建筑消防联网监控解决方案

 

 

 

 

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第一章系统概述

1.1概述

在现代城市中，火灾作为一种日益引起广泛关注的重大灾害，伴随着消防报警技术和计算机网络技术的迅猛进步，推动了城市及各区域消防智能化自动报警网络的构建，备受瞩目。这种系统的核心在于实现消防自动报警的远程监控，其服务对象涵盖城市、各个区域以及行业的消防管理机构。

通过消防自动报警远程监控系统可以帮助建设单位了解联网单位消防报警设备的开通情况、运行情况，对于不按规定安装、使用和维护消防自动报警设备的单位，及时要求其作出相应整改。可以帮助建设单位实时了解联网单位消防值班人员的在岗情况，杜绝因各种因素造成的人员脱岗现象。可以帮助单位进行上述各类数据的统计并编制报表。辅助联网单位消防控制室的值班人员及时、准确地确认和上报火警，最大限度提早报警时间、缩短报警过程，争取宝贵时间迅速出警灭火。

自动报警远程监控系统中的自动接警功能并非旨在替代人工119报警，而是作为辅助手段提升火警上报的规范化与可靠性。一旦城市自动接警中心确认火警，会通过专业设备实时传递至城市119指挥中心。地方消防管理部门可根据本地实际情况，灵活决定是否启用并如何利用这一功能。

1.2深入理解客户需求

随着企业业务的迅猛扩展，强化建筑消防安全的需求日益迫切。目前，消防设备尚未实现集中联网监控，导致消防系统的管理模式仍以分散为主，这在一定程度上影响了整体的安全保障水平。

1.3项目目标设定

计划对现有的消防报警设备实施联网整合，目标是在无需更换设备的前提下，借助各供应商提供的通信接口与标准协议，以及增设数据采集模块和协议转换组件，达成系统一体化建设。

现代化的安全设施联网监控体系，依托计算机、通信、自动化、图像识别与智能测控等尖端技术，通过高效通信网络，对区域内及远程机房和作业区域实施实时交互式监控。该系统涵盖了图像监控、智能门禁管理、环境参数监测、烟雾预警、防盗报警、故障诊断与报警、应急事件处理以及对相关数据的记录和分析，旨在实现对广泛区域内的工作场所进行全面集中的监控管理。

系统概述：安全设施集中监控体系，依托计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术和新型传感技术等多元集成，构建而成的网络架构。该系统的主要监控范围包括机房内的动力设备、消防设备、环境监测以及图像采集等关键环节。通过优化资源配置，强化维护支持手段，旨在确保通信设备的稳定运行与机房的安全防护，从而提升劳动效率和网络维护能力。

1.4创新与发展策略

设计方案应遵循先进、实用、灵活性强、稳定性高、高效且易于构建与升级的原则，目标是实现广泛的推广应用。旨在打造在同类消防自动报警系统中具备领先且实际应用价值的功能。系统设计采用模块化架构，施工过程灵活，可以根据实际需求和预算分期实施，逐步提升和完善系统功能。这种设计允许系统的组件自由组合和配置，展现出高度的适应性和扩展性。

1.5目标与设计策略

凭借公司在消防自动报警与联网系统构建领域的深厚积淀，以及对详尽且严谨的需求分析和设计规范的精准应用，本项目方案旨在实现以下总体目标：

该系统旨在构建成为一个联网的全方位消防网络监控体系，其组织结构依据地理区位和功能逻辑，划分为五个层级：前端火灾报警控制器与接口层、传输网络层、监控管理层以及对外部的接口连接。

接口层的核心组件是具备网络通信能力的数据通讯转换模块，它负责与来自不同制造商的火灾报警控制器实现连接。在无需人工干预的情况下，该系统能独立地实现远程监控和火灾报警联网功能。数据通讯转换器以其卓越的性能，展现出长时间稳定运行、高效且可靠的特点。

本项目所依赖的系统传输网络，我们将依托现有电信局配置的光纤传输设施进行构建。

监控层的构建基于当前状况，其核心功能强大，所有中心使用的硬件设备均为高效能配置。软件系统要求具备卓越的性能与实用性，以便通过计算机和大屏幕实现全面的软件监控，包括地图分布管理与报警点标识等关键功能。

