浅析智慧消防云平台的设计与应用

【摘要】本文提出了一种基于云平台的新型智慧消防控制系统，在保障基础消防控制系统综合集成的同时基于云平台实现对建筑物内人员的定位与数量统计，建立建筑物BIM模型基于zigbee技术为被困人员制定合理的疏散路线；节点工作情况、火灾情况皆可以在移动端实时反馈，可以辅助消防员准确救援。大大提高了逃生与救援效率，避免火灾产生更大的损失。 

【关键词】智慧消防；云平台；zigbee 

1 概述        

在“智慧物联"“云计算"技术高速发展的今天，消防作为保证人身安全的重要环节理应引起人们的重视。而目前大多数消防监控方法仍为在消防控制室设工作人员 24 小时值班，这样的模式在一定程度上执行困难，并存在安全隐患。同时现有的火灾自动报警系统存在各个设施孤立运行的情况，不能做到互通信息、及时反馈、协调运行的要求，反而给消防系统的管理带来了更多问题。该系统在将基础消防控制系统灵活优化整合的基础上，还可以实现自动报警、监控、定位救援、规划逃生路线的功能，同时可在云端监控，节省了人力资源的同时也大大提高了火灾监控的效率与精准辅助消防救援的能力。 

2 系统设计

 系统总体方案：该系统由应用层、综合显示层与感知执行层构成。感知执行层连接温度传感器、感烟探测器等各种探测器组成各个子系统，判断节点运行情况以实现基础的消防监控报警功能。感知执行层可将信息发送给综合显示层显示在综合显示器上并上传至应用层。其中应用层由云平台端与手机客户端组成，云平台端可以实现对建筑物 BIM 模型的建立与发生火灾后计算、规划路径的功能；同时移动设备也可以接收云平台发送的信息从而进行实时监控，图1。

       TCP协议把数据上传给ARM CORTEX A9服务器，服务器中的线程1通过TCP收发数据，线程 2对数据进行解析，线程3开辟共享内存，把数据实时放入共享内存中，线程4把数据存放在sqlite3数据库中，同时运行BOA服务器，通过CGI程序对Web浏览器数据实现双向通信，网页Web浏览器上实现显示数据与控制功能。

      在应用层：云服务器进行路径规划、BIM 三维建模与zigbee定位，用来实现火灾逃生与救援功能同时也可与手机APP实时传输，同时，实现所有数据同步显示。

     消防监控报警系统：基础的火灾报警监控功能是重中之重，提供完善的基础性保障是智慧消防的根基。本系统将消防监控报警系统下分几个子系统：（1）火灾报警系统；（2）风控制系统；（3）防火门系统；（4）水控制系统。

 3 综合控制器设计         

     本系统选择ARM CORTEX A9处理器，为了接收zigbee端的定位信息，在服务器ARM CORTEX A9的主进程中创建多个线程，每个线程单独执行相应功能。

    线程1创建TCP服务端，接受信息并可以反馈指令。线程2对接受的信息进行归纳处理并存储。线程3创建共享内存，可以接受从网页发来的信息。线程4首先对串口进行初始化，然后每隔80毫秒从串口接收 zigbee数据。线程5对zigbee 信息进行分析，计算出计算点的信息，执行定位功能。结构功能如图2所示。

图2 综合控制器设计框图 

4 BOA服务器与WE页面设计 

4.1 BOA服务器页面设计与功能

  综合定位功能         

输入网站地址可进入服务器首页，系统可根据zigbee定位，实现上述对被困人员的定位，在综合显示屏页面上显示人员位置如图3综合显示屏定位系统页面所示，便于消防员进行救援。

图 3 综合显示屏定位页面

4.2 Web 路径规划页面

本系统选择Apache作为Web服务器，Apache开放源代码，支持跨平台并且易与手机 APP 互联。安装Apache用到4个文件：httpd、apr、apr-util、pcre-8.40。这样可以提高并发进程的处理速度与数量。在路径规划系统页面的人员位置处输入着火点位置，该系统即可规划逃生路线。逃生路线如图5所示。

图5逃生路径规划页面

5 安科瑞智慧消防平台介绍

5.1平台结构

5.平台主要功能介绍

5.1首页用户登录成功之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。

5.2.手机APP

APP支持Android、iOS操作系统，方便用户查看电气火灾、防排烟、消防水、消防设备电源、防火门、消防设备管理、

视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。

5.3产品介绍电气火灾监控探测器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT网络上传，单表流量说明：上传间隔一分钟，小于30M/月；上传间隔二分钟，小于15M/月；上传间隔五分钟，小于10M/月.

6 结论 

随着互联网的发展，智慧消防也应登上消防系统发展的舞台，本系统对建筑物建立整体 BIM 模型，并将每层划分为普通区域与逃生区域，根据云平台上传的消防数据并基于 Zigbee可实现对被困人员的定位并根据反馈的“着火点"避开火情严重区域，从逃生区域规划不同的逃生路线，并将逃生路线由云平台直接发送至手机移动端。