，未对数据进行进一步的结构化处理和大数据分析问题无法有效利用已有监控数据合理配置监控资源，优化监控业务流程，降低监控成本开销，进而影响监控业务整体效率的提升关键需求可视化联网消防监控基于大数据技术的消防监控信息化加快信息化基础设施和应用平台建设，推广物联网技术应用；在人员密集场所、城乡结合部、地下建筑等火灾多发区域推广应用消防远程监控系统，形成动态、智能、跨域的火灾隐患监控网络利用大数据技术，在消防监控工作中进行数据采集、分析处理，能最大限度地利用各类数据资源，延伸防火监控的触角，提升消防管理的能力，提高消防工作的效率，主力消防监控信息化建设，构建全面、实时的消防监控管理体系整合消防警情信息快速上报整合现有各类消防监控设备，统一管理、控制、巡查，并在此基础上实现消防警情数据的集中采集、快速上报和联动处置建设目标智能消防监控平台

平安城市应急指挥设备巡检医疗救助环境保护消防安全联动管理电子政务智能调度宣传教育跨域互联安全评估快速高效可靠智能建设规划平台试点机制验证指定标准行业规范跨域级联扩展推广选择区县一级消防部门开展试点应用，并在此基础上验证各项业务运行机制，并加深对用户需求的理解深参与制定相关行业标准及协议规范，获取话语权，引导技术和市场走向将平台拓展到消防监控以外的其他类型监控体系，实现收益的最大化在试点成功的基础上将平台推广到省市一级应用，并验证级联监控平台的效能和并发承载能力拓展行业服务民生目录应用背景1功能需求2解决方案3关键技术4工作基础5总结6产品理念产品理念突破关键技术瓶颈发挥移动多媒体通信的核心技术优势，实现跨平台多媒体传输突破预警、处置、分析技术瓶颈，获取、协调、调度消防警资源提升系统协同核心能力优化消防资源配置，面向基层核心需求规划业务设计通过整合现有设备，提升系统业务价值产品入手，服务演进以贴近消防核心业务的产品介入行业大力发展面向行业市场服务的新型衍生业务，创造可持续型利润

专注消防行业信息化进程以机动、协同、效率、分析与预警为主要标志的消防业务需求将深刻影响消防行业信息化进程专注信息化进程带来的行业发展机遇并以此规划、实施产品目标设计理念19

理念

目标利用GIS、GPS、物联网等先进技术，依靠3G无线通讯网络、宽带互联网、电子政务专网的有效支撑，基于SOA的设计理念及大数据技术，建立新型智能消防监控系统，搭建省域多级城市网格化消防监管信息平台实现利用信息技术推进城市精细化和科学化的管理。降低消防监控管理、运营成本，提高消防武警及相关政府部门的办事效率，实现对城市的科学、严格、精细、长效管理，打造规范化服务型政府，加速构建和谐社会研发方案20解决方案——体系架构21软件模块系统部署定位数据音视频数据警情数据级联监控按行政区划形成多级消防监控平台级联，根据权限设定共享监控资源及数据前端设备—居家养老监控腕表居家养老示范屋：

开放API,共享前端与数据库；方便的服务配置，运行与数据整合；个性化搭配服务功能远程财产监控GPS腕表：老人定位前端设备—技术参数名称指标协议标准数据传输协议控制协议视频编码压缩格式分辨率帧率音频编码压缩格式采样率报警数据数据格式形态外形尺寸重量存储内存容量电气特性电压电流功耗26前端设备—居家养老示范平台全面满足老人的生活需求，倡导科学先进的养老理念，构建安全便捷的养老体系，为商业机构提供创造价值的平台，为国家政府承担关爱老人的责任。数据开放、接口开放、业务开放的居家养老专用腕表前端设备—核心功能及服务综合服务第三方增值服务老人核心服务身份鉴别紧急呼救音视频通信定位心跳检测数据传送综合服务用户管理业务管理设备管理安全管理网络管理系统管理家属核心服务老人位置查询音视频通信服务设置与选择服务状态查询老人服务家属服务增值业务接入服务安全类增值业务健康类增值业务边界类增值业务快乐类增值业务增值业务证据保全服务后台设备形态最终产品安装系统各软件模块安装安装组装组装组装预警服务器调度服务器数据分析服务器业务架构智能预警布控模块消防资源优化配置模块事后分析事前预警省域智能消防监控事中应急处置事前

