CN102968681A - 消防管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消防管理系统和方法，该系统包括采集感知系统、网络传输系统和后台管理系统；采集感知系统包括用于对消火栓的状态信息进行采集的消火栓状态传感器；网络传输系统用于通过有线或无线的方式将消火栓的状态信息发送到后台管理系统；后台管理系统用于接受消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。采集感知系统还包括用于火灾探测器，网络传输系统通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到后台管理系统；后台管理系统判断火灾发生地点，并根据消火栓的状态信息，选择适当的消火栓对消防车或人员进行导航。本发明基于消火栓工作状态实时采集，可实现消火栓日常巡检维护以及消防车取水寻找目标消火栓的精确导航功能。

Description

消防管理系统和方法

技术领域

本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种消防管理系统和方法。

背景技术

目前国内大部分城市的消防尚停留在接到火警电话然后出警这种原始的处理模式。这种处理方式无法应对各种突发事件的发生，例如假报警电话浪费警力；某段道路维修或者交通堵塞导致消防车延误到达火灾现场的时间；火势太大，消防车的水量不足以灭火，需要就地取水却无法快速及时地找到消火栓的位置。这些难题由于一直没有有效的解决办法，导致投入大量的人力、物力却未收到良好的效果。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的问题，本发明提供一种消防管理系统和方法，基于消火栓工作状态实时采集，并可结合高精度GPS定位、GIS地图管理技术，实现消火栓日常巡检维护以及消防车取水寻找目标消火栓GIS精确导航功能，减轻政府人力物力的投入，同时大幅降低维护成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种消防管理系统，包括采集感知系统、网络传输系统和后台管理系统；采集感知系统包括用于对消火栓的状态信息进行采集的消火栓状态传感器；网络传输系统用于通过有线或无线的方式将所采集的消火栓的状态信息发送到后台管理系统；后台管理系统用于接受所采集的消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。

根据本发明的一个实施例，后台管理系统连接GPS定位信息数据库和GIS地理信息数据库，以根据所接收的消火栓的状态信息，选择消火栓对消防车或人员进行导航。

根据本发明的一个实施例，采集感知系统还包括用于对火灾进行监控的火灾探测器，网络传输系统通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到后台管理系统；后台管理系统接受所采集的火灾信息，判断火灾发生地点，并根据所接收的消火栓的状态信息，选择消火栓对消防车或人员进行导航。

根据本发明的一个实施例，后台管理系统包括报警监测子系统、信息管理子系统以及导航服务子系统；报警监测子系统用于实时获取火灾报警信息和/或消火栓的状态信息；信息管理子系统用于存储消火栓状态和位置信息、和/或地理信息、和/或实时的道路交通信息；导航服务子系统用于根据报警监测子系统获取的报警信息以及信息管理子系统中存储的信息选择消火栓进行消防路径的规划，并对所生成的消防路径提供路径导航。

根据本发明的一个实施例，当报警监测子系统检测到火灾报警信息时，导航服务子系统能够在地理信息中对火灾地点进行标记，根据所标记的火灾地点、火灾地点周边消火栓的状态和位置信息和/或道路交通信息选择消火栓进行消防路径的规划，并按照所规划的消防路径对消防车或人员进行导航。

根据本发明的一个实施例，后台管理系统还包括设备维护子系统，设备维护子系统能够根据所获取的消火栓状态和位置信息得出消火栓的维护需求，并进行维护提示；当设备维护子系统发出维护提示时，导航服务子系统根据需要维护的消火栓位置信息和/或道路交通信息进行优化路径的规划，并按照所规划的优化路径对维护人员进行导航。

根据本发明的一个实施例，消火栓状态传感器包括下列中的至少一种或其组合：管网压力检测传感器、管网流量检测传感器、消火栓阀门状态检测传感器。

根据本发明的一个实施例，网络传输系统包括与消火栓设置在一起的无线终端模块，用于获取消火栓状态传感器采集的信息；网络传输系统还包括无线汇聚模块和远程无线传输模块，无线汇聚模块将各无线终端模块发送的数据进行汇聚后，通过远程无线传输模块发送到后台管理系统。

