智慧消防和城市大腦融合發(fā)展路徑探索

趙建剛 戴萌 黃勇超

引言

推進(jìn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化是新時期我國改革發(fā)展的重要任務(wù)，依靠智慧手段實現(xiàn)精準(zhǔn)治理已經(jīng)成為未來社會的發(fā)展趨勢。

2017 年，原公安部消防局出臺了《關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》，首次對我國的智慧消防發(fā)展提出了系統(tǒng)的發(fā)展要求，國內(nèi)智慧消防領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用得到了蓬勃發(fā)展。隨著應(yīng)急管理部和國家綜合性消防救援隊伍的成立，黨和國家對消防監(jiān)督管理和消防應(yīng)急救援提出了更高的要求，只有充分掌握和應(yīng)用好科技手段，將科技進(jìn)步和消防改革發(fā)展要求進(jìn)行有機銜接，才能真正實現(xiàn)消防治理體系和治理能力的現(xiàn)代化。

本文分析了智慧消防、智慧城市和城市大腦的相關(guān)概念和發(fā)展趨勢，提出了將智慧消防建設(shè)融入城市大腦建設(shè)的發(fā)展思路，并基于北京市海淀區(qū)的具體實踐從隱患治理、微型消防站調(diào)度、消防車出動護(hù)航和重大賽事保障等方面進(jìn)行了探索。

智慧消防的作用和發(fā)展趨勢

“智慧消防”是利用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，配合云計算、人工智能等大數(shù)據(jù)分析研判工具，提高消防信息的采集和分析效率，實現(xiàn)智慧感知、智慧防控、智慧指揮、智慧作戰(zhàn)、智慧執(zhí)法和智慧管理，從而達(dá)到增強救援能力、降低火災(zāi)發(fā)生頻率及損失的目的。目前，智慧消防的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)還在不斷發(fā)展成熟過程中。總體來看，智慧消防的發(fā)展應(yīng)用有以下三大趨勢：

（一）火災(zāi)防控更加智慧

傳統(tǒng)的火災(zāi)防控大多依靠單位自身的中控室值班人員進(jìn)行值守，和城市消防應(yīng)急指揮中心無法形成高效的聯(lián)動模式。在一些沒有消防自動報警設(shè)施的場所，例如“九小”場所、老舊民房等區(qū)域，火災(zāi)防控只能依靠基層防火巡查人員進(jìn)行，無法實現(xiàn)消防安全風(fēng)險的實時監(jiān)測和自動研判。在火災(zāi)預(yù)警上，“智慧消防”可以充分運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)手段，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的自動采集和分析，在城市消防指揮中心基于“一張圖”進(jìn)行火災(zāi)的預(yù)測、預(yù)警、預(yù)判。智慧消防使火災(zāi)防控工作更科學(xué)合理，可以更大程度上保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

（二）滅火指揮更加智能

消防救援隊伍完成轉(zhuǎn)制后，已經(jīng)成為我國應(yīng)急救援工作的主力軍、國家隊，隨著消防救援隊伍職能的拓展，在原有的防火、滅火和以搶救人員生命為主的應(yīng)急救援工作的基礎(chǔ)上，還將承擔(dān)抗震救災(zāi)、抗洪搶險、極端天氣救援和危化品事故救援等更多復(fù)雜災(zāi)害現(xiàn)場的救援任務(wù)。面對復(fù)雜的處置對象和救援環(huán)境，傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場目視偵察的手段已經(jīng)難以滿足需要，需要利用大數(shù)據(jù)和人工智能的手段對指揮調(diào)度的流程進(jìn)行優(yōu)化，統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動氣象、醫(yī)療、市政、交通、環(huán)保等部門數(shù)據(jù)進(jìn)行互通整合，為滅火救援的行動決策提供更加智能的輔助決策支持，實現(xiàn)協(xié)同處理、協(xié)同決策。

