1 建设目标
建设智慧消防大数据系统，包括：消防大数据系统、消防大数据专题系统、前端感知监测系统。利用智慧消防系统，对市公益单位等场所的消防主机、重点区域视频监控数据统一联网，实现在智慧消防大数据系统统一监管，手机APP移动管理及24小时远程预警监控，实现精准出警快速处置、预警视频联动服务，全面提高市火灾防控科技化、信息化和智能化水平。
2 建设思路和原则
2.1 设计思路
本系统方案采用层次化、功能服务模块化的系统架构，以满足业务应用和处理能力的线性扩展要求。系统逻辑架构分为五层，分别是数据采集层、数据汇聚层、数据传输层、基础平台层和业务应用层
2.2 设计原则
1. 实用性和经济性
在满足监控部门对系统的技术要求和使用要求的情况下，充分考虑系统的实用性，使系统的功能尽可能地完善并充分加以利用。
2. 先进性和成熟性
采用国内外成熟的、先进的软件开发与集成技术，且兼顾未来的发展趋势，既量力而行，又适当超前；目前我公司提供的软件、硬件产品在国内多个城市使用，具有较好 的应用领域和较大的用户市场，在技术方面处于领先地位，保证系统的不断升级和更新 的需要。
系统建设充分考虑采用先进而又成熟的技术（如I/O触发技术、数据库技术、数据融合技术、网络技术、多媒体技术等）、先进的体系结构、先进的软硬件选型，既能保证实用成熟，又能适应未来的业务发展和技术的更新要求。
3. 开放性和标准性
具有良好的开放性，在软件设计规范方面，严格遵守最新的国际标准、国家标准和行业标准。可以与其它相关系统联网和通讯；可配置多种数据传输接口，并且对外提供标准的数据接口，支持标准的应用开发平台，系统软硬件平台的良好扩容、扩展能力，可方便地与外部设备/系统连接。
4. 扩展性和易维护性
整体统筹规划、统一标准、注重实效；该系统须具有良好的扩充能力，可以根据不断增长的业务处理需要，很容易地进行系统功能的调整和升级、接入设备（系统）和网 络规模的扩充。同时所采用的设备和技术结合了的具体情况，充分考虑到将来的操作和维护，以及人体结构特征及视觉特征进行优化设计，界面美观大方，易于掌握，操作简便实用。
3 架构设计
3.1 系统逻辑架构
本系统方案采用层次化、功能服务模块化的系统架构，以满足业务应用和处理能力的线性扩展要求。系统逻辑架构分为五层，分别是数据采集层、数据汇聚层、数据传输层、基础平台层和业务应用层，系统架构图如下：
 

感---警情采集：
实现对烟、温、水、电、火、视频、RFID等传感数据、报警信息采集。
聚---数据汇聚：
实现前端数据采集的集中汇聚。
传---警情上传：
将汇聚后的数据传输至中心云平台，支持多种接入传输方式，包括公网、专网、光纤、3G/4G等。
知---数据分析：
中心云平台应用云计算、大数据、数据挖掘等先进技术进行数据碰撞分析，实现大数据三色预警管理，为管理部门提供决策辅助。
用---业务应用：
数据共享的创新业务模式，为消防机构、楼宇、学校、医院、安监、电力、能源、危化单位等职能部门提供智能可视化消防管理整体解决方案。
3.2 平台部署架构
平台通过提供统一的设备接入服务，方便各厂家设备接入，将多厂家不同的协议转换为统一格式，实现设备灵活接入。
4 系统详细功能设计
4.1 消防管理子系统
4.1.1 功能概述
消防管理子系统为智慧消防系统的后台管理功能，综合展示界面应包括地图显示、报警历史趋势、设备状态、综合评分、电器监管、报警类型占比、楼栋报警排名、有效报警统计等信息；对每个接入单位进行量化风险预警和评价功能；针对各个单位的日常数据进行归类与研判，实现相关综合评分机制，对重点单位及单位内部进行打分，并提出相应整治建议。
消防管理子系统为智慧消防系统的后台管理功能，具备以下功能特点和特性：
1.系统软件采用B/S技术架构。本系统采用B/S架构，更加兼容各类终端，可以通过浏览器直接访问系统，无需安装软件或者插件。
