數字消防數據質量認證技術應用研究

摘要：

建設數字中國是數字時代推進中國式現代化的重要引擎，是構筑國家競爭新優勢的有力支撐。[1]為了應對挑戰，需要運用前沿的數字技術，為消防領域提供更為智能且數字化的解決方案。這些數字技術包括地理信息技術、智能傳感、物聯網、人工智能、大數據以及云計算等，將在消防工作中發揮重要作用。認證技術可以對數字消防系統進行全面、嚴格的評估，確保其在緊急情況下的可靠性。為了實現這些目標，需要對認證技術進行深入研究和實踐。首先，需要了解認證技術的原理和應用范圍，掌握其基本知識和技能。其次，需要結合實際情況，設計出適合的認證方案和標準，以提高消防數據的質量和可靠性。最后，還需要在實踐中不斷總結經驗，優化并完善認證技術，使其更好服務于消防領域。

關鍵詞：數字消防；數據質量；認證技術

引言

《“十四五”國家消防工作規劃》強調了預防為主、防消結合的原則，提出全面加強和改革消防工作，大力提升火災防控和綜合應急救援能力[2]。在數字消防領域，規劃還提出了積極融入“智慧城市”“智慧應急”，深化“智慧消防”建設的目標。這包括補齊基礎設施、網絡、數據、安全、標準等短板，加快消防向數字化、智能化方向融合發展。這一目標的實現將極大推動各業務領域的數字化轉型升級，提升火災防控智慧化水平、監管執法精準化水平和消防宣傳實用性水平。2023年，《“數字消防”建設總體框架和實施方案》發布，旨在根據消防管理的相關需求并結合實際情況，構建具有狀態綜合感知、信息高效處理、應用方便靈活等特點的智慧消防管理系統。通過“云、管、邊、場、端”五要素，最終實現1個物聯網、2個核心數據庫、N個智慧服務的智慧構想。

在數字消防物聯網的發展過程中，上海市大力推進城市數字化轉型和智慧消防建設，采取“法律支撐+統一標準+突出高危+單位自主”整體框架，統籌推進消防物聯網系統迭代升級，尤其在系統平臺搭建、聯網單位對接、數據傳輸分析等方面取得了初步成效[3]。

一、數字消防物聯網數據服務

數字消防物聯網數據服務是指通過物聯網技術和數據分析，將消防設備、監控系統等信息進行實時監測和分析，提高消防安全的效率和準確性。通過物聯網技術和數據分析，可以實現消防設備的自動化控制和智能化管理，從而減輕人力、物力和時間的壓力，提高消防工作效率和水平。因此，數字消防物聯網數據服務是現代化消防工作的必然趨勢，對于促進消防安全、保障人民生命財產安全具有重要意義。

（一）服務架構

物聯網技術可以通過傳感器、控制器等設備，以有線或無線的方式發送信息，將數據匯聚到信息運行中心，并對物理實體發出物聯監測信息[4]。在數據服務架構設計方面，數字消防物聯網數據服務認證技術應該采用分布式架構，將數據分散存儲在不同的節點上，保證數據的安全性和可靠性。同時，數據服務應該支持多種數據格式，包括結構化數據和非結構化數據，以滿足不同應用場景的需求。此外，數字消防物聯網數據服務認證技術還涵蓋軟件功能、性能要求，如系統體系架構、通信方式、消防安全管理數據項和消防設施運行狀態數據項的傳輸格式與接口定義[5]。總之，數字消防數據服務架構設計是智能化消防領域的關鍵技術，主要包括以下幾個方面。

