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北京通州智慧消防建設方案

時間:2020/12/30 11:03:24 關鍵詞:北京通州智慧消防,智慧消防云平臺

一、 背景

2016年12月5日中華人民共和國公安部公消【2016】370號文件《關于將消防工作納入“智慧城市”建設推進創(chuàng)新社會消防管理的通知》明確要求各省、自治區(qū)、直轄市公安消防總隊要抓住機遇納入“智慧城市”建設內(nèi)容,為消防工作提出了要求和指明了方向。

2017年10月10日中華人民共和國公安部公消【2017】297號文件《關于全面推進“智慧消防”建設的指導意見》中明確提出把建設城市物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)作為消防信息化建設的重點任務。要求在直轄市、省會市、首府市以及計劃單列市基本建成的基礎上,逐步向有條件的城市推開物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng),2018年底地級以上城市建成并投入使用。目前已建成系統(tǒng)的城市,2017年底70%以上的火災高危單位和設有自動消防設施的高層建筑接入系統(tǒng),2018年底全部接入。新建系統(tǒng)的城市,2018上半年30%以上的火災高危單位和設有自動消防設施的高層建筑接入系統(tǒng),2018年底全部接入。

智慧消防平臺架構

二、現(xiàn)狀

《北京市通州區(qū)人民政府辦公室關于進一步加強消防安全工作的實施意見》通政辦發(fā)(2018)34號文中指出:需要深入貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想,牢固樹立安全發(fā)展理念,嚴格按照市、區(qū)兩級部署要求,著力構建“高于全市、嚴于平時、沒有一般”的副中心消防工作管理體系,通州作為北京城市副中心所在,消防工作是重中之重。

城市建設規(guī)模朝著現(xiàn)代化、大型化和多功能化方向發(fā)展的同時,所產(chǎn)生的的城市消防安全管理、公眾消防安全服務,以及消防安全保證能力等方面問題日益突出,城市消防安全形勢嚴峻。而在消防安全保衛(wèi)工作中,傳統(tǒng)的消防管理服務方式存在一系列的消防難題待解決,主要表現(xiàn)在:

1.社會單位消防設施完好運行率低,不能及時發(fā)現(xiàn),保證消防設施的完好率;

2.人員缺崗,脫崗嚴重,巡檢走過程,缺乏有效監(jiān)督,為消防事故留下隱患;

3.消防設備故障、誤報率高,消耗寶貴消防資源;

4.消防信息化程度較低,消防數(shù)據(jù)孤島化,使各級領導難以在轄區(qū)范圍內(nèi)對消防工作做到“統(tǒng)攬全局,心中有數(shù)”導致工作被動;

5.城鄉(xiāng)結合部、老舊小區(qū)及九小場所消防設施薄弱,留下重大消防安全隱患,使用新型技術實現(xiàn)消防報警全覆蓋,從而實現(xiàn)消防薄弱環(huán)節(jié)的早期最 佳時間搶救,切實降低消防風險;

6.公共消防設施缺乏有效舉措確保完善,在搶險時往往導致被動,需要引入新的物聯(lián)網(wǎng)技術加以實時監(jiān)測,如市政消防栓水壓監(jiān)測、城市消防水水鶴水泵監(jiān)測等;

7.消防大數(shù)據(jù)分析及消防資源智能化配置有待挖掘;

8.城市經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,消防防火業(yè)務工作日趨繁重,相關防火檔案在數(shù)量和要求上都有了顯著的提高,但是目前防火檢查檔案還普遍存在紙質(zhì)化情況,信息化數(shù)字化程度較低,嚴重制約了防火業(yè)務工作的效率。

北京通州區(qū)智慧消防綜合管理平臺

三、項目需求

建立通州區(qū)智慧消防管理中心,可實時接收并顯示轄區(qū)內(nèi)各消防安全重點單位建筑火災自動報警、消防水滅火系統(tǒng)、智能視頻監(jiān)測等物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù),各消防安全重點單位消防安全管理信息,九小場所火災報警信息,城市公共消防栓實時監(jiān)測數(shù)據(jù)信息,轄區(qū)內(nèi)消防救援量數(shù)據(jù)信息,防火檢查數(shù)字化檔案管理數(shù)據(jù)信息。