2.系统提供综合的数据分析展示页面。系统综合展示界面应包括地图显示、报警历史趋势、设备状态、综合评分、电器监管、报警类型占比、楼栋报警排名、有效报警统计等信息。以上分析信息，通过图片、柱状图、折线图、表格、数据、电子地图等方式展现，让数据更加直观。
3.系统具有综合评分机制，对每个接入单位进行量化风险预警和评价功能；针对各个单位的日常数据进行归类与研判，实现相关综合评分机制，对重点单位及单位内部进行打分，并提出相应整治建议。
4.本系统具备报警功能，并可以弹窗。报警弹窗应用，可在发生火灾报警或故障报警时，自动弹窗提醒。
5.本系统具备多种消息通知功能，信息转发包括：支持APP、短信、电话、邮件等多种转发方式。
6.本系统支持报表功能，可实现各模块报警信息、报警趋势、报警处理率、报警类型等数据通过报表输出。
7.支持日志管理，至少包括操作日志、设备日志、登录日志等信息；
8.数据分析：支持统计分析总览、报警统计、设备状态统计功能，具备管理周报、月报、年报功能；
9.本系统支持多级用户权限，可以实现多种用户等级权限的设置。
10.本系统支持企业分级管理，除采用不同账号区分企业或部门外，还应支持编号实现不同权限的账号登陆。
 

4.1.2 功能描述
4.1.2.1 大屏显示管理
可视化区域大屏监控管理城市所有入网单位安全情况，地图热点分布，警情趋势分析，消防水源，微型消防站，资源管理等。
4.1.2.2 单位管理
所辖区域重点单位、一般单位户籍化管理，管理内容包括其不限于：单位基本信息、地理位置定位、建筑物总平图、平面图、消防设施、安全情况等。
安全网格管理：能按街道、社区划分安全网格，并为网格提供安全管理平台和智能终端终端，配置网格安全员，实现网格安全信息化管理。
4.1.2.3 微型消防站管理
能对所辖区域一级、二级、三级微型消防站进行管理，掌握微型消防站建设情况、装备情况、值班和出警情况。
4.1.2.4 资源信息管理
社会资源、危化品信息、公共资源、消防预案等信息管理。
充分运用大数据、云计算、物联网、地理信息等技术，依托公安网(消防信息网及指挥调度专网)、政务专网、“一张图”地图服务平台，实现消防信息“一张图”指挥、“一张图”调度、“一张图”分析、“一张图”决策。主要功能包括：警情受理、辅助决策、系统管理、移动终端。
4.1.2.5 警情受理
全流程覆盖消防警情接收、鉴别、调度、指令传输、现场反馈、文书编写、办结归档等环节。以信息化手段建立信息沟通渠道，简化人工操作，提升系统易用性，充分利用地理信息化、装备信息化、大数据及物联网来打造智慧接报、高效处置的消防接处警新理念。
4.1.2.6 辅助决策
为帮助各级人员推送与警情相关的消防知识库包含应急预案、消防水源、资源管理等作战指挥辅助信息，同时可实现各类数据的分析查询和实现可视化屏上展示。
4.2 手机APP
4.2.1 功能概述
智慧消防应用支撑系统将实现联网运行，通过手机应用，将各类信息资源数据在平台上实现常态化采集维护。通过应急通信系统实时获取灾害现场图像、语音和数据，掌握灾情动态及发展态势；关联作战对象的地理位置、概况、结构、消防设施和数字化预案，以及周边道路、水源、重大危险源等信息，为分析研判作战对象提供立体式支撑，实现作战对象精准化；辖区消防队站、多种形式消防队伍、装备器材、保障物资等信息上图展示；在作战指挥上，应用位置定位、物联网、移动指挥终端等设备，掌握调动力量所在位置、数量和状态，实现移动式信息推送、一键式力量调度和前后方信息交互；通过共享对接政府应急联动部门、社会应急联动单位、联勤保障单位等信息资源，提高接警出动、联合处置、联动协同效能。
4.2.2 功能描述
4.2.2.1 APP辅助管理
移动端APP可进行地图监控、预警记录、点位部署等功能操作，辅助PC端平台进行数据的快捷管理与展示。
4.2.2.2 防拆卸故障通知