根据本发明的一个实施例，无线终端模块和无线汇聚模块采用紫蜂模块。

根据本发明的一个实施例，采集感知系统还包括数据处理控制器，分别与消火栓状态传感器和无线终端模块相连，将消火栓状态传感器采集的信息转换为数据信号后发送给无线终端模块。

根据本发明的一个实施例，数据处理控制器内部设置有定时器，当定时器计时到达指定时间点时，触发中断唤醒数据处理控制器，数据处理控制器给消火栓状态传感器供电，然后读取消火栓状态传感器采集的数据。

根据本发明的一个实施例，远程无线传输模块采用GPRS设备或3G设备，将数据通过GPRS网络或3G网络发送到后台管理系统。

根据本发明的另一个方面，提供一种消防管理方法，包括：

在消火栓上设置消火栓状态传感器对消火栓的状态信息进行采集；

通过有线或无线的方式将所采集的消火栓的状态信息发送到后台管理系统；

后台管理系统接受所采集的消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。

根据本发明的一个实施例，通过火灾探测器对火灾进行监控，并通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到后台管理系统；后台管理系统接受所采集的火灾信息，判断火灾发生地点，并根据所接收的消火栓的状态信息，选择消火栓对消防车或人员进行导航。

根据本发明的一个实施例，在消火栓上或消火栓附近设置无线终端模块，用于获取消火栓状态传感器采集的信息；通过无线汇聚模块将各无线终端模块发送的数据进行汇聚后，通过远程无线传输模块发送到后台管理系统。

本发明提供了一种消防管理系统和方法，涉及消火栓信息的自动获取、消火栓的智能维护，消火栓和平台管理系统的联动技术，以及针对消火栓信息的智能管理的火情状况下消火栓取水导航的应用和具体的取水导航的路径选择功能。该系统是基于消火栓工作状态（如水压、水质、流量、损坏等信息）实时采集，可结合高精度GPS定位和GIS地图管理技术，实现消火栓日常巡检维护以及消防车取水寻找目标消火栓GIS精确导航功能。目前GPS导航技术的行业应用已经十分的成熟，而且综合信息管理系统作为一种成熟的信息管理模式，应用于消防上也将为消防信息管理带来巨大的方便，减轻了政府人力物力的投入，同时大幅降低维护成本。本发明的实施将会推动消防工作与现有成熟的技术应用相结合，为消防部门提供了一种新的消防模式。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明实施例基于物联网的消防管理系统结构示意图；

图2为本发明实施例基于物联网的消防管理系统总体框架示意图；

图3为本发明实施例消火栓状态信息监测系统结构示意图；

图4为本发明实施例数据传输流程示意图；

图5为本发明实施例路径导航的实现方法示意图；

图6为本发明实施例系统总体工作流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，为解决现有技术无法应对各种突发事件的发生，不能实现消火栓日常巡检维护以及消防车取水寻找目标消火栓精确导航功能的问题，本发明实施例提供一种消防管理系统，包括采集感知系统10、网络传输系统20和后台管理系统30；采集感知系统10包括用于对消火栓的状态信息进行采集的消火栓状态传感器11；网络传输系统20用于通过有线或无线的方式将所采集的消火栓的状态信息发送到后台管理系统30；后台管理系统30用于接受所采集的消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。

后台管理系统30连接GPS（全球卫星定位系统）定位信息数据库和GIS（地理信息系统）地理信息数据库，以根据所接收的消火栓的状态信息，选择适当的消火栓对消防车或人员进行导航。GPS定位信息数据库提供GPS定位信息服务，GIS地理信息数据库提供GIS地理信息数据。

采集感知系统10还包括用于对火灾进行监控的火灾探测器13，网络传输系统20通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到后台管理系统30；后台管理系统30接受所采集的火灾信息，判断火灾发生地点，并根据所接收的消火栓的状态信息，选择适当的消火栓对消防车或人员进行导航。

后台管理系统30包括报警监测子系统31、信息管理子系统32以及导航服务子系统34；报警监测子系统31用于实时获取火灾报警信息和/或消火栓的状态信息；信息管理子系统32用于存储消火栓状态和位置信息、和/或地理信息、和/或实时的道路交通信息；导航服务子系统34用于根据报警监测子系统获取的报警信息以及信息管理子系统中存储的信息选择适当的消火栓进行消防路径的规划，并对所生成的消防路径提供路径导航。