（三）隊伍管理更加精細(xì)化

職業(yè)化和科技化是未來消防救援隊伍的發(fā)展趨勢，智慧消防應(yīng)能滿足消防人員和消防裝備的精細(xì)化管理需要。通過智慧消防平臺建立起消防救援人員的職業(yè)健康檔案，對于消防員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)、體能訓(xùn)練、滅火救援行動和心理壓力等進(jìn)行系統(tǒng)采集和分析，可以精確了解每位消防救援人員的消防救援戰(zhàn)斗力變化情況，制訂有針對性的訓(xùn)練方案，提高其專業(yè)能力，延長其職業(yè)生涯。隨著消防救援的各類高精尖裝備日益增對，管理和維護(hù)要求日趨復(fù)雜，建立數(shù)字化智能化的消防裝備管理系統(tǒng)十分有必要，通過建立起消防救援裝備參數(shù)數(shù)據(jù)庫和全生命過程周期管理，可以實時掌握消防裝備使用情況，更好服務(wù)于滅火救援工作。

城市大腦的概念和發(fā)展

（一）城市大腦的起源

城市大腦是互聯(lián)網(wǎng)向著網(wǎng)絡(luò)化和類腦化發(fā)展，各類泛在的感知單元實現(xiàn)全面連接，在和人類社會活動需要的持續(xù)互動過程中形成的是城市級的類腦復(fù)雜智能巨系統(tǒng)。學(xué)界普遍認(rèn)為，城市大腦主要包括了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和云反射弧兩大部分。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)城市中人與人、人與物、物與物的信息交互。云反射弧可以實現(xiàn)城市服務(wù)的快速智能反應(yīng)。目前，城市大腦已經(jīng)成為實現(xiàn)城市治理現(xiàn)代化的重要手段和新型智慧城市建設(shè)的熱點，已經(jīng)有數(shù)百個城市地區(qū)宣布建設(shè)“城市大腦”，眾多科技企業(yè)宣布進(jìn)入城市大腦領(lǐng)域，提出了自己的泛城市大腦建設(shè)計劃。

（二）城市大腦和智慧城市

城市大腦是在智慧城市不斷發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)上演進(jìn)形成的，更突出人工智能感知、分析和決策能力建設(shè)。目前，對于城市大腦和智慧城市的關(guān)系尚未有明確的定論，普遍認(rèn)為，城市大腦更強調(diào)治理的概念，偏向于智慧城市中的管理與決策系統(tǒng)，其強調(diào)的數(shù)據(jù)資源依然來自構(gòu)建智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。以較早提出城市大腦建設(shè)概念的杭州市為例，在管理平臺層充分運用了智能技術(shù)，實現(xiàn)了智能服務(wù)支持平臺，并加入了交通、公共管理和數(shù)字規(guī)劃等行業(yè)引擎，達(dá)到促進(jìn)城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化、推動城市綠色發(fā)展、提升城市治理能力、提升市民生活品質(zhì)的目的。

（三）城市大腦和智慧消防

城市大腦的建設(shè)為智慧消防提供了可以依托的新型智慧基礎(chǔ)設(shè)施，按照城市大腦全域覆蓋、全時感知、全效管理的工作思路，智慧消防避免了在感知設(shè)施上的大量投入，可以聚焦于數(shù)據(jù)的發(fā)掘和應(yīng)用，探索在火災(zāi)精準(zhǔn)防控、智慧防火巡查、消防隱患提示、消防安全知識精準(zhǔn)推送等方面的應(yīng)用。

智慧消防和城市大腦融合發(fā)展總體思路

（一）充分共享城市大腦基礎(chǔ)設(shè)施

城市大腦建設(shè)的過程就是城市新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程，智慧城市工作者應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的各管一攤、各建一攤的思維，充分理解和運用城市大腦的基礎(chǔ)設(shè)施。通過共享城市地理信息公共服務(wù)數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)消防救援平臺的數(shù)據(jù)更新和城市仿真三維瀏覽，為科學(xué)制訂消防救援調(diào)度方案提供良好基礎(chǔ)。通過共享城市視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)消防通道自動巡查、災(zāi)害事故現(xiàn)場評估等消防應(yīng)用。通過共享社區(qū)人口數(shù)據(jù)，可以掌握老年人口和流動人口的分布，有針對性地開展消防安全宣傳等。