在建筑現(xiàn)有消防系統(tǒng)設施設備、單位消防管理的基礎上,采用信息化手段明確規(guī)范單位日常消防管理,采集整合建筑內(nèi)各消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)并深度挖掘,形成現(xiàn)代化的火災動態(tài)監(jiān)測預警管理模式;明確建筑權屬單位、物業(yè)運營機構、維保檢測機構、數(shù)據(jù)分析及處理機構、政府消防監(jiān)管部門等在消防管理中的責任分工;建立統(tǒng)一的全天候監(jiān)測管理體系,動態(tài)監(jiān)控、立體呈現(xiàn)建筑消防安全狀態(tài),實現(xiàn)防火精準化,預警實時化,處置救援快速化,管理信息化。

根據(jù)目前通州區(qū)的火災防控現(xiàn)狀,項目建設需求包括:前端各消防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、智慧消防綜合管理平臺的設計與開發(fā)、顯示終端設備的安裝及相關工程建設(可視化顯示終端)。其中:

(1)前端各消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

對消防重點單位建筑范圍內(nèi)的火災自動報警、消防水滅火系統(tǒng)的水壓、消防水池液位、可燃氣體泄漏報警主機等信息,城市公共消防栓,消防救援車輛、設備物資等信息進行上線接入,城市公共通過安裝數(shù)據(jù)采集裝置建立火災動態(tài)監(jiān)測預警的前端感知層。

(2)火災動態(tài)監(jiān)測預警平臺的設計與開發(fā)

包括兩個方面:電腦監(jiān)控端平臺的設計與開發(fā)、移動終端平臺的設計與開發(fā)。

智慧消防綜合管理平臺通過數(shù)據(jù)共享獲得各消防系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、各建筑安全管理的數(shù)據(jù),出現(xiàn)報警或異常向用戶發(fā)送報警、異常警告信息和處置方案。對已經(jīng)發(fā)生的火情,系統(tǒng)分析對周邊的影響,提供網(wǎng)頁3D可視化的滅火救援力量與設備分布,提供合適的應急預案。通過系統(tǒng)規(guī)范單位的管理,對消防維保、消防巡查、消防培訓等任務進行在線管理,自動記錄管理過程,并通過數(shù)據(jù)挖掘分析技術,對多種因素進行分析,并進行綜合預警。

移動終端為用戶提供了方便的使用工具。用戶可通過移動終端隨時隨地監(jiān)控建筑各消防系統(tǒng)的狀態(tài),消防巡檢人員還可通過移動終端進行現(xiàn)場巡檢作業(yè),出現(xiàn)隱患、隱患整改現(xiàn)場及時拍照錄入系統(tǒng),規(guī)范消防管理工作;還可以通過手機查看消防救援力量的分布與統(tǒng)計,做到狀態(tài)實時更新、實時掌握。

建設通州消防救援支隊防火檢查數(shù)字化檔案管理系統(tǒng),提升防火業(yè)務信息化程度,提高消防防火業(yè)務工作效率,成為緊急而迫切的需求。

各級權限設置:

通州消防救援支隊智慧消防管理中心,可實時監(jiān)督已接入平臺的消防重點單位建筑的消防安全狀態(tài),轄區(qū)內(nèi)各救援力量的分布及實時狀態(tài)。

消防安全重點單位消防安全責任人、安全管理人員、巡檢人員、工程維修人員、消防維保人員等負責消防重點單位的消防巡檢、設備維修維保,日常檢查等安全工作。

2.2功能需求

1、消防安全重點單位火災自動報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘

(1)報警統(tǒng)計分析。圖表形象展示火災報警總次數(shù)、火警次數(shù)、誤報次數(shù)、真實火警次數(shù)、單位測試火警次數(shù);