可进行设备防拆卸、故障通知服务，为消防安全的管理提质增效。
4.3 消防“一张图”子系统
4.3.1 功能概述
智慧消防“一张图”应用支撑系统，依托GIS数据和技术，建设智慧消防“一张图”应用支撑系统，通过叠加电子地图、影像图、消防单位专题地图、倾斜摄影测量数据等地理信息数据资源，为各类应用系统提供统一的地图支撑服务。系统主要功能包括二三维一体化地理信息服务子系统、数据管理子系统、服务运维管理子系统等。
基于“大数据”“一张图”的实战指挥平台就是充分运用大数据、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PGIS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。
发展大数据是新常态下创新消防发展理念的迫切需要，拥有对海量数据占有、控制、分析、处理的主导权，推动决策机制从“业务驱动”向“数据预测”转变，管理机制从“死看死守”向“预知预警”转变，作战机制从“经验主义”向“科学决策、智能调度”转变，把大数据优势转化为战斗力优势，将成为“智慧消防”的制胜关键。
“一张图”将调度指挥所需车辆、人员、水源、预案、重点单位、实时路况、人口信息、消防设施、视频监控、三维地图、街景地图等全要素、全过程在地图上实时显示，指挥员可以直观掌握火场动态，动态标注作战意图、战斗任务、力量部署等作战指挥要素，实施立体化指挥作战。
4.3.2 功能描述
4.3.2.1 地图服务
提供地图服务，为智慧消防应用提供基础地图支撑。通过智慧消防“一张图”应用支撑平台，可针对支队提供地图服务。本系统建设，包括了地理信息系统，用于支撑空间基础数据管理、数据更新和技术服务等方面工作。软件平台提供足够的数据管理、更新和服务能力，作为智慧消防系统应用成功的重要保证。 本系统支持大量基础地形数据、编码数据、部件数据、影像数据。系统具备频繁的地图放大、缩小、浏览、查询等功能。
4.3.2.2 电子地图
在电子地图上直接点击查看楼层信息、监测点数量、巡查点数量、报警处理情况、负责人联系方式等信息；支持地图模块的在线和离线访问功能；支持地图的逐级展开；支持常规地图和热力地图模式，可自由切换；支持自定义地图，用户可根据自身需求。
4.4 消防大数据专题系统
4.4.1 市消防设施子专题
4.4.1.1 业务要求
对市消防设施分布、数量、健康状况等进行分析，掌握市消防资源的情况、在用情况，同时掌握设施的状态。
4.4.1.2 专题设计
采集市消防设施的基本信息，然后在大屏上展示。利用柱状图、点位图，呈现市的消防设施。
展示方式：点位图、柱状图、数据、表格、弹窗等。
展示内容：市消防设施分布、数量、健康状况、数据量、阈值等。

4.4.2 市消防火情子专题
4.4.2.1 业务要求
分析市历史火情发生情况，掌握市易发生火情的区域，对重点区域进行重点管控。对易于发生火情的单位或区域，分析发生原因、救援过程、结果，实现对每次救援的复盘，提供更多历史经验，提供对消防救援的辅助决策。
4.4.2.2 专题设计
通过视频监控掌握实时火情情况，便于调度指挥；同时，采集历史火情数据，对市整体火情情况进行分析和挖局，利用地图展示容易发生火情的位置，对重点区域重点关注，提供火情数据决策支持。
展示方式：三维立体图、电子地图、点位图、柱状图、热力图、数据、表格、文字等。
展示内容：市消防布控整体区域、发生火灾的原因、救援过程和总结、救援复盘工作内容等。
4.4.3 市灭火救援子专题
4.4.3.1 业务要求
展示灭火救援的视频或图像，分析灭火救援过程的进展、损耗、阻碍因素、救援时间、人员投入等，对灭火救援进行综合性复盘，分析经验；通过数据分析和展示，形成灭火救援报告。
4.4.3.2 专题设计
统计灭火救援的过程，分析救援过程中的效率、损耗、阻碍因素、救援时间、人员投入等。对灭火救援进行综合性复盘，分析经验；通过数据分析和展示，形成灭火救援报告。
