大數(shù)據(jù)的智能消防管理系統(tǒng)淺議

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摘要：近年來，越來越多的新型電子產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的生活中，這些電子產(chǎn)品在便利人們生活的同時(shí)，也大大地加深了火災(zāi)隱患，加大了消防員的工作量。因此，本文通過問卷星調(diào)查人們對(duì)智能消防系統(tǒng)的需求度，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，開發(fā)智能消防系統(tǒng)，解決聾啞人不方便報(bào)警、報(bào)警人不能準(zhǔn)確說出報(bào)警位置等無效報(bào)警問題。并旨在通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析系統(tǒng)內(nèi)歷史報(bào)警數(shù)據(jù)，找到火災(zāi)高發(fā)場所，提前進(jìn)行防控，減少火災(zāi)的發(fā)生。對(duì)于已發(fā)生火災(zāi)的場所，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)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(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：智能消防系統(tǒng)；無效報(bào)警；消防預(yù)警

1引言

沈陽市智慧城市總體規(guī)劃（2016-2020年）中提到“沈陽市要緊緊抓住新一代信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇，深化落實(shí)國家推進(jìn)智慧城市、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國制造2025”的戰(zhàn)略部署”的戰(zhàn)略。針對(duì)此戰(zhàn)略，消防應(yīng)急作為城市建設(shè)中的重要組成部分，也需要建設(shè)與智慧城市相匹配的智能消防以應(yīng)對(duì)火災(zāi)隱患[1]。因此，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與消防系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合勢(shì)在必行。

2智能消防系統(tǒng)的必要性

近年來，隨著火災(zāi)爆炸等事故頻發(fā)，傳統(tǒng)的消防手段已經(jīng)無法滿足時(shí)代的發(fā)展需求[2]。在這些火災(zāi)事故中，有絕大部分是因?yàn)閳?bào)警不及時(shí)、報(bào)警時(shí)地點(diǎn)不詳細(xì)等原因?qū)е孪绬T不能夠快速定位到火災(zāi)地點(diǎn)，導(dǎo)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(duì)身邊人調(diào)研智能消防系統(tǒng)的必要性。該問卷中主要有“如果發(fā)生火災(zāi)時(shí)您不能夠打電話，會(huì)以何種方式報(bào)警？”、“對(duì)于報(bào)警后，方便消防員快速定位，您有什么建議”和“您認(rèn)為是否有開發(fā)智能系統(tǒng)的必要”等問題。針對(duì)以上問卷，共收集到38份問卷。由圖1可知，當(dāng)遭遇火災(zāi)，人們又不方便打電話時(shí)，有86.11%的人選取報(bào)警系統(tǒng)?！皩?duì)于報(bào)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(xiàn)頻率較高的詞匯為定位、手機(jī)和GPS。在“您認(rèn)為是否有開發(fā)智能系統(tǒng)的必要”問題中，94.74%的人認(rèn)為有必要開發(fā)，因此，本文將結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)智能消防系統(tǒng)。

3基于大數(shù)據(jù)的消防管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于以上調(diào)研結(jié)果，本文設(shè)計(jì)了基于大數(shù)據(jù)的智能消防管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)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(tǒng)解決了聾啞人不方便報(bào)警、報(bào)警人不能準(zhǔn)確說出報(bào)警位置等無效報(bào)警問題，并且具有消防預(yù)警功能，能夠檢測(cè)出火災(zāi)高發(fā)場所，從而提醒消防員采取適當(dāng)?shù)夭呗?，避免火?zāi)的發(fā)生。

3.1系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)難點(diǎn)