(2)對火災報警響應率、平均響應時間進行分析;

(3)報警設備完好率總體分析。圖表展示正常設備數(shù)量、故障設備數(shù)量;展示未檢修設備數(shù)量、設備故障平均維修時間進行分析;

(4)通過數(shù)據(jù)挖掘,分析提出減少設備故障報警、誤報的措施,自動推送消防管理人員、消防維保人員處理。

2、消防安全重點單位消防水滅火系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘

(1)消防水系統(tǒng)設備監(jiān)測。圖表分別展示消防水系統(tǒng)監(jiān)測設備異??倲?shù)。

(2)各系統(tǒng)設備故障維修時間。圖表展示各物聯(lián)網(wǎng)設備故障維修平均時間。

(3)通過對消防水滅火系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘,分析查找管道無水、關閉閥門、管道漏水等問題原因,自動推送處理措施給消防維保人員、消防管理人處理。

3、消防安全重點單位視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘

(1)視頻火情監(jiān)測數(shù)據(jù)。圖表形象展示圖像火情監(jiān)測事件、設備等。

(2)圖表形象化展示消控室人員在崗監(jiān)控狀態(tài),預警事件等。


智慧消防


4、消防安全重點單位安全管理數(shù)據(jù)挖掘

(1)日常消防安全巡查。圖表化自動展示各單位當月消防巡查完成的進度、數(shù)量等數(shù)據(jù)。

對消防巡查發(fā)現(xiàn)隱患數(shù)據(jù)進行挖掘,提出加強消防管理,減少隱患產(chǎn)生的解決辦法。

(2)消防設施維保。圖表化自動展示當月、全年消防設施維保完成的進度、數(shù)量等數(shù)據(jù)。

對消防維保發(fā)現(xiàn)的消防設施設備問題數(shù)據(jù)進行挖掘,提出加強管理,減少故障,保障消防設施設備處于正常運行的措施。

(3)火災隱患管理。圖表化自動展示當月、全年消防安全隱患錄入數(shù)量,整改完成數(shù)量等數(shù)據(jù)。

對隱患數(shù)據(jù)進行挖掘,分析反復出現(xiàn)的隱患原因,提出消除隱患的措施。

(4)消防安全培訓。圖表化自動展示各崗位人員消防安全培訓情況、培訓考核情況等數(shù)據(jù)。

平臺統(tǒng)計分析教育培訓數(shù)據(jù),適時顯示參加培訓人數(shù)、考試合格人數(shù)、未培訓或者考試不合格人數(shù)及分布,并推送有關消防管理人員。

5、消防安全重點單位安全月報

基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,系統(tǒng)每月1日自動生成上月安全月報并推送給消防安全重點單位安全責任人、管理人、各部門負責人。

通州區(qū)智慧消防管理中心安全月報。系統(tǒng)每月1日自動生成本平臺內(nèi)所有監(jiān)控消防安全重點單位的綜合安全月報,并推送給政府相關部門。

6、消防安全重點單位火災風險動態(tài)分析

在平臺已獲取數(shù)據(jù)的基礎上,包括但不限于建筑防火、消防控制室、消防設施完好性、消防巡檢、動火管理、火災隱患數(shù)量及整改及時性、消防維保、消防教育培訓、微型消防站、是否發(fā)生過火情及火情影響等信息,建立火災風險分析模型,以數(shù)據(jù)反映建筑物的火災風險情況。

7、城市公共消防栓監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

圖表化展示城市公共消防栓的分布、實時水壓數(shù)據(jù),管網(wǎng)直徑等數(shù)據(jù)。

8、消防救援力量管理數(shù)據(jù)分析

圖表化展示轄區(qū)消防救援力量的分布、實時狀態(tài)感知等,包括車輛、人員、裝備、物資、兼職消防救援組織、微型消防站。

9、數(shù)據(jù)共享

智慧消防綜合管理平臺建筑安全狀況動態(tài)分析模塊與“雙隨機一公開”業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享,動態(tài)分析結果數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值,為消防監(jiān)督檢查執(zhí)法提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3三維模型建模需求