1.基礎設施建設：建立數字消防基礎設施，包括消防數據中心、通信網絡、傳感器和監測設備等，以支持數據的采集、傳輸和存儲。

2.數據采集與整合：通過傳感器和監測設備，實時采集消防數據，包括火災報警數據、監控視頻、氣象數據等，并將其整合到統一的數據平臺中。

3.數據管理與存儲：建立消防數據管理系統，對采集到的數據進行分類、整理和存儲，確保數據的安全性和可靠性。

4.數據分析與應用：利用數據分析技術，對消防數據進行挖掘和分析，提取有用的信息和知識，支持消防決策和應急響應。

5.決策支持系統：建立數字化的消防決策支持系統，結合數據分析和模型預測，提供準確的決策依據，優化消防資源配置和指揮調度。

6.應急響應與指揮平臺：建立數字化的應急響應與指揮平臺，集成消防數據、視頻監控、通信系統等，實現消防資源的實時調度和指揮。

7.智慧消防服務：利用互聯網和移動通信技術，提供智慧消防服務，包括消防安全教育、火災預防宣傳、緊急求助等。

8.安全保障與管理：加強數字消防系統的安全保障和管理，包括數據安全、網絡安全、設備維護和人員培訓等。

（二）服務能力

數字消防數據服務能力指的是通過數字化技術和數據分析，提供消防領域相關數據的收集、管理、分析和應用等服務能力，以下是數字消防數據服務能力的主要方面。

1.數據采集與管理：數字消防數據服務能力包括建立數據采集系統和平臺，實時收集消防設備、傳感器、監控系統等各類數據，并進行數據存儲、管理和更新。

2.數據分析與預測：通過數據分析技術，對消防數據進行挖掘和分析，提取有價值的信息和模式，預測火災風險、煙霧擴散等情況，為消防決策提供科學依據。

3.火災預警與監測：通過數字化技術，實現對火災的實時監測和預警。通過消防設備、傳感器、監控系統等實時采集的數據，對火災風險進行預警，及時發現火災并采取相應措施。

4.應急響應與調度：數字消防數據服務能力可以提供消防應急響應和調度支持。通過對消防數據的實時分析和處理，可以實現對火災事故的迅速響應和調度，提高救援效率、減少損失。

5.數據可視化與報告：通過數據可視化技術，將消防數據以圖表、地圖等形式進行展示，使數據更加直觀和易于理解。同時，提供消防數據的報告和分析結果，幫助決策者和管理者做出科學決策。

6.數據安全與隱私保護：數字消防數據服務能力需要確保數據的安全性和隱私保護。采取數據加密、訪問控制、權限管理等措施，防止數據泄露和濫用。

數字消防數據服務能力的提升可以有效提高消防安全管理水平，加強對火災風險的監測和預測能力，提高應急響應效率，減少火災事故的發生和損失。

二、數字消防數據質量認證技術

數據質量認證技術是指通過一系列的方法和技術手段，對數據的質量進行評估和認證的過程。它旨在確保數據的準確性、完整性、一致性、可靠性和及時性，以提供可信的數據基礎，支持有效的決策和業務運作。數據質量認證技術在各個行業和領域都具有重要的應用價值，如金融、健康醫療、物流供應鏈等。通過采用有效的數據質量認證技術，可以提高數據的可信度和可用性，減少因數據質量問題引起的錯誤決策和業務風險，提升組織的競爭力和業務效益。

在火災風險評估和消防安全管理方面，數字消防物聯網系統可以為相關部門提供可靠的消防數據和分析報告，幫助他們制定科學的消防管理策略。在火災預警和應急救援方面，消防部門可以通過數字消防物聯網系統獲取實時的火災信息和人員疏散情況，為消防指揮決策提供科學依據。

（一）評價指標

數字消防物聯網系統的安全性、可靠性、穩定性等方面的要求非常高，需要對其進行質量認證。數字消防質量認證技術關鍵對其物聯網系統數據服務能力的評價和認證。該技術主要包括評價標準、評價方法、評價指標和認證程序等。評價標準主要考慮數字消防物聯網系統的響應時間、可靠性、穩定性、可擴展性和安全性五維評價模型，如圖1所示。評價方法主要包括測試、檢查和審核等方法。評價指標主要包括系統性能、數據傳輸速度、數據準確性、數據完整性等方面的指標。

（二）認證技術

系統性能評估的關鍵指標。

在評估一個系統的性能時，需要全面考慮多個關鍵指標。

1.響應時間。

響應時間是一個重要的性能指標，它指的是從數據請求發出到系統響應返回所需要的時間。在理想情況下，響應時間應盡可能短。較短的響應時間意味著系統能夠快速地對請求作出反應，從而提高用戶的滿意度和使用體驗。如果一個系統的響應時間過長，用戶可能會感到沮喪并選擇使用其他更快的系統。為了提高響應時間，系統開發者可以采用多種策略。例如，優化數據庫查詢、使用緩存技術、減少不必要的網絡延遲等。此外，負載均衡和橫向擴展也是提高系統響應時間的常用方法。

2.可靠性。

可靠性是指系統在長期運行中保持穩定、無故障的能力。一個可靠的系統故障率應很低，并且能夠在出現故障時迅速恢復。可靠性對于關鍵任務系統尤為重要，因為這些系統需要保證持續、不間斷地運行。為了提高可靠性，系統開發者可以采用多種策略。例如，進行全面的測試和驗證、實施容錯設計和冗余配置、定期進行維護和更新等。此外，采用可擴展性和模塊化的設計也有助于提高系統的可靠性。