根据本发明的一个实施例，当报警监测子系统31检测到火灾报警信息时，导航服务子系统34能够在地理信息中对火灾地点进行标记，根据所标记的火灾地点、火灾地点周边消火栓的状态和位置信息和/或道路交通信息选择适当的消火栓进行消防路径的规划，并按照所规划的消防路径对消防车或人员进行导航。

根据本发明的一个实施例，后台管理系统30还包括设备维护子系统33，设备维护子系统33能够根据所获取的消火栓状态和位置信息得出消火栓的维护需求，并进行维护提示；当设备维护子系统33发出维护提示时，导航服务子系统34根据需要维护的消火栓位置信息和/或道路交通信息进行优化路径的规划，并按照所规划的优化路径对维护人员进行导航。

消火栓状态传感器11包括下列中的至少一种或其组合：管网压力检测传感器、管网流量检测传感器、消火栓阀门状态检测传感器。

如图3所示，网络传输系统20包括与消火栓设置在一起的无线终端模块21，用于获取消火栓状态传感器11采集的信息；网络传输系统20还包括无线汇聚模块22和远程无线传输模块23，无线汇聚模块22将各无线终端模块21发送的数据进行汇聚后，通过远程无线传输模块23发送到后台管理系统30。

优选地，无线终端模块21和无线汇聚模块22采用紫蜂（Zigbee）模块。

如图4所示，采集感知系统10还包括数据处理控制器12，分别与消火栓状态传感器11和无线终端模块21相连，将消火栓状态传感器11采集的信息转换为数据信号后发送给无线终端模块21。

数据处理控制器12内部设置有定时器，当定时器计时到达指定时间点时，触发中断唤醒数据处理控制器12，数据处理控制器12给消火栓状态传感器11供电，然后读取消火栓状态传感器11采集的数据。

远程无线传输模块23采用GPRS设备或3G设备，将数据通过GPRS网络或3G网络发送到后台管理系统30。

本发明实施例的目的在于提供一种基于物联网的消火栓信息监测的消火栓智能管理以及火情状况下消防车消火栓取水精确引导功能的消火栓信息应用管理系统。如图3所示，通过为消火栓这种城市消防设备配备消火栓状态传感器11和无线终端模块21（如Zigbee模块），利用Zigbee的自组网功能传输消火栓的状态信息，将分散在城市各处的消火栓连成一个网络，感知每个消火栓设备的状态信息，然后通过无线汇聚模块22集中处理采集感知系统10采集到的信息，将信息由GPRS或者3G网络传输到后台管理系统30，通过后台管理系统30的管理，实现消火栓的智能维护和火情情况下的灭火取水导航功能。该系统是基于高精度GPS定位、消火栓工作状态（如水压、水质、流量、损坏等信息）实时采集、和GIS地图管理技术，实现消火栓日常巡检维护以及消防车取水寻找目标消火栓GIS精确导航功能。该系统包括信息管理、报警监测、导航服务、设备维护四个子系统。系统整体框图如图2所示。

各子系统具体描述如下：

一、信息管理子系统

信息管理子系统是基于计算机网络和Oracle、SQLServer、mySql等关系型数据库的B/S、C/S架构管理应用软件。用户可使用多种移动终端设备（如手机、笔记本电脑、平板电脑等）或桌面电脑，通过浏览器访问或客户端软件对系统中的设备（如消火栓、移动终端设备、消防车及车载终端等）和人员（如消防人员、设备维护人员等）的相关信息进行查询、管理、输出等功能。信息管理子系统包括用户管理、消火栓信息监测管理、查询管理、消防信息管理、报表日志管理等几个部分。

用户管理是对使用该系统后台管理系统30的合法用户进行有效管理，包括用户名、姓名、密码、权限、角色、工号、联系方式、所属单位等。根据用户对象分析所得到的用户群体分类，赋予不同的用户不同的使用权限。它是通过用户登录管理、用户信息管理、用户个人设置管理三个功能子模块实现的。