展示方式：报告、点位图、柱状图、热力图、数据、表格、文字等。
展示内容：市消防灭火救援过程的进展、损耗、阻碍因素、救援时间、人员投入等，灭火救援等。
4.4.4 市消防队伍子专题
4.4.4.1 业务要求
分析和掌握市消防队伍建设情况，结合市消防灾害发生情况，为市消防队伍建设提供数据支撑和建议，实现消防队伍建设的健康运行，避免满负荷运作，提升消防救援能力。
4.4.4.2 专题设计
统计市消防队伍情况和分布，采集消防队伍建设情况。分析市消防队伍建设情况，利用报告和图表形式，为市消防队伍建设提供数据支撑和建议，实现消防队伍建设的健康运行，避免满负荷运作，提升消防救援能力。
展示方式：报告、点位图、柱状图、热力图、数据、表格、文字等。
展示内容：市消防队伍建设情况，利用报告和图表形式，为市消防队伍建设提供数据支撑和建议等。
 

4.4.5 应急预案管理子专题
4.4.5.1 业务要求
根据各类预案规定，针对各预案建立组织体系、应急响应、应急保障、应急资源、知识库、预案要素数字化，实现预案数字化管理。
4.4.5.2 专题设计
应急预案主要用于管理预案、演练预案。对发生突发时间，快速响应，救援保障等。该专题将实时更新消防救援数据库数据和预案，对消防救援进行数字化管理。
展示方式：预案流程、报告、柱状图、数据、表格、文字等。
展示内容：市应急预案列表、保障措施、应急资源、知识库分享等。
 

4.4.6 应急指挥调度子专题
4.4.6.1 业务要求
根据应急救援方案，利用综合通讯由领导下发应急救援调度指挥指令，并实现对救援任务指令的录入、反馈记录，支持与移动设备的协调指挥。
4.4.6.2 专题设计
建立市消防指挥系统，通过利用市的指挥中心，话务系统，坐席人员等现有条件，开展应急指挥。
展示方式：指挥调度情况、工单、预案流程、报告、柱状图、数据、表格、文字等。
展示内容：市指挥调度现场情况、应急预案、保障措施、应急资源、现场视频图片等。
 

4.5 前端感知监测系统
针对目前消防系统有严格的标准规范，且各个系统都相对独立。尽可能保证原有系统的规范，同时结合大数据、物联网、云计算等先进技术，在硬件层的原有体系中加入了物联网通讯模块和数据采集的设备。在云端建立云平台，以社会单位责任主体、消防部门依法监督为业务原则，开发了针对性的业务模块，满足业务和管理的需求，完成“最后一公里”的消防责任落实。
消防物联网监控管理系统针对消防管理中常见的管理痛点，结合物联网、云计算等新技术发展，解决传统管理方式的弊端，向科技要效率，结合“智能安防”，实现消防管理工作智能化、可视化、痕迹化。实现传统消防系统联网监控，并将电气火灾系统、消防水系统、消火栓可视化管理、视频监控、设备设施巡查管理、小微场所火灾预警等通过物联网的方式，数据信息化，上传至云平台，将“人防、物防、技防”三结合应用于传统的消防管理和监督。实现对消防核心系统关键信息的感测、分析、整合，从而对消防业务活动的各种需求做出智能响应。打破各消防业务系统之间的信息壁垒，使消防信息资源更有效的实现供需对接，推动消防工作模式从传统向现代、被动向主动、单一向综合、人工向智能的发展。同时，融入了先进的移动互联网技术保证整个方案的通讯稳定性和安全性。
4.5.1 消防报警联网监管子系统
消防报警联网监管子系统为智慧消防系统提供硬件传感器管理、监测管理、报警管理等功能，能够对接和采集传感器的数据。满足以下功要求：
1.实现监管单位消防报警信号的集中监测，并可实现与监控的一体化。事实掌握监管单位的设备状态，通过故障、屏蔽等显示，来提醒设备应用情况。
2.报警信息可以通过平面图直观显示报警点位，同时可联动视频监控点位，实现消控报警的快速响应。让管理人员可以第一时间调度相关信息等。实现对报警数、误报率、故障率等信息的统计和对比。
4.5.1.1 联网架构