事发事后火灾出警管理监督度模块统一通信资源发现应急调度海量数据存储数据分析优化配置风险预测预警报警应急预案通过智能预布控模块、火灾出警管理监督模块和消防资源优化配置模块间的协同运行，构建事前预警布控、事中智能应急处置、事后分析的消防业务流程核心业务——报警联动支持火灾报警的联动响应核心业务——远程指挥对监控资源的合理分配报警现场信息的实时获取目标形式快速应急响应，实时现场信息，合理的资源调配，高效通信调度效果监控资源分布远程指挥调度支持火灾报警处置的远程指挥核心业务——出警监管序号姓名机构电话操作1张晓长安街消防队呼叫

查看2吴凡长安街消防队呼叫

查看3李伟长安街消防队呼叫

查看查看现场图像事发现场监听现场声音支持火灾出警过程的实时监督核心业务——记录查询核心业务——大数据分析建立多尺度的火灾事件分析模型挖掘海量火灾事件数据中隐含的发案规律并制定相应的应对措施目标流程提高火灾防范效能水平及处置成功率降低人财物力资源消耗效果救护出警记录数据的挖掘与分析火灾发案规律模式分析挖掘阶段行为的特征提取与态势感知多尺度事件的本体建模与演化推理多尺度事件的模式挖掘和规则抽取异常事件的主动预警和反馈更新核心业务——容灾备份

数据复制、备份过程不占用主机资源，保证大量数据的复制性能可以根据应用要求设定同步或异步数据复制，保证数据库的一致性，完整性连接、复制功能故障不影响主机应用运行备份中心数据可立即恢复回主中心运行操作、控制简单，可随时建立或停止数据复制、备份功能可灵活选择备份数据对象BackboneLANSwitchLANSwitchLANSwitchLANSwitchHeartbeatLANs1.....14.7.8.FC-SW#1FC-SW#2FC-SW#3FC-SW#4备份数据中心仲裁节点主数据中心应用系统自动切换产品形态目录应用背景1功能需求2解决方案3关键技术4工作基础5总结6关键技术多种终端多点通信技术难点动态预测应急联动带宽有限网络波动海量数据效率瓶颈合理的评估模型动态数据分析标准异构终端异质通信终端类型多通信终端数量多通信实时需求预警预测互联互通信息共享资源调度资源检索定位控制数据共享分发控制信令转码网络带宽有限无线网络误码无线网络丢包实时定位位置信息分类异常情况分析媒体数据转码39关键技术——海量数据分发背景与问题海量数据资源中心数据类型繁多，不同类型的数据具有差异化的传输服务质量需求。但传统分发网络采用单层覆盖网络架构，试图实现全部数据分发效率的整体最优质量，随着数据规模的增加，高质量要求的数据分发效率严重下降解决方案

建立基于数据类型与质量需求的多层覆盖网络海量数据分发体系，根据QoS参数判决模型将分发网络中的节点进行划分，构建多层分发子网络，根据数据所需的服务质量级别，选择合适的分发覆盖网络层分发数据该方法将不同类型的数据分配给具有满足其服务质量需求的分发节点层分发，引入分层数据分发思想，提高分发网络的利用效率40分层覆盖网络层间协同管理数据分发覆盖网络QoS参数判决模型分发子网1分发子网2分发子网n数据类型m11数据类型m12数据类型m1k数据类型m21数据类型m22数据类型m2k数据类型mn1数据类型mn2数据类型mnk基于节点能力的覆盖网络划分关键技术——网络自适应传输背景与问题灾难现场一般使用无线通信，传输网络复杂、异构，这要求视频编码具有更好的网络适应性。当前常用的视频可伸缩编码虽然具有较强的网络适应性，但编码效率较固定编码模式有大幅降低，限制了其实际应用解决方案在可伸缩编码中引入视觉关注度模型，实现视频内容差异化编码，将有限的码率资源优先配置给视觉关注度高的区域，达到在给定码率下视觉最优的分配策略本编码方法通过结合视觉显著度模型，适无线应网络带宽抖动，支撑灾难现场应急通信业务41可伸缩编码基于视觉关注度的可伸缩编码关键技术——移动音视频压缩针对移动网络情况下丢包、误码问题，提出自适应差错掩盖算法，在同等码率下明显提高视频主客观质量无线视频编码传输误码网络丢包

