物联网技术是“智慧消防”体系建立的基础,实现了物物相连,信息互通,且自动化整合、处理,效率高。在物联网体系构架中,主要分为: 感知层、网
络层与应用层。其中,感知层是物联网构成的基础,是获取海量信息数据的源头。因此,在感知层中,传感器技术就成为了整个物联网体系架构的核心关
键。只有传感器达到了相应的技术要求,整个物联网系统、“智慧消防”体系才能够正常、良好运行。
在现有消防安全系统中,火灾自动报警系统作为传感器充当着整个消防安全体系架构中的“感知层”,探测温度、光烟等物理信号,传递火灾讯号。然
而,现在火灾自动报警系统中的火灾探测器并不能满足“智慧消防”体系中对传感器的要求。在基于物联网的“智慧消防”体系中,要求输入端传感器具有双向通信交互功能,完成接收处理外部信息、传输信号与接收应用层指令等动作,且消防行业具有其特殊性,对传感器的要求也相对不同。因此,在下一阶段的“智慧消防”体系构建中,应着力突破传感器核心技术,研制开发出适用于“智慧消防”架构的物联网传感器,打牢整个系统的基础。
或者应用程序占资源,进而能够满足各种 QoS( 服务 质量) 需求。 ( 3) 基于 Map /Reduce 的并行计算。Map /Reduce 是设计用来处理消防大数据的批量处理方法,具有性 价比高,持续可扩展和高吞吐量等特点。Map /Reduce 是以批处理的模式来运算的,这种批处理模式在处理 离线数据时具有非常大的优势。 ( 4) 基于 Hive 的数据清洗。Hive 是 Hadoop 一个 的数据仓库框架,能够在 Hadoop 的分布式文件系统上 建立智慧消防数据仓库,来存储,组织和管理数据,并 为决策支持系统提供数据支持。 ( 5) 基于 HBase 的数据查询。HBase 是一个适合 于非结构化数据存储的数据库,可以实现大数据内容 的读写。HBase 支持范围查询,可以直接写入 Hadoop 处理后的数据。 2. 3. 2 Spark 关键技术应用 Spark 适合用来作需要多次迭代的计算,特别是消 防大数据挖掘和机器学习算法。Spark 立足于内存计 算,其性能和速度都优于 MapReduce,对于用户来说 易于使用,符合低延时、迭代计算的大数据应用。 其中用于处理特定场景定制四个 Spark 高层模 块: Spark SQL,MLlib,GraphX 和 Spark Streaming。这 四个模块基于 Spark RDD 进行了专门的封装和定制。 ①Spark SQL 用于分布式 SQL 查询的工作; ②MLlib 化 是分 布 式 机 器 学 习 库, 它 基 于 Spark 进 行 编 写; ③GraphX是一个负责对大规模图进行处理和计算的 模块; ④Spark Streaming 负责实时大数据的流式计算。 这四个模块可以无缝结合,互相配合。Spark 生态环 境,如图 1 所示。
依托公安网( 消防信息网及指挥调度网) 、边界接入平台和公安 PGIS 地图,实现灭火救援的一张图指挥、一张图调度、一张图分析、一张图决策。通过
城市重大事故及地质性灾害事故救援两大应急通信系统,实时获取灾害现场图像、语音和数据,掌握灾情动态及发展态势。通过共享对接**应急联动部
门、社会应急联动单位、联勤保障单位等信息资源,提高接警出动、联合处置、联动协同效能。
利用大数据平台处理纷繁复杂的*管理信息,深入挖掘分析数据。在战训方面,建设模拟训练系统,形成详细全面的单兵业务素质信息库,分析处理后对个人能力水平做出量化评估。在政工方面,搭建资源共享学习平台,不断丰富充实数据资料,显著提高政治学习交流的深度与广度,根本提高政治、党务工作的效率与质量。在后勤方面,运用物联网技术构建消防后勤管理平台,将消防车辆、灭火救援装备、营房器具户籍化,实现掌控与调度。
通过把火灾预警、应急救援与*管理等工作接入“智慧消防”系统,将司、政、后、防工作从自动化水平提升进入高层次的智能化水准,信息化程度
与质量不断加深,实现了警力调动科学合理化、政务工作深入规范全面化、后勤管理细致化、防火监督工作高效化,开创了消防工作的新理念与模式。
在该网络架构中, LoRa 网关是一个透明传输的中继, 连接终端设备和后端服务器 [7]。 网关与服务器间通过标 准 IP 连接, 终端设备采用单跳与一个或多个网关通信。 所 有节点与网关间均是双向通信, 终端与网关之间的通信是在 不同频率和数据传输速率基础上完成的, 数据速率的选择需 要在传输距离和消息时延之间权衡。 由于采用了扩频技术,不同传输速率的通信不会互相干扰。 物联网技术在消防领域的应用是指在消防预警现场, 采 用各种传感设备将现场采集的大量信息通过网络传输至消防 报警指挥中心。 指挥中心的管理人员可以通过这些信息对现 场进行救援力量、 救援装备及救援物资的部署 [8]。 指挥中心 是整个系统的决策**, 管理人员可以使用系统的所有功能, 主要包括以下几点 : (1) 设备的管理和配置 :每个前端节点均包含报警状态、 位置、电量、设备识别码等信息, 管理人员能够方便地对节点、 网关进行配置, 对系统容量进行扩展。 (2) 实时报警及通知 : LoRa 低功耗的特点决定了其可 以长时间不停歇地工作, 从而实现实时报警, 通知方式包括 微信、 短信、 邮件、 电话报警等。 (3) 基于 GIS 的信息显示 : 由于每个前端节点都可以配 置位置信息, 所以监控管理平台可以通过 GIS 系统实现地图 显示,可视性强。 为消防部门开展建筑日常管理、设施维护、 应急疏散提供便利 [9]。 (4) B/S 架构模式, 支持云或本地部署 : B/S 架构* 安装客户端, 方便快捷、 交互性强, 用户可以自行选择将 Web、 数据库等服务器部署在本地, 或者架设在云端。 基于 云平台的新型物联网运营模式比传统的本地部署拥有多优 势, 如信息加安全可靠、 投入成本低, 具有大的存储 容量、 强的计算能力等。 低廉的计算成本与灵活的配置能 力使云计算产业在蓬勃发展的同时也促进了其他相关产业的 进步 [10]。