消火栓信息监测管理是指对后台管理系统30内消火栓的编号、型号、水压值、水量值、使用年限、位置信息、有效期、历史巡检记录，历史维修记录等信息的管理，是通过消火栓信息管理、消火栓位置显示、消火栓信息显示、消火栓监测管理和消火栓条件查询功能子模块来实现的。消火栓的身份信息可以采用电子标签进行存储，便于巡检维护人员进行设备身份识别和信息读取，或者存储在消火栓信息监控系统自身的存储器设备内。

查询管理是通过人员设备查询、报表查询和结果导出三类功能子模块来实现的，系统通过设置具体的查询条件筛选界面来实现的。

消防信息管理分为消防车辆信息管理、消防出勤信息管理，消防员信息管理和指挥中心值守人员信息管理三类。其中，消防车信息包括消防车车辆编号、车辆类型、车辆归属、驾驶员、车辆当前所处位置、车辆使用状态等；消防出勤记录包括出勤时间、出勤人员、出勤原因等；消防员和指挥中心值守人员信息包括编号、姓名、地址、联系电话、值班时间、所在岗位等。系统通过在数据库中建立各自的信息表（如消防车信息表，消防员和指挥中心值守人员信息表等）来操作实现消防信息管理模块的功能。

报表日志管理是指对报表和日志进行管理。报表管理包括报表的导入导出，具体报表管理包括对供水管网冲洗报表、供水管网压力报表、消火栓详细信息报表、巡检人员出勤报表、巡检人员详细信息报表、消火栓报修记录报表、消火栓维修记录报表、前端检测设备电量报表等的管理，实现报表导出、打印的功能。日志管理包括日志的查询和导出功能，系统通过设置查询、导出界面，实现报表和日志的日常管理功能。

二、报警监测子系统

报警监测子系统包括接警、处警和警情转发等功能。该系统通过各种前端消火栓状态传感器11获取报警信号，通过网络将报警信号传输到中心管理后台管理系统30，管理人员即可通过PC客户端、手持或车载终端等设备及时接收并处理警情信息，同时后台管理系统30也可以提供邮件、短信、微博、警报、弹屏、报表等形式对警情信息予以转发、发布。

报警监测子系统的业务主要分为两个方面：

1、消火栓状态信息监测

信息管理子系统负责收集消火栓状态信息，并对其进行分析处理，正常状态下信息作为日志进入数据库存档。

前端消火栓信息监测设备通过压力、流量等消火栓状态传感器11对消火栓所连接的管网进行信息监测，通过行程开关等消火栓状态传感器11对阀门开闭状态进行监测，控制器电路将监测信息采集处理后发送到无线终端模块21（如Zigbee模块），通过Zigbee（即紫峰）路由网络，将数据传输到带有GPRS数据传输模块的汇聚节点设备。汇聚节点设备的数据处理控制器将各采集节点设备发来的数据打包处理后交给GPRS数据传输模块，通过GPRS（通用分组无线服务）/3G（第三代移动通信技术）公共无线通信网络，将数据传输到中心后台管理系统30的信息管理子系统的数据库，如图3所示。

如果报警监测子系统发现数据超出预先设定的数据范围，或者发现不符合逻辑的数据出现，比如水压、流量数据不正常（消火栓被撞倒），检测设备电池欠压报警（需要更换电池），定时巡检提醒以及其他非正常状况等，则会将检测结果提交到报警服务子系统，报警服务子系统根据紧急程度优先级，通过客户端以短信、邮件、报表等方式提醒管理人员及时处理。

2、火灾报警监测

前端火灾探测器13归报警监测子系统直接管理，并且实时监控。火灾探测器13（包括烟雾传感器、红外火灾探测器、视频智能分析火灾检测器、手动报警装置等）输出的检测信号通过Zigbee（即紫峰）、GPRS、网络传输到报警服务子系统。一旦出现警情，子系统会采用预先设置的各种通信方式（比如电话、短信、警报、弹屏、邮件、微博等）向各方面发布相关信息，提醒救火人员出警和火场附近的人员注意远离火灾现场。

三、导航服务子系统

导航服务子系统是基于GPS（全球卫星定位系统）精确定位和GIS（地理信息系统）地图导航系统，在移动终端和消防车车载设备上配备GPS定位系统，依据天气状态、交通状况和具体消火栓工作状态信息，通过可配置的路径优化策略对消防人员和系统维护人员寻找目标消火栓提供路径导航功能。