系统设计充分考虑到功能升级和容量扩充的需求，确保能够最大化满足用户的多元化需求。其前端配备的数据通讯转换模块，具备兼容连接外部报警监控系统的接口及灵活的容量扩展能力。同时，监控中心预留了充足的前端接入扩展空间，使得在系统扩展过程中显得便捷而顺畅。

1.6原则与设计理念

系统设计需秉承先进性、可靠性和长远发展的导向，契合当前数字化、网络化、系统化与多维度发展的需求。各个监控中心子系统需在总体规划的引领下，分期分步稳健推进，兼顾现有资源的整合。设计过程中充分考量各类设备与系统的兼容衔接。网络构建需考虑与其它系统的无缝对接，以实现多系统融合。系统需配备充足的网络设备容量和处理性能，预留软硬件接口，确保其扩展性的充分保障。因此，系统的设计与建设必须遵循一系列基本原则。

1.6.1整合性方法论

在构建系统的过程中，应从整体视角出发，深入剖析各元素之间的交互关联，构建一个全面且结构严谨的体系。

1.6.2标准化操作指南

在设计与建设过程中，系统务必严格遵照国家、行业及企业的消防、建筑、防盗、电力供应、安全警报、通信等相关产品的系统设计规范和标准。

1.6.3先进性和实用性原则

系统设计需融合成熟先进的技术，强调其实用性。设计策略、原理、架构需体现这一原则，所选产品性能、通信手段以及计算机软硬件体系均应遵循先进与实用并重的要求。

1.6.4经济高效性原则

在构建系统的过程中，务必遵循市场经济法则，旨在实现多方共赢：既推动用户单位的利益，又兼顾社会、国家和施工单位的效益；同时，有利于系统的普及推广，并有效削减建设投资的成本。

1.6.5灵活的开放策略

本系统的构建秉承开放性理念，兼容各类软硬件设备及系统，且具备高度的可定制性和扩展性，支持后续的深化开发与升级。

1.6.6确保系统兼容与持久发展

高效整合现有系统与设备，深度挖掘并有效利用已有的资源存量，致力于确保各类运营中的相关资源能实现重用，从而避免不必要的重复性投资。

1.6.7可扩展性和易维护性原则

需针对系统网络的最终容量及未来网络发展规划，设计出一套优化方案，目标在于简化网络维护与升级的复杂流程，从而提升网络更新、维护和升级的执行效率。同时，强调系统的可维护性和可扩展性应具备较高的便捷性。

1.6.8强化安全保障与可靠性能

系统在运行过程中，承载着关乎国家经济建设、城市规划、社会安全及高科技技术领域的关键信息，因此对安全性有极高的要求。网络设备需实现高度集成，并采取严密措施防范非法用户的访问和计算机病毒的侵入，同时实现实时全面的网络监控。在软件设计与数据库管理阶段，应采用容错技术，确保软件系统的安全、精准、保密、稳定且高效运行。

1.7标准化与合规指南

系统的设计参考以下相关标准及规范要求：

1.《安全防范工程技术规范》：GB50348

2.《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94

3.《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

4.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

5.关于建筑电气安装工程的质量检测与评定，参考标准为《建筑电气安装工程质量检测评定标准》。

6.《电气装置安装工程施工及验收规范》GB(50254-50259)-96

7.《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994

8.《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

9.施工与验收规范：《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》

10.关于智能建筑的设计规范：DBJO8-47-95《智能建筑设计标准》

11.《消防报警系统设计规范》：GBJ116-88

12.《消防报警系统施工及验收规范》：GB50166-1992

第二章创新技术方案

2.1系统概览

系统构建采用两级架构设计：一级为核心监控模块，即监控中心；二级则由各子区域的消防主机构成。监控中心担当全局消防系统的集成操控与管理职责，通过网络传输，将数据从本地网络无缝连接至消防主机，实现分层控制。所有软件采用B/S架构模式。系统结构详图如下所示。