无线移动传输环境下误码和丢包不可完全避免，42

(d)改进后的自适应UEP(a)原始图像(b)数据丢失无处理

(c)固定DPM和差错隐藏关键技术——高效音视频转码43系统组网特征视频转码码率波动减小30%高效视频转码技术网络异构终端异质异构网络中，不同的前端设备需要互联互通，不同编码格式数据需要协同工作1000015000200002500030000比特数帧数建立视频转码理论模型，进而实现面向多编码模式高效视频转码技术，对克服不同设备媒体格式难以融合的瓶颈，实现互联互通具有重要价值43关键技术——情报资源定位搜索技术大规模消防音视频情报系统中汇集了海量情报信息资源，如何将这些情报资源整合起来，在全国公安系统范围内实现情报资源快速高效的检索，是系统亟待解决的问题背景问题1）情报资源快速定位技术,确保无论系统规模如何，情报资源检索的延迟都是有界的2）抗节点失效的情报资源搜索技术，确保在节点失效的情况下仍能正常开展情报检索业务解决方法哈希索引表分布规则索引表片段索引表片段索引表片段索引表片段索引表片段分布式哈希表资源搜索模型关键技术——基于SOA架构的云计算服务由于各级政府部门所使用的IT系统种类繁多，系统结构各异，缺乏一致的体系结构框架，导致IT系统之间信息互访困难基于SOA架构的云计算服务平台能够在保护现有的IT基础建设投资的前提下，为各级政府部门提供个性化信息定制服务，提供跨部门、省、市、地区的信息访问支持基于SOA架构的云计算服务平台示意图关键技术——消防安全风险预测技术敌手序列图模型突破消防系统效能和风险客观评测的技术瓶颈，建立科学、客观地消防系统效能定量评估理论和模型，对于建立科学预测、有效防控与高效应急的消防安全体系具有重要的科学意义和应用推广前景安全防范系统缺乏对安全防范系统的效能进行科学、客观地定量评估理论和模型，致使其防范作用难以有效发挥关键技术——智能决策支持技术智能决策支持系统是利用人工智能，特别是专家系统的原理和技术建立的辅助决策的计算机软件系统，支持半结构化和非结构化问题的决策智能决策支持技术充分利用现有的各层次资源，在传统的决策支持系统中增设了知识库与推理机，在人机对话子系统中加入了自然语言处理系统，较大程度地改变了人机界面的性能智能决策支持系统示意图目录应用背景1功能需求2解决方案3关键技术4工作基础5总结6项目及获奖项目类型项目名称金额（万元）主持单位公安部重点攻关计划移动音频编解码技术及其在城市应急联网平台中的应用研究（重大创新团队）10横向合作项目面向AVS-M音频标准的移动音频算法研究28公安部重点攻关计划基于AVS—P10的移动多媒体系统关键技术研究80作为核心技术开发的“车载多媒体通信系统“获2008年教育部科技进步二等奖获国家重大专项的支持2010ZX03004-003-03新型移动多媒体音视频编解码关键技术研发获2项国家自然科学基金项目支持：基于信源信道双解码器联合迭代译码技术的研究，基于信道建模自适应的实时无线视频传输研究资质中心下设软件评测中心是湖北省唯一授权成立的计算机软件产品质量检测机构评测中心拥有完善的评测环境和符合国家标准的质量体系，能提供全面的软件测试服务，累计完成了2000多项软件登记测试，近200项软件技术验收测试评测中心同时拥有裸眼3D显示及视频测试系统等多种专有测试仪器，具有面向大型行业软件