1、路径选择

1）消防车取水路径选择：在系统接收到警情信号后，消防人员通过相关设备（如消防车车载设备、移动终端设备等等）登入后台管理系统30系统，输入火情发生地具体信息(如地理位置信息、高层火灾等等)，系统通过调用消火栓工作状态信息数据库，为其在GIS地图上显示火情发生地附近固定半径范围内（如500m、1km等等）所有消火栓具体状态信息（不合格的予以特别标示，如正在被使用、已损坏，水压不够高层灭火等等）。系统通过可配置的路径优化策略，自动生成一条到达目标消火栓的最优路径（系统后台单独设置两条第二优路线作为备份，在遇到紧急情况时作为备选路段使用）并在终端设备中显示出来供消防车导航使用；消防人员也可主动选择目标消火栓，在消防人员选定具体消火栓后，系统为消防人员提供从源到达火灾发生地的具体路况信息（如交通拥堵状况、天气信息等等），以最短路径、最短时间、最空闲路段、避开小路等等为筛选条件供消防人员选择，实现路况的过滤功能，最终提供给消防人员到达目标消火栓取水具体路径（系统还后台备份两条第二优路线供紧急情况使用）并在终端设备地图中予以显示，如图5所示。

2）消火栓维护工作人员（如消火栓设备维修、巡检人员等等）路径选择：用户操作员通过移动终端设备登录后台管理系统30系统，从系统中下载需要维护的消火栓编号信息，选中具体的消火栓后，点击导航按钮，后台管理系统30自动生成最优路径，通过GPRS数据传输给终端设备显示。

2、路径导航

后台管理系统30系统操作员在获取了具体的路径信息后，设备终端结合内置的GPS定位系统，实现消防车的具体路线实时导航的功能。路径选择功能是通过GIS后台管理系统30技术基础上的地图管理来实现的。GIS地图管理包括实现地图定位、地理信息检索和最优路径分析的三种功能。地图定位是指在地图图层上实现各种位置信息的显示和标注功能；地图信息检索是指火灾现场地理位置相关的信息（如具体道路信息、消火栓工作状况、交通拥堵信息和视频监控信息等等）查询功能；最优路径分析是指基于GIS地图信息和道路网络（如交通状况、小路标注等等），对道路路径进行计算分析，通过比较获得从源到目标的最优路径（如速度最快、路径最短、躲避拥堵等等）功能。导航功能是通过具体的路径信息与终端内置的GPS定位系统结合实现的。

四、设备维护子系统

设备维护子系统负责对系统管理范围内的手持设备、车载设备、消火栓状态检测设备（根据需要，也可包括火灾报警设备）等的维护、记录及备案。维护子系统通过对后台管理系统30内部信息管理子系统存储信息的处理，定期生成需要进行人工巡检、维修和定期养护（如更换无线终端模块21的电池）的表单供相关业务操作员手持设备下载。针对每个待处理的设备，后台管理系统30系统提供导航服务子系统的导航功能，提供给操作员详细路径，在业务处理完毕后，后台管理系统30系统通过GPRS获取相关数据。

1、消火栓状态检测设备

第一种业务模式是巡检人员定期对所辖区域的设备进行巡检（可以指定巡检路线），然后将巡检结果录入信息管理子系统。如果设备出现问题，系统会在值班管理人员的客户端界面显示提醒信息，提醒管理人员有哪些设备工作状态不正常需要维护。管理人员根据提示信息为此设备分配维修人员，维护子系统自动生成一个维护工单。负责维修的人员领取维修工单，根据工单显示的位置信息到现场进行维修，遇到位置不太容易寻找的，维修人员可以采用手持终端辅助导航定位。

第二种业务模式是设备每天都会发送数据到信息管理子系统，设备维护子系统根据设备检测到的状态信息确定是否需要现场查看，如果出现无法通信或无法收到返回数据（或者设置规则，在确定的一段时间内无法收到其返回的信息）则发出报警通知维修人员实地查看。如果消火栓检测设备是采用定时开机上传数据的工作模式，维修人员可以通过携带的手持设备建立信息管理子系统和此单个检测设备的通信连接。确认消火栓检测设备恢复正常状态后，信息管理子系统重新配置该设备的工作状态，并入网路。