图：系统结构图

该系统数据流程采用逐级汇接至监控中心的架构设计。主/分控平台在汇集信息后，对各类信息进行深度分析，以便识别可能的故障或警报，并将这些关键信息转发至对应的监控中心。同时，通过语音提示、电话、电子邮件以及手机短信等多种途径，迅速通知相关管理人员，从而实现以下功能特性。

系统借助消防设备的通信数据、干接点信号或区域性有源信号，通过专业设备如协议转换模块、数据采集模块和协议网关，实时将火灾报警信息或干接点状态变化传输至主/分控中心。监控中心能即时接收并处理来自各区域的报警信号，包括火灾、设备故障等，警报信号以声效、文字提示、电子地图等形式实时报告。同时，系统具备短信报警功能，可将警情信息发送至预设的手机或电信设备。在主控平台上，报警事件以清晰的文字形式展示，包括时间、地点、报警状态及处理结果，并在数据服务器中保存历史记录。此外，系统还支持报警查询、数据管理（导入导出）以及权限控制等高级功能。

为了确保上述任务的有序与高效实施，本系统将划分为三个核心子系统。

2.1.1高效数据采集解决方案

消防远程监控与信息系统的基石主要包括消防报警信息、远程监控传输设备运行状态、值班人员在岗情况以及巡检报告，这些信息皆以其即时性为显著特征。信息采集系统应当具备功能，能自动或半自动地接收并发送无线传输设备的报警和运行状态数据。

消防监控无线传输设备监控信息：

监控系统收集的信息种类丰富，主要包括无线传输设备的运行状态数据、紧急火灾警报、故障预警、值班人员在岗确认以及巡检报告，信息采集手段采用自动化与人工操作相辅相成的方式进行。

2.1.2高效网络解决方案

按照规划设计的构想，消防远程监控系统将构建分为两个层级的网络架构。

本部局域网、移动通信网。

对消防监控计算机网络的功能要求：

-高速可靠的传输能力；

-异种、异构网的互连、互操作；

-恶劣天气情况下保证网络的畅通；

-开放和灵活的扩展性；

-网络可靠的安全性。

2.1.3高效消防远程监控解决方案

以下是监控中心管理软件的主要功能概览：  1. 实时监控模块：采用B/S架构，对消防报警系统进行无缝连接与动态追踪。 2. 数据驱动的用户模块：基于数据库信息，整合了短信预警与各类统计报表生成功能，提升用户体验和数据管理效率。

管理员角色管理子模块：允许对用户的权限和安全级别进行个性化定制，依据用户的具体情况进行差异化操作设置。

消防GIS电子地图管理功能：客户能够实现无线传输设备的动态GIS标注，从而简化地理位置数据的获取流程。此模块支持设备属性管理，包括增加、删除设备及设置详细信息。此外，还提供报警电话配置功能。同时，便于对消防图纸进行高效管理，如查看、上传、删除图纸，并能设定图纸的相关参数。

子模块：消防巡查管理 - 动态监控功能实时监测各消防主机的工作状态信息，确保设备运行无误，维持消防系统的稳定运行。 - 另一方面，该模块关注消防值班室的值班人员管理，实现对联网机构的全面考勤和巡检任务执行跟踪。

子模块：火灾预警处理 当联网传输设备接收到消防报警设备的火警信号后，按照国家最新标准GB16806-2006的要求，需在10秒内迅速传递至监控管理中心。监控中心的值班人员通过与现场消防值班人员沟通以及利用预设的预案管理系统功能，对火警信息进行即时评估，辨别其真实性。一旦确认为真实火警，应立即上报119，并同步传输至119消防调度指挥中心。同时，火警详情会通过短信或电话录音的形式直达相关领导和值班人员的移动终端，确保信息及时传达。

子模块：实时监控——系统连接的各监控点无线传输设备信息被实时呈现，内容涵盖火灾报警、值班人员在岗状态以及巡检动态。一旦火灾警情发生，将立即通过声音与光线警示，并发送短信通知值班人员以确保及时响应。

数据分析子模块：包括消防报警记录、无线传输设备的运行状态、值班人员在岗情况、巡检情况等报表统计分析。另外，还包括常规历史记录查询、报警事件查询、运行状态查询等。通过查询功能可以进于相关的故障分析追寻。