通过用户信息传输装置采集联网单位内前段感知设备的报警信息及运行状态信息，发送至受理中心以及社会单位消防责任人手机上。对于上级单位也可以通过手机客户端随时随地掌握本单位消防设施状况。
 
系统实时采集联网单位火灾报警控制器的报警信息和设备运行状态信息，实现对联网单位自动报警系统的全方位感知、全过程监控。能够提前发现各种故障隐患，保障自动报警系统各项设施正常运行。
4.5.1.2 实时报警远程监测
通过消防物联网管理平台，可实时对单位各个消控室的消控主机报警信息及设备状态进行监测管理。
当前端感温火灾探测器、烟雾探测器、手动报警按钮等发出报警时，系统平台可以通过平面图、列表等形式实时显示报警信息、并提供图标闪烁、报警音提示。
4.5.1.3 地图报警联动
系统支持消控设备设施平面图标注与显示。平台接收报警信息后，可以点击查看平面图查看报警点位位置信息。
4.5.1.4 报警视频联动
系统支持火灾报警视频联动。平台接收报警信息后，可以点击“查看视频”查看报警点位视频信息，快速、直观了解火警位置的现场情况。
4.5.1.5 报警信息APP推送
系统支持报警处理任务APP推送，及时将消控报警信息的具体情况（如报警类型、报警时间、报警位置）发送给制定的安保消控人员，便于第一时间确认、处理消控报警事件，提高报警处理效率。
4.5.2 无线烟感预警监测子系统
无线烟感预警检测子系统提供无线烟感的监测和管理，是无线烟感设备的管理后台，满足以下功要求：
1.支持接入前端无线烟感探测器，实现设备管理功能
2.支持对监测数据进行实时显示、存储、查询；
3.支持报警信息与楼层平面图联动；
4.具有报警位置标明功能；
5.接收到报警信号时，系统具有为声音提醒、弹窗提醒功能；
6.支持对各类用户分权限设定监看范围、操作功能。
4.5.2.1 系统组成
无线烟感报警系统由独立式无线烟感和消防管理平台组成。无线烟感利用NB-IOT技术，具有低功耗、远距离、大容量传输的特点。设备安装方便、维护简单、成本低、效果明显等特点。
4.5.2.2 烟雾报警
当前端烟雾浓度达到一定浓度后，无线烟感会自动报警，并将报警信号传到消防平台。
4.5.2.3 报警处理
值班人员可以通过平台接收和处理烟雾报警信息，并且烟感报警点信息以及报警位置信息可以直观的展示在平台上，提高报警处理效率。
4.5.2.4 报警记录
消防管理平台能够自动记录报警信息，还原火灾起火位置，对相关火警信息、地点、时间、频次等进行分组管理，为火灾防控管理工作提供数据依据。
4.5.3 人员在岗监测报警子系统
人员在岗检测报警子系统通过对接监控摄像头，实现人员的在岗检测管理，满足以下要求：
1.跨单位将分布在不同区域的多个消控室以大地图的方式集中可视化展示，并将消控信息集成到监控室，实现多个消控室24小时的人员共享值班。
2.对市有条件的消防控制室进行人员的监测，在消防监控室实时了解现场是否有人值守，例如某单位消控室2个小时无人出现进行报警等。
4.5.3.1 人员实时监测
 通过视频监控与消防大数据平台的对接。实现消防控制室远程查岗。结合单位消防信息，实现视频查岗、音视频通话等功能。政府、行业主管部门、消防部门可以更具平台查看社会单位的基本配备情况和人员24小时在岗情况。确保社会单位一旦有警情可以调集就近力量第一时间赶到事发地点，快速有效的处理初期火灾。
4.5.3.2 离岗报警
通过视频智能分析技术实时分析消控室人员在岗情况，一旦发生消控室人员离岗情况，系统会第一时间发出报警推送信息。
4.5.3.3 一键查岗
系统支持消控室用户信息传输装置“一键查岗”功能，平台下发查岗指令，消控室人员点击“应答”确认，平台详细记录查岗及应答情况。
 

4.5.3.4 不同区域地图展示
跨单位将分布在不同区域的多个消控室以大地图的方式集中可视化展示，并将消控信息集成到监控室，实现多个消控室24小时的人员共享值班。