（二） 充分利用城市大腦算力算法

城市大腦具有處理海量數(shù)據(jù)的能力，在“萬物互聯(lián)”的時代，智慧消防可以探索更多的傳統(tǒng)方式無法實現(xiàn)的工作。例如，建立城市所有老舊建筑的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行防火能力分析，提出整改建議和方案；建立重要單位的滅火救援?dāng)?shù)字化預(yù)案，形成精確到人的指揮調(diào)度方案，依據(jù)數(shù)字化預(yù)案開展滅火救援實戰(zhàn)演練；開展臺風(fēng)、暴雨等巨災(zāi)情景的模擬，結(jié)合事故模擬結(jié)果分配應(yīng)急救援資源等。

（三）支撐城市公共安全治理

在充分利用城市大腦資源的基礎(chǔ)上，智慧消防體系也將成為城市大腦的重要組成部分，成為確保城市安全平穩(wěn)運行的重要消防安全保障。應(yīng)將防火安全巡查、火災(zāi)高危單位、歷史火災(zāi)信息、消防執(zhí)法信息等行業(yè)數(shù)據(jù)和城市大腦進(jìn)行共享，進(jìn)一步發(fā)掘消防數(shù)據(jù)在公共安全領(lǐng)域和城市治理領(lǐng)域的應(yīng)用，最大限度地保障城市的人員財產(chǎn)安全和基礎(chǔ)設(shè)施安全，將火災(zāi)和事故隱患消滅在萌芽中，實現(xiàn)預(yù)防為主的治理目標(biāo)。

智慧消防和城市大腦融合發(fā)展具體實踐

北京市海淀區(qū)的城市大腦建設(shè)始于2018 年，按照“1+1+2+N”架構(gòu)模式建設(shè)，即一張感知網(wǎng)、一個智能云平臺、兩個中心、N 個創(chuàng)新應(yīng)用，目標(biāo)是建成國內(nèi)一流的新型城市治理平臺。從建立初期，消防救援部門就成為海淀區(qū)城市大腦建設(shè)的專班成員，安排專人將消防安全工作全面對接“城市大腦”戰(zhàn)略部署，將消防工作植入“城市大腦”平臺，積極探索和完善智慧消防的功能（圖1 ～圖3）。

圖1 城市大腦和智慧消防融合發(fā)展模式

圖2 海淀區(qū)城市大腦將智慧消防作為重要公共安全應(yīng)用

圖3 海淀區(qū)智慧消防應(yīng)用平臺

（一）完善物聯(lián)網(wǎng)消防基礎(chǔ)設(shè)施

目前，海淀區(qū)已經(jīng)累計為區(qū)內(nèi)60 歲以上的老人家庭安裝獨立式火災(zāi)報警器27.63萬套，實現(xiàn)對消防弱勢群體的特殊關(guān)愛。推動既有建筑安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)384 套，設(shè)有消防控制系統(tǒng)的消防重點單位及火災(zāi)高危場所遠(yuǎn)程監(jiān)控率達(dá)98%，顯著提升了全區(qū)的火災(zāi)智慧防控能力。下一步將繼續(xù)完善全區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)消防基礎(chǔ)設(shè)施，統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)，積極推廣應(yīng)用物聯(lián)傳感、溫度傳感、火災(zāi)煙霧監(jiān)測、水壓監(jiān)測、電氣火災(zāi)監(jiān)控、視頻監(jiān)控等感知設(shè)備，加強消防安全智能化、信息化預(yù)警監(jiān)測，實現(xiàn)消防數(shù)據(jù)物聯(lián)感知、智能感知。

（二）建設(shè)統(tǒng)一的隱患治理管理系統(tǒng)

開發(fā)智慧消防應(yīng)用手機程序版，將全區(qū)微型消防站、“一警六員”人員、消防志愿者、基層救援人員、快遞行業(yè)人員等多種形式社會消防力量納入火災(zāi)隱患排查體系進(jìn)行整體管理，設(shè)置“快遞隨手拍”“簡易火災(zāi)調(diào)查”“我的消防我做主”“微型消防站調(diào)度”等功能，拓展各類消防力量工作情況的匯總渠道，構(gòu)建形成區(qū)、街、居、民四級聯(lián)防體系。完善社會單位消防安全數(shù)字化檔案，實現(xiàn)社會單位消防工作情況動態(tài)收集，為區(qū)域消防安全態(tài)勢的定期分析研判提供足夠的歷史數(shù)據(jù)。