3.穩定性。

穩定性是指系統在面對異常情況時保持穩定的能力。一個穩定的系統應能夠抵御各種異常情況，如流量峰值、網絡延遲等，并保持正常運行。穩定性對于任何類型的系統都非常重要，因為它有助于確保數據的完整性和系統的可用性。為了提高穩定性，系統開發者可以采用多種策略。例如，實施監控和告警機制、設計合理的容錯機制、進行壓力測試和性能測試等。此外，采用可擴展性和模塊化的設計也有助于提高系統的穩定性。

4.可擴展性。

可擴展性是指系統在面對不斷增長的數據量或用戶量時保持良好性能的能力。一個可擴展的系統應該能夠隨著數據量或用戶量的增長而自動擴展其性能，而不需要進行大量的硬件升級或重構。為了提高可擴展性，系統開發者可以采用多種策略。例如，采用分布式架構和云計算技術、實施水平擴展和垂直擴展策略、使用緩存技術等。此外，采用可擴展性和模塊化的設計也有助于提高系統的可擴展性。

5.系統安全性。

除了以上四個關鍵指標外，系統的安全性也不容忽視。數據加密：數據加密是一種常見的安全措施，用于保護數據的機密性和完整性。通過使用加密算法和密鑰，將敏感數據進行加密處理，可以確保即使數據在傳輸過程中被截獲，也無法被輕易解密和訪問。數據加密是保障數據安全的重要手段之一，特別是在處理金融、醫療等敏感領域的數據時尤為重要。為了提高數據安全性，系統開發者可以采用多種加密算法和技術。例如，使用SSL/TLS協議對傳輸的數據進行加密、采用數據庫加密技術對存儲的數據進行加密等。此外，定期更換密鑰和加強密鑰管理也是保障數據安全的重要措施。訪問控制：訪問控制是一種安全機制，用于限制對系統資源的訪問權限。通過實施訪問控制策略，可以確保只有授權的用戶能夠訪問敏感數據或執行關鍵操作。訪問控制有助于防止未經授權的訪問和潛在的安全威脅。為了加強訪問控制，系統開發者可以采用多種策略和技術。例如，使用身份驗證機制來驗證用戶的身份、實施角色-Based Access Control（RBAC）或Attribute-based Access Control（ABAC）來控制用戶的訪問權限等。此外，定期審查和更新訪問控制列表也是保障系統安全的重要措施之一。

（三）應用場景

數字消防物聯網數據服務認證技術是一項至關重要的技術，其應用場景廣泛且意義重大。

1.在建筑物消防系統中，數字消防物聯網數據服務認證技術發揮了關鍵作用。

隨著高層建筑和大型公共設施的增多，消防安全問題愈發引人關注。傳統的消防系統往往存在數據不準確、設備故障等問題，而數字消防物聯網數據服務認證技術通過對消防設備采集到的數據進行實時認證，有效提高了建筑物消防系統的可靠性和安全性。在火災發生時，經過認證的數據可以確保及時報警和人員疏散，最大程度減少人員傷亡和財產損失。

2.除了建筑物消防系統，城市消防監測系統中也廣泛應用了數字消防物聯網數據服務認證技術。

隨著城市化進程的加速，城市消防面臨著更為復雜的挑戰。通過對消防系統的實時數據進行認證，該技術有助于及時發現火災隱患，防止火災的蔓延。這不僅提高了城市消防系統的響應速度，還有助于提升整個城市的火災防控能力。

3.物流和倉儲領域也開始利用數字消防物聯網數據服務認證技術，確保貨物的安全和倉儲設備的正常運轉。

在物流和倉儲過程中，貨物的安全和設備的穩定性是至關重要的。通過認證物流和倉儲設備采集的數據，可以確保貨物的準確跟蹤、安全運輸和及時交付。同時，該技術還可以監測倉儲設備的運行狀態，預防設備故障，提高倉儲效率和安全性。

綜上所述，數字消防物聯網數據服務認證技術的應用場景多樣且意義重大。通過該技術的應用，我們能夠進一步提升各個領域的安全性和效率，為社會的發展提供有力保障。隨著技術的不斷進步和應用范圍的擴大，我們有理由相信數字消防物聯網數據服務認證技術將在未來發揮更加重要的作用，為構建安全、高效的社會作出更大貢獻。

三、數字消防數據質量認證實踐案例

（一）消防數字化

某市為了提高城市的消防安全管理能力，作出了一個重要決策——引入數字化消防物聯網系統。這個系統集成了多個功能，如消防設備監測、火災預警以及應急響應等，這些功能在很大程度上提升了城市的消防安全水平。然而，僅僅引入系統并不足夠，大量的消防相關數據產生后，如何確保這些數據的質量和可信度成為新的挑戰。

