大数据的智能消防管理系统浅议

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摘要：近年来，越来越多的新型电子产品出现在人们的生活中，这些电子产品在便利人们生活的同时，也大大地加深了火灾隐患，加大了消防员的工作量。因此，本文通过问卷星调查人们对智能消防系统的需求度，结合大数据技术，开发智能消防系统，解决聋哑人不方便报警、报警人不能准确说出报警位置等无效报警问题。并旨在通过大数据技术，分析系统内历史报警数据，找到火灾高发场所，提前进行防控，减少火灾的发生。对于已发生火灾的场所，通过大数据技术快速定位，提升消防员的灭火救援速度，从而最大限度地保证人们的生命、财产安全。

关键词：智能消防系统；无效报警；消防预警

1引言

沈阳市智慧城市总体规划（2016-2020年）中提到“沈阳市要紧紧抓住新一代信息技术创新发展的战略机遇，深化落实国家推进智慧城市、大数据、“互联网+”、“中国制造2025”的战略部署”的战略。针对此战略，消防应急作为城市建设中的重要组成部分，也需要建设与智慧城市相匹配的智能消防以应对火灾隐患[1]。因此，将大数据技术与消防系统进行结合势在必行。

2智能消防系统的必要性

近年来，随着火灾爆炸等事故频发，传统的消防手段已经无法满足时代的发展需求[2]。在这些火灾事故中，有绝大部分是因为报警不及时、报警时地点不详细等原因导致消防员不能够快速定位到火灾地点，导致没有最大限度地减少伤害。因此基于以上因素，通过问卷星对身边人调研智能消防系统的必要性。该问卷中主要有“如果发生火灾时您不能够打电话，会以何种方式报警？”、“对于报警后，方便消防员快速定位，您有什么建议”和“您认为是否有开发智能系统的必要”等问题。针对以上问卷，共收集到38份问卷。由图1可知，当遭遇火灾，人们又不方便打电话时，有86.11%的人选取报警系统。“对于报警后，方便消防员快速定位，您有什么建议”，人们的回答如图2所示。其中出现频率较高的词汇为定位、手机和GPS。在“您认为是否有开发智能系统的必要”问题中，94.74%的人认为有必要开发，因此，本文将结合大数据技术开发智能消防系统。

3基于大数据的消防管理系统设计

基于以上调研结果，本文设计了基于大数据的智能消防管理系统。该系统具有消防员登录、查询出警信息等基本功能。除此之外，该系统解决了聋哑人不方便报警、报警人不能准确说出报警位置等无效报警问题，并且具有消防预警功能，能够检测出火灾高发场所，从而提醒消防员采取适当地策略，避免火灾的发生。

3.1系统架构及技术难点

本文采用MVC+DAO设计模式对消防员训练与出警进行管理，利用python语言中的exifread库对图片位置进行解析，采用pandas对出警信息进行数据分析，实现数据可视化，实现消防预警功能。采用Java语言和SqlServer数据库进行开发设计。3.1.1MVC+DAO设计模式。MVC设计模式是软件项目中常用的一种开发模式，全名是Model一View—Controller，是模型(Model）—视图(View）一控制器(Controller)的缩写[3]。它是一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据和界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。DAO(DataAccessObject）设计模式是属于JavaWeb开发中数据持久层的操作，它实现了业务逻辑层与数据处理的底层之间的分离[4]。当DAO与MVC一起使用时，DAO将对数据的处理方法从MVC的模型Model中分离了出来，这样更加有利于代码复用，大大降低了程序块间的耦合性，便于程序的维护和扩展。3.1.2exifread库。exifread含义如名字所示，读取exif格式的文件。Exif是可交换图像文件的缩写，是专门用来记录数码相机拍摄的照片属性信息。通过exifread可获取照片的地理位置等基本信息。3.1.3Pandas库。Pandas是Numpy库中的一种工具，其是一个非常强大的数据分析工具包，集成了数据可视化的功能。Pandas中包含大量的库和一些标准的数据模型。Pandas提供了很多快速处理数据的函数和方法，非常强大好用。3.1.4技术难点。本系统实现过程中，开发了“聋哑人救助”公众号以及智能消防管理系统。技术难点在于如何用Python语言将照片的经纬度进行解析。本系统通过定义Image_location()方法获取照片位置，调用exifread库对图片进行定位并实现经纬度的确认。

3.2系统主要功能

3.2.1查询出警地点。该功能主要通过调用百度地图API实现，消防员登录系统后在主界面点击查询出警地点按钮，在查询出警地点界面输入想要查找的地点，例如沈阳工学院，在地图上输入沈阳工学院，即可在地图上查找到沈阳工学院。随意点击地图上任何位置，该点的经纬度即可在页面上显示出来，并会实时规划出最优路线。查询出警地点功能实现界面，如图3所示。3.2.2聋哑人报警功能。由于聋哑人打电话不方便，不能够及时报警，特开发此功能解决聋哑人报警问题。聋哑人只需将手机的地理位置设置开启状态，并将其发送到聋哑人援助公众号，接警人员在后台下载照片，通过Python语言就可以解析到该照片所对应的经纬度，从而准确定位。聋哑人报警功能实现过程，如图4所示。3.2.3消防预警功能。该功能主要是通过Pandas对系统中历史报警记录进行可视化分析，将系统中报警次数导出，并绘制直方图。通过直方图显示，某驾校半年内报警次数为3次，报警次数最多，因此可将此场所设为高危场所，加强消防防控处理和定期检查，将火灾扼杀在摇篮中。

4结束语

为响应沈阳市智慧城市总体规划（2016-2020年），推进智慧城市建设，解决城市中的消防隐患，特开发了智能消防系统。该系统结合了MVC架构和大数据技术，主要解决出警地点的快速查询、聋哑人报警不便以及火灾高发场所检测三个主要问题。针对于聋哑人报警问题，本系统开发了聋哑人救助公众号，用于聋哑人实时拍摄火警照片并上传，采用exifread库解析图片位置，有效地解决了聋哑人报警等问题，极大地提升消防员的灭火救援速度，从而最大限度地保证人们的生命、财产安全。针对于火灾高发场所检测问题，主要通过Pandas库对系统历史报警数据进行可视化分析，从而找到高发场所，对该类型场所进行防控并加大日常消防检测强度和消防演练强度，从而做到防患于未“燃”。

作者:王龙丰 单位:沈阳工学院