（三）開展消防車通道占用識別

結(jié)合視頻監(jiān)控資源，開展社區(qū)消防車通道違規(guī)占用抓拍工作，實現(xiàn)消防車通道違規(guī)占用現(xiàn)象的識別、上報，最后納入大城管體系進(jìn)行處理，從而規(guī)范城市道路和居民小區(qū)內(nèi)的車輛停放，避免出現(xiàn)堵塞消防車通道的情況。對已畫線消防車通道進(jìn)行智能分析，實時發(fā)現(xiàn)消防車通道占用行為，納入大城管體系進(jìn)行處置、回傳結(jié)果，規(guī)范小區(qū)內(nèi)消防車通道使用。

（四）建設(shè)微型消防站調(diào)度平臺

建設(shè)消防指揮調(diào)度融合通信系統(tǒng)，將小型消防站、政府專職消防隊、微型消防站納入統(tǒng)一調(diào)度指揮，實現(xiàn)全區(qū)1682個社區(qū)（村）微型消防站鄰近調(diào)度，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)火情時可以自動向鄰近微型站手機App 推送處置命令，本轄區(qū)微型消防站和鄰近的消防救援站可同時到現(xiàn)場進(jìn)行處置，形成微型站“救早滅小”、消防救援站“增援攻堅”的立體滅火救援網(wǎng)絡(luò)。

（五）開展消防救援車輛護(hù)航

依托中關(guān)村西區(qū)的智能信號燈開發(fā)消防救援車輛智慧護(hù)航功能，將消防救援車輛GPS 定位、車牌號、出勤狀態(tài)、消防地點、行車規(guī)劃路線等信息推送至海淀城市大腦的交通信號控制平臺，依據(jù)應(yīng)急預(yù)案啟動消防車輛信號優(yōu)先控制算法，保障消防車輛行駛暢通。通過智能護(hù)航，可以進(jìn)一步提升消防出警效率，縮短接警到場時間，更好地保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

（六）實現(xiàn)重大賽事消防安全保障

依托城市大腦開發(fā)建設(shè)消防“云中控”應(yīng)用平臺，應(yīng)用科技信息手段全面提升轄區(qū)冬奧競賽館消防安保科技水平（圖4）。海淀區(qū)通過消防“云中控”平臺進(jìn)一步加強了對2022 年北京冬奧會場館所在區(qū)域周邊的社會單位檔案管理，通過對物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控升級來全量感知聯(lián)網(wǎng)單位火災(zāi)自動報警系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和消防工作管理數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患及火災(zāi)報警點位，實現(xiàn)24 小時不間斷巡防。結(jié)合2022 年北京冬奧會閉環(huán)運行的情況，消防“云中控”平臺還提前設(shè)計了聯(lián)動單位內(nèi)部消防力量的閉環(huán)處置調(diào)度方案，確保在閉環(huán)內(nèi)實現(xiàn)有效的快速滅火救援和事故處置。

圖4 依靠城市大腦技術(shù)力量圓滿完成冬奧會場館消防安保工作

結(jié)語

技術(shù)的進(jìn)步為實現(xiàn)更加精確的火災(zāi)防控和更科學(xué)的應(yīng)急救援提供了良好的基礎(chǔ)。目前智慧消防和城市大腦的建設(shè)都還在探索階段，應(yīng)該搭建更完備的感知網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，以消防大數(shù)據(jù)為核心資源，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能為關(guān)鍵技術(shù)，按照政府主導(dǎo)、多元參與、共建共享的機制進(jìn)一步推進(jìn)和完善智慧消防體系，實現(xiàn)和城市大腦建設(shè)的深度融合，探索形成具有中國特色的現(xiàn)代消防治理體系。