2、移动终端设备（如手持设备等）和车载设备

此类属于移动定位设备，信息管理子系统对每个设备都有信息备案，设备出现问题后交还设备管理部门，设备责任人申请维修工单，维修人员维修后再交付使用人员。

本发明实施例中采用的数据传输的方式可以采用无线传输设备和有线传输设备来实现。

无线设备比如采用GPRS或者3G作为子节点，直接向中心发送数据。有线设备比如采用RS485、RS232或者Internet网络直接向中心发送数据。

子节点的数据处理控制器12将数据发送到有线或者无线的数据转发设备（如Zigbee模块、RS232模块、RS485模块、GPRS模块、3G模块等），数据转发设备通过网络将数据转发到中心节点，中心节点接到数据后将数据发送到系统后台管理系统30。

GPRS网络也可以采用3G网络，后台管理系统30需要GIS接口提供地图数据，以便在进行路径导航的时候采用图片的形式显示导航路径和地理环境信息，这样比文字描述更加直观，后台管理系统30还需要GPS定位数据接口提供GPS定位信息。GPS定位数据和GIS地图数据信息最终进入导航服务子系统，保证系统导航功能的实现。前段报警设备检测到的环境状态信息和火灾报警信息通过internet设备（如路由器、交换机）将数据送入TCP/IP网络，最终数据通过网络送入系统后台管理系统30的数据接收端口，支持4个子系统的联动运行。其中，由于目前GPS定位，GIS技术已经很成熟，可以直接引用。

如图6所示，本发明实施例同时提供一种消防管理方法，包括：

在消火栓上设置消火栓状态传感器11对消火栓的状态信息进行采集；

通过有线或无线的方式将所采集的消火栓的状态信息发送到后台管理系统30；

后台管理系统30接受所采集的消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。

通过火灾探测器对火灾进行监控，并通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到后台管理系统30；后台管理系统30接受所采集的火灾信息，判断火灾发生地点，并根据所接收的消火栓的状态信息，选择适当的消火栓对消防车或人员进行导航。

在消火栓上或消火栓附近设置无线终端模块21，用于获取消火栓状态传感器11采集的信息；通过无线汇聚模块22将各无线终端模块21发送的数据进行汇聚后，通过远程无线传输模块23发送到后台管理系统30。

本发明实施例的消火栓状态获取以及综合管理方法由以下几部分组成，采集感知系统10、网络传输系统20和后台管理系统30，系统总体工作流程如图6所示，下面结合图6对本发明实施例的具体实现方法进行详细描述：

采集感知系统10主要通过专用消火栓状态传感器11完成对消火栓阀前水压、阀门状态数据的采集、监测，硬件上主要包括消火栓、消火栓阀门防盗装置、压力传感器、采集节点设备几个部分。其中消火栓阀门防盗装置安装在消火栓上，压力传感器安装在消火栓的阀前，采集节点设备安装在消火栓附近。采集节点设备采用电池供电，其内部的数据处理控制器12用来采集报警信号，平时处于低功耗省电待机状态，外设处于关闭状态，仅有内部RTC（实时时钟）定时器在工作，当定时器计时到达指定时间点时，便触发中断唤醒数据处理控制器12。数据处理控制器12先给安装在消火栓阀前的压力传感器供电，然后通过通信串口读取压力传感器的采集数据，以及通过开关量输入接口获取阀门防盗状态信息。

网络传输系统20主要包括Zigbee网络、GPRS网络，其数据传输流程如图4所示。采集节点设备将采集到的数据信息经过一定的处理或转换后，发送给自带的无线终端模块21（如Zigbee模块），Zigbee无线终端模块21通过Zigbee无线汇聚模块22，将数据传输到带有远程无线传输模块23的汇聚节点设备。汇聚节点设备的数据处理控制器将各采集节点设备发来的数据打包处理后交给远程无线传输模块23，通过GPRS/3G公共无线通信网络，将数据传输到后台管理系统30，最终进入后台管理系统30的数据服务器。

