大數據的智能消防管理系統淺議

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摘要：近年來，越來越多的新型電子產品出現在人們的生活中，這些電子產品在便利人們生活的同時，也大大地加深了火災隱患，加大了消防員的工作量。因此，本文通過問卷星調查人們對智能消防系統的需求度，結合大數據技術，開發智能消防系統，解決聾啞人不方便報警、報警人不能準確說出報警位置等無效報警問題。并旨在通過大數據技術，分析系統內歷史報警數據，找到火災高發場所，提前進行防控，減少火災的發生。對于已發生火災的場所，通過大數據技術快速定位，提升消防員的滅火救援速度，從而最大限度地保證人們的生命、財產安全。

關鍵詞：智能消防系統；無效報警；消防預警

1引言

沈陽市智慧城市總體規劃（2016-2020年）中提到“沈陽市要緊緊抓住新一代信息技術創新發展的戰略機遇，深化落實國家推進智慧城市、大數據、“互聯網+”、“中國制造2025”的戰略部署”的戰略。針對此戰略，消防應急作為城市建設中的重要組成部分，也需要建設與智慧城市相匹配的智能消防以應對火災隱患[1]。因此，將大數據技術與消防系統進行結合勢在必行。

2智能消防系統的必要性

近年來，隨著火災爆炸等事故頻發，傳統的消防手段已經無法滿足時代的發展需求[2]。在這些火災事故中，有絕大部分是因為報警不及時、報警時地點不詳細等原因導致消防員不能夠快速定位到火災地點，導致沒有最大限度地減少傷害。因此基于以上因素，通過問卷星對身邊人調研智能消防系統的必要性。該問卷中主要有“如果發生火災時您不能夠打電話，會以何種方式報警？”、“對于報警后，方便消防員快速定位，您有什么建議”和“您認為是否有開發智能系統的必要”等問題。針對以上問卷，共收集到38份問卷。由圖1可知，當遭遇火災，人們又不方便打電話時，有86.11%的人選取報警系統。“對于報警后，方便消防員快速定位，您有什么建議”，人們的回答如圖2所示。其中出現頻率較高的詞匯為定位、手機和GPS。在“您認為是否有開發智能系統的必要”問題中，94.74%的人認為有必要開發，因此，本文將結合大數據技術開發智能消防系統。

3基于大數據的消防管理系統設計

基于以上調研結果，本文設計了基于大數據的智能消防管理系統。該系統具有消防員登錄、查詢出警信息等基本功能。除此之外，該系統解決了聾啞人不方便報警、報警人不能準確說出報警位置等無效報警問題，并且具有消防預警功能，能夠檢測出火災高發場所，從而提醒消防員采取適當地策略，避免火災的發生。

3.1系統架構及技術難點

本文采用MVC+DAO設計模式對消防員訓練與出警進行管理，利用python語言中的exifread庫對圖片位置進行解析，采用pandas對出警信息進行數據分析，實現數據可視化，實現消防預警功能。采用Java語言和SqlServer數據庫進行開發設計。3.1.1MVC+DAO設計模式。MVC設計模式是軟件項目中常用的一種開發模式，全名是Model一View—Controller，是模型(Model）—視圖(View）一控制器(Controller)的縮寫[3]。它是一種軟件設計典范，用一種業務邏輯、數據和界面顯示分離的方法組織代碼，將業務邏輯聚集到一個部件里面，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時，不需要重新編寫業務邏輯。DAO(DataAccessObject）設計模式是屬于JavaWeb開發中數據持久層的操作，它實現了業務邏輯層與數據處理的底層之間的分離[4]。當DAO與MVC一起使用時，DAO將對數據的處理方法從MVC的模型Model中分離了出來，這樣更加有利于代碼復用，大大降低了程序塊間的耦合性，便于程序的維護和擴展。3.1.2exifread庫。exifread含義如名字所示，讀取exif格式的文件。Exif是可交換圖像文件的縮寫，是專門用來記錄數碼相機拍攝的照片屬性信息。通過exifread可獲取照片的地理位置等基本信息。3.1.3Pandas庫。Pandas是Numpy庫中的一種工具，其是一個非常強大的數據分析工具包，集成了數據可視化的功能。Pandas中包含大量的庫和一些標準的數據模型。Pandas提供了很多快速處理數據的函數和方法，非常強大好用。3.1.4技術難點。本系統實現過程中，開發了“聾啞人救助”公眾號以及智能消防管理系統。技術難點在于如何用Python語言將照片的經緯度進行解析。本系統通過定義Image_location()方法獲取照片位置，調用exifread庫對圖片進行定位并實現經緯度的確認。

3.2系統主要功能

3.2.1查詢出警地點。該功能主要通過調用百度地圖API實現，消防員登錄系統后在主界面點擊查詢出警地點按鈕，在查詢出警地點界面輸入想要查找的地點，例如沈陽工學院，在地圖上輸入沈陽工學院，即可在地圖上查找到沈陽工學院。隨意點擊地圖上任何位置，該點的經緯度即可在頁面上顯示出來，并會實時規劃出最優路線。查詢出警地點功能實現界面，如圖3所示。3.2.2聾啞人報警功能。由于聾啞人打電話不方便，不能夠及時報警，特開發此功能解決聾啞人報警問題。聾啞人只需將手機的地理位置設置開啟狀態，并將其發送到聾啞人援助公眾號，接警人員在后臺下載照片，通過Python語言就可以解析到該照片所對應的經緯度，從而準確定位。聾啞人報警功能實現過程，如圖4所示。3.2.3消防預警功能。該功能主要是通過Pandas對系統中歷史報警記錄進行可視化分析，將系統中報警次數導出，并繪制直方圖。通過直方圖顯示，某駕校半年內報警次數為3次，報警次數最多，因此可將此場所設為高危場所，加強消防防控處理和定期檢查，將火災扼殺在搖籃中。

4結束語

為響應沈陽市智慧城市總體規劃（2016-2020年），推進智慧城市建設，解決城市中的消防隱患，特開發了智能消防系統。該系統結合了MVC架構和大數據技術，主要解決出警地點的快速查詢、聾啞人報警不便以及火災高發場所檢測三個主要問題。針對于聾啞人報警問題，本系統開發了聾啞人救助公眾號，用于聾啞人實時拍攝火警照片并上傳，采用exifread庫解析圖片位置，有效地解決了聾啞人報警等問題，極大地提升消防員的滅火救援速度，從而最大限度地保證人們的生命、財產安全。針對于火災高發場所檢測問題，主要通過Pandas庫對系統歷史報警數據進行可視化分析，從而找到高發場所，對該類型場所進行防控并加大日常消防檢測強度和消防演練強度，從而做到防患于未“燃”。

作者:王龍豐 單位:沈陽工學院