（二）質量認證實踐案例

為了應對這一挑戰，市政府采取了數字消防數據質量認證的措施，這一實踐主要包括以下幾個方面。

1.數據采集標準化至關重要。

市政府制定了統一的數據采集標準，明確了數據的格式、字段、單位等規范。這不僅確保了數據的一致性和可比性，還為后續的數據處理和分析打下了堅實基礎。同時，對數據采集設備進行統一配置和校準，也是確保數據準確可靠的重要環節。

2.在數據采集后，數據清洗與處理也是必不可少的步驟。

這一過程包括去除重復數據、修復缺失數據、處理異常數據等環節，目的都是為了提高數據的準確性和完整性。除此之外，通過數據挖掘和機器學習技術對數據進行分類、聚類和預測，能夠進一步發現數據中隱藏的模式和趨勢，為消防安全管理提供更多有價值的信息。

3.數據質量監控與評估也是不可或缺的一環。

通過建立數據質量監控系統，可以對消防物聯網系統產生的數據進行實時監測和評估。這有助于及時發現數據質量問題，如數據的時效性、一致性、準確性等指標是否達標。此外，定期對數據進行審計和評估，能夠確保數據質量的持續穩定，為決策和應急響應提供更加可靠的依據。

4.數據溯源與追溯機制的建立非常重要。

通過這一機制，可以追溯數據的來源和處理過程，進一步提升數據的可信度和可追溯性。同時，對數據的處理和分析過程進行記錄和保存，使得在需要時可以進行查詢和驗證，為數據的管理和使用提供了更多便利。

5.在保障數據安全方面，加強數據安全管理是必不可少的。

這包括數據加密、訪問控制、權限管理等措施，都是為了確保數據的安全性和隱私保護。同時，對數據的采集和使用進行嚴格地監管和限制，能夠更好保護個人隱私和信息安全。

6.制定數字消防數據質量認證的標準和規范也是非常關鍵的一步。

只有通過認證的數據才能用于決策和應急響應，大大提高了數據的權威性和可信度。此外，定期對認證標準進行更新和完善，能夠適應城市消防安全管理的不斷變化和發展，確保數據的實時性和有效性。

通過數字消防數據質量認證的實踐，該市成功提升了消防數據的質量和可信度，為城市的消防安全管理提供了可靠的數據支持。不僅有助于提高對火災風險的監測和預測能力，加強了城市的消防安全管理水平，保障了市民的生命財產安全。同時，也推動了數字消防技術的發展和應用，為城市的數字化轉型提供了有力支撐。這一實踐的成功經驗可以為其他城市或組織提供借鑒和參考，為提升全球的消防安全水平做出更大的貢獻。

結語

綜上所述，隨著科技的飛速發展，數字消防物聯網服務已經成為消防領域的重要組成部分。未來，數字消防物聯網服務有望與更多先進技術結合，如人工智能和無人機等，以構建更加完善的消防安全體系。這種結合將帶來許多優勢，包括提高消防安全水平和質量，降低火災風險，以及提高滅火效率等。首先，數字消防物聯網服務與人工智能的結合將使消防工作更加智能化。通過人工智能技術，我們可以對大量的消防物聯網數據進行快速、準確分析，從而及時發現潛在的火災風險。此外，人工智能還可以協助消防部門預測火災發生的可能性，并制定出更加科學、有效的應急預案。這將大大提高消防工作的效率和效果，為人們的生命財產安全提供更加可靠的保障。

其次，無人機技術與數字消防物聯網服務的結合也將為消防工作帶來革命性的變化。無人機可以搭載高清晰度攝像頭、熱成像儀等多種傳感器，對火災現場進行全方位、無死角的實時監測和拍攝。這些數據可以實時傳輸到消防物聯網平臺，為消防部門提供更加全面、準確的信息，幫助消防員更快制定滅火方案。同時，無人機還可以在火場上空進行偵察和搜索，發現被困人員并及時進行救援，為救援工作爭取寶貴的時間。

除了以上兩種技術，數字消防物聯網服務還可以與虛擬現實、增強現實等技術結合，為消防員提供更加逼真的模擬訓練場景，提高實戰能力和應對突發事件的反應速度。這種訓練方式不僅可以降低訓練成本，還可以提高訓練效果，使消防員在面對真實火災時更加沉著、冷靜，更好履行職責。

總之，數字消防物聯網服務是未來消防領域發展的必然趨勢。只有不斷探索和創新，將數字消防物聯網服務與其他先進技術結合，才能構建更加完善的消防安全體系，為人民提供更加安全、高效的消防服務。

參考文獻

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[5]郝曉琳，張蓉.消防設施物聯網系統數據傳輸與質量控制研究[J].質量與認證，2022（04）：66-68.