1、消防行業(yè)建筑物三維模型的設計和制作,應當遵循傳統(tǒng)的三維模型設計規(guī)則:

(1)沒有四邊形以上的多邊形;

(2)四邊形為主,在需要的地方輔以三角形;

(3)按照真實比例創(chuàng)建,尺度把握準確;

(4)不允許共面(不同材質(zhì)的墻交接容易共面);

(5)交接要嚴絲合縫,對齊;

(6)材質(zhì)清楚(用漢字),無漏附材質(zhì)的物體;

(7)杜絕錯建,漏建;

(8)所有物體的坐標信息必須保留(即相對位置),消防設備點與實際地理位置對應,能夠準確的在三維模型上顯示和交互;

(9)物體及組的坐標軸位于水平面中心或底部,最外層組歸世界坐標原點;

(10)所有物體及組的坐標軸向改為Y軸朝上,Z軸朝向世界坐標的Y軸方向;

(11)法線方向設置正確,不能出現(xiàn)黑面、破面、缺面等現(xiàn)象。

2、光滑組(頂點法線):

(1)根據(jù)效果設置合理光滑組。

(2)不能出現(xiàn)棱邊,黑邊等現(xiàn)象。

3、模型制作過程中應遵循的要求:

為了實現(xiàn)在有限的計算機硬件資源環(huán)境中流暢的運行三維智慧消防系統(tǒng),并能清楚地展現(xiàn)必要的空間數(shù)據(jù),在制作消防行業(yè)建筑物三維模型時應遵循以下要求:

(1)執(zhí)行統(tǒng)一的模型類名命名規(guī)則;

(2)遵循規(guī)范的模型制作標準;

(3)遵循一致的貼圖和材質(zhì)使用規(guī)則。

(4)模型不應有漏縫、共面和廢點現(xiàn)象;

(5)邏輯上作為一個物體的模型要合并,最 大限度減少最終模型數(shù)量;

(6)使用鏡像的物體要進行處理,以便順利導出二進制文件;

(7)兩個疊在一起的面之間應有距離,避免面朝向一致時出現(xiàn)撕面現(xiàn)象;

(8)一個渲染單元(一個材質(zhì)范圍內(nèi))應控制在1000個三角面以下,一個模型應控制在3000個三角面以下;

(9)一個局部場景(場景里攝影機能直接看到的)的模型數(shù)量應控制在2000個以內(nèi);

(10)應當約定公用貼圖材質(zhì)庫,在模型制作工作中優(yōu)先選用公用庫中的貼圖。

4、遵循一致的貼圖和材質(zhì)使用規(guī)則:

(1)允許使用的圖片格式:jpg/tga/bmp/dds;

(2)通用貼圖庫的的圖片尾部有.Lib標記,貼圖的名字不能使用中文;

(3)貼圖尺寸必須為2的n次方,通常取128*128,256*256,512*512,最 大為1024*1024,如超過此數(shù)須單獨遞交申請;

(4)使用Alpha的貼圖,不能因為節(jié)省貼圖數(shù)量,和其他貼圖合并;

(5)模型貼圖顯示美觀,不能變形,對模型進行合理展UV。

5、尺寸單位應遵循的設計規(guī)則:

消防應用中的三維建筑模型多與現(xiàn)實世間相對應,應使用現(xiàn)實世界的尺寸單位,以“米”作為三維建筑模型的單位尺寸。

6、坐標系應遵循的設計規(guī)則:

(1)城市區(qū)域地形模型:空間參照系必須與該區(qū)域基礎測繪所用平面坐標系統(tǒng)和高程基準相一致,城市地形必須釆用統(tǒng)一的平面坐標系統(tǒng)和高程基準,并與國家平面坐標系統(tǒng)和高程基準建立聯(lián)系。