本文采用MVC+DAO設(shè)計(jì)模式對(duì)消防員訓(xùn)練與出警進(jìn)行管理，利用python語言中的exifread庫對(duì)圖片位置進(jìn)行解析，采用pandas對(duì)出警信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，實(shí)現(xiàn)消防預(yù)警功能。采用Java語言和SqlServer數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。3.1.1MVC+DAO設(shè)計(jì)模式。MVC設(shè)計(jì)模式是軟件項(xiàng)目中常用的一種開發(fā)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(shè)計(jì)典范，用一種業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)和界面顯示分離的方法組織代碼，將業(yè)務(wù)邏輯聚集到一個(gè)部件里面，在改進(jìn)和個(gè)性化定制界面及用戶交互的同時(shí)，不需要重新編寫業(yè)務(wù)邏輯。DAO(DataAccessObject）設(shè)計(jì)模式是屬于JavaWeb開發(fā)中數(shù)據(jù)持久層的操作，它實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)處理的底層之間的分離[4]。當(dāng)DAO與MVC一起使用時(shí)，DAO將對(duì)數(shù)據(jù)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(fù)用，大大降低了程序塊間的耦合性，便于程序的維護(hù)和擴(kuò)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(shù)碼相機(jī)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(gè)非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析工具包，集成了數(shù)據(jù)可視化的功能。Pandas中包含大量的庫和一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型。Pandas提供了很多快速處理數(shù)據(jù)的函數(shù)和方法，非常強(qiáng)大好用。3.1.4技術(shù)難點(diǎn)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中，開發(fā)了“聾啞人救助”公眾號(hào)以及智能消防管理系統(tǒng)。技術(shù)難點(diǎn)在于如何用Python語言將照片的經(jīng)緯度進(jìn)行解析。本系統(tǒng)通過定義Image_location()方法獲取照片位置，調(diào)用exifread庫對(duì)圖片進(jìn)行定位并實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯度的確認(rèn)。

3.2系統(tǒng)主要功能

3.2.1查詢出警地點(diǎn)。該功能主要通過調(diào)用百度地圖API實(shí)現(xiàn)，消防員登錄系統(tǒng)后在主界面點(diǎn)擊查詢出警地點(diǎn)按鈕，在查詢出警地點(diǎn)界面輸入想要查找的地點(diǎn)，例如沈陽工學(xué)院，在地圖上輸入沈陽工學(xué)院，即可在地圖上查找到沈陽工學(xué)院。隨意點(diǎn)擊地圖上任何位置，該點(diǎn)的經(jīng)緯度即可在頁面上顯示出來，并會(huì)實(shí)時(shí)規(guī)劃出最優(yōu)路線。查詢出警地點(diǎn)功能實(shí)現(xiàn)界面，如圖3所示。3.2.2聾啞人報(bào)警功能。由于聾啞人打電話不方便，不能夠及時(shí)報(bào)警，特開發(fā)此功能解決聾啞人報(bào)警問題。聾啞人只需將手機(jī)的地理位置設(shè)置開啟狀態(tài)，并將其發(fā)送到聾啞人援助公眾號(hào)，接警人員在后臺(tái)下載照片，通過Python語言就可以解析到該照片所對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度，從而準(zhǔn)確定位。聾啞人報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)過程，如圖4所示。3.2.3消防預(yù)警功能。該功能主要是通過Pandas對(duì)系統(tǒng)中歷史報(bào)警記錄進(jìn)行可視化分析，將系統(tǒng)中報(bào)警次數(shù)導(dǎo)出，并繪制直方圖。通過直方圖顯示，某駕校半年內(nèi)報(bào)警次數(shù)為3次，報(bào)警次數(shù)最多，因此可將此場所設(shè)為高危場所，加強(qiáng)消防防控處理和定期檢查，將火災(zāi)扼殺在搖籃中。

4結(jié)束語

為響應(yīng)沈陽市智慧城市總體規(guī)劃（2016-2020年），推進(jìn)智慧城市建設(shè)，解決城市中的消防隱患，特開發(fā)了智能消防系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合了MVC架構(gòu)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，主要解決出警地點(diǎn)的快速查詢、聾啞人報(bào)警不便以及火災(zāi)高發(fā)場所檢測(cè)三個(gè)主要問題。針對(duì)于聾啞人報(bào)警問題，本系統(tǒng)開發(fā)了聾啞人救助公眾號(hào)，用于聾啞人實(shí)時(shí)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(bào)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(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)于火災(zāi)高發(fā)場所檢測(cè)問題，主要通過Pandas庫對(duì)系統(tǒng)歷史報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，從而找到高發(fā)場所，對(duì)該類型場所進(jìn)行防控并加大日常消防檢測(cè)強(qiáng)度和消防演練強(qiáng)度，從而做到防患于未“燃”。

作者:王龍豐 單位:沈陽工學(xué)院