Zigbee（即紫蜂）是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。用于消火栓信息采集的Zigbee模块安装在防撞栏内侧或者消火栓附近的立杆上。Zigbee模块采集的消火栓数据信息是通过Zigbee自组网传输到网络系统中的无线汇聚模块22，通过GPRS或者3G网络将数据发送给后台管理系统30。一定区域内的Zigbee模块通过自组网的模式实现消火栓信息的传输，在一定区域内设置一个无线汇聚模块22，通过无线汇聚模块22处理采集到的该区域内的消火栓的状态信息，通过GPRS或者3G网络传输给后台管理系统30，通过后台管理系统30的信息综合管理实现消火栓的信息化管理（包括消火栓的智能维护和消火栓灭火的取水精确导航等功能）。

消火栓状态传感器11和Zigbee（即紫峰）模块受微控制器MCU（即数据处理控制器）的控制，MCU将消火栓状态传感器11获取的电信号转换为数字信号，保存为数据，发送到Zigbee，通过Zigbee自组网功能自动发送到接收端，发送过程不需要MCU的参与。

后台管理系统30是系统信息的存储池和集散地。所有数据、命令都在此处汇集、存储和发出。这些数据信息主要包括：前端消火栓状态传感器11信息、鉴权请求、GPS定位信息等。后台管理系统30提供C/S和B/S两种访问方式，可以根据用户权限提供相应的管理、查询、输出等功能，可以通过电脑、专用移动终端（Pad）、通用移动终端（手机）来访问。专用移动客户端服务于两类人员：一类是消防人员，帮助消防人员在发生火灾的时候进行消防车辆定位、消火栓定位和状态查询；另一类是设备巡检维护人员，在日常巡检维护的时候手持，进行巡检记录。后台管理系统30提供GIS接口，在地图上实时显示消火栓和移动终端的位置。通过移动终端的定位，可以实现消防车辆调度指挥、消防车辆引导、巡检维护人员管理考核等功能。

后台管理系统30是通过中心管理系统和GIS辅助系统两大功能模块来实现的，中心管理系统包括系统管理、日常监督管理、查询管理、报警管理、巡检维护管理、消防任务管理和日志管理模块；GIS辅助系统包括地图定位、地理信息检索、最优路径分析和临时路径分析模块来实现的。

系统管理模块对用户信息、单位信息、部门信息、角色信息和权限信息进行管理，实现基本的信息维护功能。

日常监测管理针对消火栓基础信息和工作状态以及地理坐标信息进行维护，能提供消火栓条件查询和GIS地图显示（同时显示基本信息）以及监测信息的处理功能。

查询管理模块包括对设备维护人员信息、指挥中心管理人员信息、指挥中心值守人员信息、巡检人员信息、消防车辆信息的管理，可以生成相关的统计和报表信息供查询使用。

报警管理模块包括对接警信息处理、报警位置的标示、报警相关设置和报警信息的显示流程。

消火栓巡检维护管理包括对巡检维护人员管理和巡检维护记录的管理。

消防任务管理包括对消防车辆的管理、消防出勤的管理、消防人员的管理和救火导航的管理。

报表日志管理是指报表生成和日志查询功能。

地图定位模块借助GIS后台管理系统30，实现各种位置信息的显示和标注功能。

地理信息检索模块是指借助GIS后台管理系统30，实现火灾现场地理位置相关的信息查询功能，包括道路、消火栓、交通、建筑内部结构、视频监控等信息。

最优路径分析模块是指借助GIS地图信息，基于道路网络，对道路长度进行分析（甚至包括道路交通状况），得到从源到目标的最优行车途径。

临时路径分析模块是指对距火灾发生地点附近的消火栓有效状态进行监控。向救火人员的手持设备提供消火栓定位信息。

上述可以发现，本发明实施例基于消火栓工作状态（如水压、水质、流量、损坏等信息）实时采集，并结合高精度GPS定位和GIS地图管理技术，实现消火栓日常巡检维护以及消防车取水寻找目标消火栓GIS精确导航功能。目前GPS导航技术的行业应用已经十分的成熟，而且综合信息管理系统作为一种成熟的信息管理模式，应用于消防上也将为消防信息管理带来巨大的方便，推动消防工作与现有成熟的技术应用相结合，为消防部门提供了一种新的消防模式，减轻了政府人力物力的投入，同时大幅降低了维护成本。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (11)