(2)城市外區(qū)域精 確模型:因為最終導出使用的是以數(shù)據(jù)包的形式,在數(shù)據(jù)包中有場景的經(jīng)煒度坐標,所以制作時,要以制作軟件的世界坐標系中心為基點定位,導出的數(shù)據(jù)包是以制作軟件的世界坐標系中心為基點,將整體場景定位到應用環(huán)境中。

(3)場景物體:物體軸心點應在物體底方,軸心點的選擇要便于把物體擺在地面或者墻面上。同時,要選擇方便與現(xiàn)實世界坐標進行換算的點作為軸心點。場景模型中路面、綠化片、地面、河流湖泊、山體 、建筑要符合實際。

7、其他設計規(guī)則:

(1)主體:按照實際尺寸、形狀、材質(zhì)進行真實還原。建筑的布局,無漏建、錯建。建筑整體布線均勻、標準,要保證建筑基本外形的情況下面數(shù)越少越好。

(2)周邊道路、建筑、市政消火栓建模:場景布置以主體建筑正面為場景正方向。主體建筑周圍300米范圍內(nèi),制作簡模再擺放場景,場景要和實際一致,建筑根據(jù)外觀形狀擠出大型,高度要和實際相符(參照實際拍攝的周邊環(huán)境照片和地圖街景及E都市三維場景)。300米以外的場景,建筑周邊,主干道,水系。

2.3三維模型應用需求

1、建筑物三維場景搭建和模型渲染需要按照以下要求:

(1)場景搭建:即顯示3D空間內(nèi)物體的容器,例如一個箱子是一個3D場景;

(2)應確定坐標系:

·? ? ? ? ?網(wǎng)頁3D? webgl使用笛卡爾坐標系(寬度、高度和深度),也可以指定使用其它坐標系統(tǒng)。

·? ? ? ? ?在網(wǎng)頁3D? webgl中,應以屏幕的中心點為原點。

·? ? ? ? ?應以第三個坐標軸即Z軸,表示場景的深度。

·? ? ? ? ?在網(wǎng)頁3D? webgl的中應以左手法則來輔助記憶三個軸的正方向,伸出左手,食指伸直保持水平,中指垂直向下,拇指指向自己,其余手指收起,食指所指方向即x軸的正方向,中指所指方向即y軸正方向,拇指所指的方向即z軸的正方向。

(3)應正確應用投影:

?屏幕上所看到的三維空間,并非是一個真實3D空間,而是用數(shù)學算法將模擬的三維空間投射到屏幕上的二維圖像。投影是將模擬的三維空間內(nèi)的物體映射到屏幕上生成一個二維圖像的過程。投影分為正交投影和透視投影,這就是攝像機的實現(xiàn)。

(4)應創(chuàng)建攝像機:

在網(wǎng)頁3D? webgl框架three.js中應使用兩種方式:正交攝像機和透視攝像機。

正交攝像機的視野范圍如一個正方體,正方體內(nèi)的物體沿著正方體的邊緣投影到每個側面的物體大小都與立方體內(nèi)的物體大小相同,所以使用正交攝像機投影到屏幕的畫面是無法分辨物體的遠近的,這種攝像機多用于在3D空間繪制2D圖形。

透視攝像機就如一個頂部被削平的金字塔,金字塔頂部被削平的面可以理解為屏幕,在金字塔內(nèi)的物體沿著金字塔縱方向進行投影,并投射到頂部,假設有兩個大小形狀完全相同的物體分別位于金子塔內(nèi)的不同高度,它們投影到頂部的影子的大小就會不同,這就是透視相機的。使用透視攝像機可以在平面內(nèi)很容易分辨出3D空間內(nèi)物體的遠近。

(5)應執(zhí)行3D模型渲染:

渲染是執(zhí)行代碼在屏幕上繪制圖形的過程。渲染是實時執(zhí)行的。

(6)應明確點與向量:

點是由三個值組成,x、y和z,每個點可以表示3D空間的一個唯 一位置,每個點也可表示一個向量,即三維向量,向量可以理解為指向場景中心的一個線段。

(7)應正確使用網(wǎng)格模型:

3D空間內(nèi)任何形狀的物體都稱之為模型,無論是立體模型還是平面模型都由至少三個頂點組成,將這些頂點用線連接起來就組成了模型。

(8)模型的紋理貼圖以及材質(zhì)加載:

·? ? ? ? ?紋理就是一個平面化的圖形,它應是純色填充的也可以是使用位圖填充的。

·? ? ? ? ?材質(zhì)就是使用紋理構建的一種代碼環(huán)境中的對象,將材質(zhì)對象應用到模型網(wǎng)格上,使其更加逼真形象,達到預期設想的效果。

2、建筑物三維場景與GIS結合設計規(guī)則:

使用網(wǎng)頁3D? webgl與GIS相結合,實現(xiàn)三維可視化搜索、定位、規(guī)劃路線的功能展示。

2.3數(shù)據(jù)需求

數(shù)據(jù)采集指標和性能指標:

火災自動報警系統(tǒng):出現(xiàn)火警時,立即上傳,無報警的情況下每分鐘上報一次心跳包;

消防水壓、水位監(jiān)測設備:設備十分鐘自動采集1次數(shù)據(jù),如有變化或異常立即上傳到平臺,如數(shù)據(jù)都正常則6小時統(tǒng)一上傳至平臺;

智慧消防綜合管理平臺對消防重點單位的消防安全動態(tài)分析模塊與“雙隨機一公開”消防監(jiān)管信息化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享,平臺安全動態(tài)分析結果為消防監(jiān)督檢查提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2.4性能需求

設備接入:至少支持1萬臺以上的物聯(lián)網(wǎng)設備接入,數(shù)據(jù)包收發(fā)支持1000QPS以上,從設備上發(fā)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)入庫延遲小于5S
? ? 用戶數(shù)量:至少支持10萬以上的注冊用戶;支持1000以上的用戶同時在線;90%以上的接口響應時間小于2秒。

2.5安全需求

符合通州區(qū)政務云整體安全管理需求。

對接PKI/PMI系統(tǒng),使用統(tǒng)一、標準的用戶信息,實現(xiàn)基于數(shù)字證書和終端用戶的身份認證和訪問控制。對通過服務請求方(對接系統(tǒng))接入的,要通過服務請求方(對接系統(tǒng))與服務提供方的雙方握手協(xié)議建立安全認證機制。對直接訪問的終端用戶,建立統(tǒng)一的標準化授權機制,實現(xiàn)基于功能模塊、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)項、服務接口等不同顆粒、不同維度的應用授權,嚴格限定終端用戶和對接系統(tǒng)訪問資源的范圍。

通過數(shù)據(jù)權限管理,控制管理使用者對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的訪問范圍及對訪問數(shù)據(jù)的處理能力,根據(jù)“業(yè)務邏輯”的獨特權限需求,靈活的進行數(shù)據(jù)權限的封裝,按角色按部門進行數(shù)據(jù)權限的賦權、裁權等操作。

通過日志審計管理,集中采集系統(tǒng)中的系統(tǒng)安全事件、用戶訪問記錄、系統(tǒng)運行日志、系統(tǒng)運行狀態(tài)等各類信息,經(jīng)過規(guī)范化、過濾、歸并和警告分析等處理后,以統(tǒng)一格式的日志形式進行集中存儲和管理,結合日志統(tǒng)計匯總及關聯(lián)分析功能,實現(xiàn)對信息系統(tǒng)日志的全面審計。

四、建設范圍

北京通州智慧消防綜合管理平臺及應用示范建設,選取5個消防安全重點單位、100套城市公共消防栓、5個消防中隊車輛、裝備進行數(shù)據(jù)采集,保證數(shù)據(jù)實時上傳、動態(tài)顯示。單個重點單位建筑面積在1.5萬平方米范圍內(nèi)。

技術支持    金特萊智慧消防
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