子模块：GIS地理信息系统- 提供系统所需的地理信息支持，通过电子地图实现部件或事件的精准定位与直观操作展示。

2.2详细阐述的系统架构设计

2.2.1系统架构概览

系统总体结构如下图所示：

2.2.2功能逻辑架构详解

系统功能逻辑结构如下图所示：

2.2.3网络架构设计

系统的网络拓扑结构如下图所示：

如图所示，各个报警主机将各类报警信息整合并上传至总控中心，经过数据的集中处理。总控中心对这些信息实施统一的管理和操控。本系统依据权限及管辖区域的划分，提供了定制化的管理功能与界面。

2.2.4细分软件架构

系统架构的重要性犹如大厦基石，它是确保系统顺畅运行的基石。为了构建一个满足用户业务需求的高效消防报警管理系统，本方案强调对合理系统架构的规划。这样的架构设计旨在强化系统的稳健性、扩展性，使其应用体系具备科学性、灵活性与可扩展性。它能有效应对现有应用的变更，以及未来新应用融入时的集成挑战，从而降低后期维护和集成成本，提升应用效益，推动系统持续健康发展。

方案的初步总体框架如下图所示

该系统架构由控制监督层、基础管理层与数据层三个并列层次，细分包含八个子系统。

监控与管理模块：负责汇集远程各信息节点生成并录入的数据，涵盖远程传输设备、远程管理系统应用等，实现实时对消防设施、消防资源以及火灾警报的控制与监督。

管理层基础架构：涵盖消防基础数据、消防应急预案以及GIS地理信息系统等支撑性平台。

构成数据层面的要素主要包括业务相关数据及GIS电子地图信息。

2.2.5硬件平台划分

消防远程监控系统的硬件架构分为两大部分：一是信息采集终端系统平台，二是信息监控处理平台。

系统平台：信息采集终端主要分布于各建筑物内，其功能是接收并集中处理来自各站点的火灾警报数据。构成该系统的元件包括多个采集终端设备及智能主机模块。

监控与信息管理系统：该系统主要部署于各管理中心，其功能是接收并存储来自各楼宇的警报信息，对各类信息实施相应的处理。系统架构主要包括数据服务器、专门的信息处理（报警）服务器，以及配套的相关报警模块。

2.3创新设计策略

2.3.1提升决策效率

设计消防远程监控系统的理念务必贯穿集成应用与智能辅助决策的核心原则。

应用集成超越了狭义的系统集成，后者仅限于硬件与网络的基本整合。实际上，它关注的是从用户应用层面的深度集成，涵盖硬件、网络、数据、模型和应用程序的无缝结合。举例来说，所有与空间地理位置息息相关的消防信息须通过地理信息系统（GIS）及其配套应用软件实现一体化；关键的消防机构和设施能够部署在数字化管理系统中，支持远程监控与管理。

辅助决策的内涵可分为两个层面：首先，较为基础的是信息查询型的协商系统，这类系统主要为决策者提供信息支撑，通常表现为对客观数据的简洁汇总。然而，此类系统若严格界定，并非严格的决策支持系统，原因在于它未能为决策者提供经过仿真运算和风险评估的备选方案。唯有当系统能融合客观计算与专家主观知识，生成至少两个以上可供风险性决策选择的策略时，方可称其为真正的决策支持系统。

为了达成消防远程监控系统的高级智能辅助决策功能，开发者应始终坚持与具有消防管理实践经验的专家紧密合作。着重于多元数据集成机制的深化研究与优化处理，同时强化数据挖掘功能的构建，确保数据采集的高效精确和信息处理的标准化规范化。

2.3.2INAP集成网络应用平台架构详解

INAP体系结构如下图所示：

网络平台体系构架包含三个实体和两种交互界面。具体来说，实体范畴涵盖应用软件（致力于执行其功能使命）及应用支撑软件（为其功能提供支持）。

应用平台实体：指支持应用软件运行、开发、维护的一整套计算机系统的资源。它由网络硬件、操作系统、通信网络、数据管理（包括管理信息的管理)，图形与图像处理，编程语言与开发工具、系统运行管理、用户界面等组成，构成了一种层次结构，并由这些组成成分经过应用平台通向程序接服务，而屏蔽了应用平台实体组成的实现细节，使之对应用软件实体透明。