1.一种消防管理系统，其特征在于，包括采集感知系统、网络传输系统和后台管理系统；所述采集感知系统包括用于对消火栓的状态信息进行采集的消火栓状态传感器；所述网络传输系统用于通过有线或无线的方式将所采集的消火栓的状态信息发送到所述后台管理系统；所述后台管理系统用于接受所采集的消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。

2.如权利要求1所述的消防管理系统，其特征在于：所述后台管理系统连接GPS定位信息数据库和GIS地理信息数据库，以根据所接收的消火栓的状态信息，选择消火栓对消防车或人员进行导航。

3.如权利要求1或2所述的消防管理系统，其特征在于：所述采集感知系统还包括用于对火灾进行监控的火灾探测器，所述网络传输系统通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到所述后台管理系统；所述后台管理系统接受所采集的火灾信息，判断火灾发生地点，并根据所接收的消火栓的状态信息，选择消火栓对消防车或人员进行导航。

4.如权利要求3所述的消防管理系统，其特征在于：所述后台管理系统包括报警监测子系统、信息管理子系统以及导航服务子系统；所述报警监测子系统用于实时获取火灾报警信息和/或消火栓的状态信息；所述信息管理子系统用于存储消火栓状态和位置信息、和/或地理信息、和/或实时的道路交通信息；所述导航服务子系统用于根据所述报警监测子系统获取的报警信息以及所述信息管理子系统中存储的信息选择消火栓进行消防路径的规划，并对所生成的消防路径提供路径导航。

5.如权利要求4所述的消防管理系统，其特征在于：当所述报警监测子系统检测到火灾报警信息时，所述导航服务子系统能够在地理信息中对火灾地点进行标记，根据所标记的火灾地点、火灾地点周边消火栓的状态和位置信息和/或道路交通信息选择消火栓进行消防路径的规划，并按照所规划的消防路径对消防车或人员进行导航。

6.如权利要求4所述的消防管理系统，其特征在于：所述后台管理系统还包括设备维护子系统，所述设备维护子系统能够根据所获取的消火栓状态和位置信息得出消火栓的维护需求，并进行维护提示；当所述设备维护子系统发出维护提示时，所述导航服务子系统根据需要维护的消火栓位置信息和/或道路交通信息进行优化路径的规划，并按照所规划的优化路径对维护人员进行导航。

7.如权利要求1所述的消防管理系统，其特征在于：所述网络传输系统包括与消火栓设置在一起的无线终端模块，用于获取所述消火栓状态传感器采集的信息；所述网络传输系统还包括无线汇聚模块和远程无线传输模块，所述无线汇聚模块将各无线终端模块发送的数据进行汇聚后，通过所述远程无线传输模块发送到所述后台管理系统。

8.如权利要求7所述的消防管理系统，其特征在于：所述采集感知系统还包括数据处理控制器，分别与所述消火栓状态传感器和所述无线终端模块相连，将所述消火栓状态传感器采集到的信息转换为数据信号后发送给所述无线终端模块；所述数据处理控制器内部设置有定时器，当定时器计时到达指定时间点时，触发中断唤醒所述数据处理控制器，所述数据处理控制器给所述消火栓状态传感器供电，然后读取所述消火栓状态传感器所采集到的数据。

9.一种消防管理方法，其特征在于，包括：

在消火栓上设置消火栓状态传感器对消火栓的状态信息进行采集；

通过有线或无线的方式将所采集的消火栓的状态信息发送到后台管理系统；

后台管理系统接受所采集的消火栓的状态信息，以对消火栓的状态进行监控。

10.如权利要求9所述的消防管理方法，其特征在于：通过火灾探测器对火灾进行监控，并通过有线或无线的方式将所采集的火灾信息发送到所述后台管理系统；所述后台管理系统接受所采集的火灾信息，判断火灾发生地点，并根据所接收的消火栓的状态信息，选择消火栓对消防车或人员进行导航。

11.如权利要求9或10所述的消防管理方法，其特征在于：在消火栓上或消火栓附近设置无线终端模块，用于获取所述消火栓状态传感器采集的信息；通过无线汇聚模块将各无线终端模块发送的数据进行汇聚后，通过远程无线传输模块发送到所述后台管理系统。

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