概述：外部环境特指应用程序间信息交互的外部实体，主要包括以下组成部分： 1. 用户角色：作为信息的接收者和参与者； 2. 通信实体：负责承载和传递信息的媒介； 3. 信息交换实体：确保数据在不同平台间的有效交换。 外部环境通过定义的外部环境接口（EEI）对外提供相应的EEI服务。

以下是各类接口的详细描述： 1. 应用程序编程接口（API）：用于实现不同系统间的交互与数据交换。 2. 外部环境接口（EEI）：连接系统与外部硬件或软件环境，确保兼容性和数据共享。 3. 人机交互界面：主要包括显示器、键盘、鼠标等设备，提供用户友好的操作体验。 4. 信息服务接口：规定了对永久性存储设备数据格式的管理，保证数据的一致性和完整性。 5. 通信服务接口：作为应用平台间应用软件的桥梁，支持跨应用的顺畅通信与互操作功能。

2.3.3构建消防管理系统层级架构设计

在INAP的体系结构基础上建立开放型应用平台的层次模型，充分体现开放性和面向分布应用和Web应用开发的特点。开放性主要表现在：广为流行的操作系统符合应用可移植要求；网络符合开放系统互连体系结构要求（如OSI,TCP/IP协议体系）；信息资源共享符合分布式计算、异构数据访问要求。

在涉及保密用途的系统中（例如网络应用程序），确保符合严格的信息安全标准。致力于分布式应用的开发，目标是构建一个一体化的分布式生态环境，以提升软件开发的生产力与质量。在开发过程中，必须遵循软件工程的最佳实践，采用面向对象的设计原则和开发工具，同时为用户呈现出一致且友好的操作界面。应用平台的架构根据功能划分为运行环境和开发维护层，其层级结构清晰如图所示。

应用层系统层	用户界面（含决策支持）				信息
	运行管理		开发工具
	信息、知识、空间库管理、应用环境配置
	数据接受、预处理管理
		通信、网络管理		安全
		网络操作系统
硬件层		信息采集设备、控制与嵌入式硬件、通信与网络设施

1.硬件层

消防报警与设备状态等关键信息的获取，依赖于信息采集设备、计算机硬件、通信网络设施，以及嵌入式在底层硬件的专用软件的协同工作。

2.系统层：

(1)作为基础架构，网络操作系统子层构建于Windows2003操作系统之上，主要负责内存管理、进程治理、进程间交互、设备I/O通信及文件系统操控等关键系统功能。它所实现的对象管理系统封装了数据及其操作系统服务，同时为网络应用的开发提供了有力支持。

(2)子层架构：依托于开放系统互连（OSI）及传输控制协议/因特网协议（TCP/IP）框架，集成了底层网络通信的必要机能与高层的网络应用服务。致力于在分布式应用环境中实现信息交互与资源共享，确保各系统间的兼容与协同操作。

(3)子层：数据接收与预处理 - 采用SQLServer2005作为关系型数据库管理系统，致力于提供全面的数据管理服务。该系统支持异构网络环境下的无缝数据管理，确保用户无论在网络中运行何种类型的数据库管理系统，都能实现无障碍访问和操作。

(4)子层：负责构建与管理多元化的信息资源，包括空间数据、属性数据、实时动态数据与静态数据，以及多媒体数据的数据库；知识库和模型库的整合同样重要，旨在优化应用软件开发与维护过程中的信息流通，确保服务质量的稳定性。同时，这一子层支持分布式网络的透明数据传输，并具备并发访问管理信息库的能力。

(5)子层：应用环境配置 - 该层次包含一组与系统相关的配置文件及实用工具，整合为一个方法库。 - 根据各类应用程序的需求，具备灵活性，可选择并执行相应的操作系统。 - 为应用层提供统一的运行接口，支持多种服务功能，旨在简化应用软件开发流程。 - 提供高效且可靠的执行代码，赋予应用层管理组件和构建模块的能力。

3.应用层

(1)子层职责：在确保网络负载均衡的前提下，负责对网络应用活动进行实时监控与管理，为分布式应用构建优化的运行管理环境。从开发阶段过渡至运行阶段的应用，可通过本层功能，通过监控全局网络状态，智能地将应用部署到空闲节点并实施有效运行控制与管理。

(2)子层开发工具：该层次包含编程语言、链接器，并集合了适用于软件开发生命周期各环节的一系列可选工具。这些工具集旨在提升网络应用开发的便捷性和效率。

(3)子系统：构建面向终端用户的直观且可定制的界面，包括窗口、图标、鼠标操控与下拉菜单等组件，以实现统一网络和标准化操作流程。功能选项涵盖字体选择、窗口缩放与移动，以及图标设计与个性化修改。根据不同用户群体，为Web应用用户提供简洁易懂的浏览器界面，附带辅助说明；同时，为内部专业人士提供命令行交互界面，提供详细的命令提示，用户可根据个人喜好选择不同的背景或视觉呈现风格。

信息安全的全面保障体现在模型的各个层次，致力于满足保密性、可用性和完整性等需求。通过对系统面临的信息安全威胁进行深入剖析，并在此基础上构建安全策略，一系列措施得以实施：包括安全模型的设计、安全服务的提供、安全机制的构建以及安全管理的执行。这些措施涵盖了硬件设施、操作系统、通信网络、数据库及各类应用软件等多个层面。

2.3.4根据项目进度选择最佳的开发工具

在构建应用平台层次模型的过程中，应选取与开发任务相适应的工具包。具体应用在软件生命周期的关键阶段如下：    1. **系统需求阶段**：在应用系统分析阶段，通过扩展SDL（结构描述语言）规范，详细阐述系统的功能需求。    2. **系统设计阶段**：采用统一建模语言(UML)，从全局视角和约束条件出发，对系统进行深入设计。    3. **系统实现阶段**：借助Erwin工具，将实体关系模型转化为关系数据库定义，并在调度控制端实现OOSDL（面向对象的SDL）规范向C语言及可执行代码的转换。此外，MapInfo与具备空间数据管理能力的SQLServer2005等系列工具，以及面向对象的开发环境如Eclipse，协同完成数据集成和各类应用的整合。    这套完整的应用开发工具集，旨在提升开发效率，实现便捷、高效的软件开发流程。

2.3.5用户界面设计原则详解

在消防远程监控系统的软件开发过程中，除了构建专业功能模型，用户界面的设计与实现同样关键。通常，该系统采用浏览器为基础的图形用户界面。在整体应用开发中，决策支持系统的界面与功能开发占据了超过半数的份额，因此，构建一个统一的用户界面开发平台显得尤为必要。这一平台的设计原则主要包括：

(1)我们采纳了面向对象的图形用户界面设计策略，旨在实现与用户的直接交互以提升用户体验。

将界面或组件视为单一的对象，视其上的所有交互行为为对应的操作。对象的数据和行为通过封装得以明确定义，这主要借助于对象的概念实现。

(2)界面开发与应用功能的分离实现了各自的专业性。应用功能的独立性和完整性为其后续发展奠定了稳固的基础。在界面开发过程中，我们专注于根据不同用户权限定制交互模式，同时根据硬件和软件环境的特性，精细设计专属的显示界面。

(3)图形设计中，面向对象方法的最大优势在于其直观性，它使得图形的视觉呈现和行为特征得以直接而清晰地表达。面向对象系统的优势还体现在其灵活的交互能力，它促进了应用对象与图形元素之间的便捷通信。

(4)面向对象的设计理念应用于界面构建，从而实现了系统开发方法的标准化。这使得各类技术在实现应用系统功能的同时，也能无缝融入界面开发，极大地便利了系统的维护与集成工作。

(5)通过界面描述工具明确用户需求，即构建一个详细描述界面的文档。然而，依赖自然语言的描述工具可能导致描述繁琐、含义不清晰，从而给界面的一致性和完整性校验带来挑战。经过对多种形式与半结构化表达（例如多对语法、菜单树法、转换图法等）的深入分析和比较，我们选择了基于菜单树的节点对象描述策略。这种方法运用菜单树清晰展示层级结构，每个菜单节点转化为独立的对象（GUI对象），并为其定义属性和操作。在描述过程中，我们补充了两个要素：属性的侧面说明和可选的视图功能。这样既保留了菜单树的简洁直观，又融合了转换图的脚本注解以及状态节点信息的优势。

(6)通过界面自动生成器，依据描述文件及界面对象库中的各类图形用户界面元素，构建出以显示屏幕为单位的界面资源文档。

(7)界面管理模式支持多样化的界面操控手段。其中，界面模式库收纳了丰富的预设界面控制策略，用户亦可借助界面模式维护工具，个性化定制所需的控制方法。我们实现了诸如下拉选择、弹出显示、逐级展开（瀑布流）以及命令导向等多种界面模式。

(8)构建用户界面与应用程序的整合过程，其核心内容包括集成生成的界面资源文件，结合对功能对象的引用，以及定义对界面的操作模式，从而形成一个完整的基于对象导向的图形用户界面应用体系。

以下是用户界面应用开发环境的系统结构图。

2.4软件平台方案

2.4.1组成体系架构

鉴于本系统的庞杂内容与繁复功能，将其划分为若干功能独立的子系统进行构建显得更为适宜，这有助于有效控制潜在的软件故障范围。每个子系统能单独满足一组相对完整且独立的用户需求，其业务关联度较低，遵循了高内聚和低耦合的设计原则，从而提升系统的稳健性和可维护性。首要任务是确定如何将这些独立的子系统整合，形成我们所需的整体系统，而层次结构模型因其稳定性，恰巧符合这一要求。事实上，现实中大型系统的构建往往依赖于层次结构。因此，基于上述考量，我们选择层次结构作为构建我们系统的基础架构。

该系统由数据层、基础管理层与监督控制层构成，这三个部分协同运作，形成一个完整的系统。为了细致地进行系统设计，我们特此明确各部分之间的界限划分。

1、数据支持模块：向系统供应业务关键数据及地理信息资源。

2、管理层职责：负责设计与开发与业务流程紧密相关的六个核心子系统，以支持信息收集、整合及系统管理。这些子系统包括：消防基础数据管理系统、事务管理系统、配置与维护模块、地理信息系统（GIS）管理、消防预案管理系统以及数据交换与接口服务，共计六个系统功能模块。

3、监控与响应模块：实现实时监控火警报警，通过接口在紧急或必要情境下直连119指挥中心。该模块主要包括消防巡查管理系统以及火灾报警管理系统，各自承担关键功能。

在设计过程中，每个子系统均独立构建，既可作为独立的单一系统运行，又可通过平台无缝整合，共同构成一个功能完备的自动化报警与远程监控整体体系。

2.4.2软件架构

2.4.3强化监督与管理系统

消防巡查管理子系统

工作人员执行全面的消防设施检查，一方面实时监控消防主机的工作状态数据，以便迅速识别设备异常，确保消防系统的稳定运行。同时，对消防值班室的值班人员实施监督和管理，实现了对所有联网机构的定期岗位核查和巡查任务。

(1)实时监控消防设施功能：支持按照消防设施的名称进行精确查找，设备位置及对应的工作状态将在地图上直观展示，实现有效监控。

(2)查询消防设施历史状况：支持查阅特定消防设备在指定时间范围内的运行状态，以及对相关火灾事故的原因进行深入调查。

火灾报警管理子系统

当联网设备接收到消防报警设备发出的火警信号后，依照国家最新标准GB16806-2006的要求，须在10秒内迅速将警情信息传输至监控管理中心。监控中心值班人员通过与现场消防值班人员的沟通以及借助系统内置的应急预案管理系统，对火警的真实性进行即时评估。确认为真实火警后，应立即通报119，并同步将信息转发至119消防调度指挥中心。此外，火警信息也将通过短信或电话录音的形式，即时传达给相关领导和值班人员的移动终端。

(1)实时监控报警信息：系统专司接收并监听联网设备的端口传输的报警信号，一旦接收到，立即将其传递至监控中心。

(2)预警响应查询：根据接收到的报警详情，检索相应的应急预案。经过评估后，予以执行。

(3)短信通报机制：利用短信接口将报警详情以短信形式传达至相关领导及值班人员的手机终端，支持附加功能如电话录音等附件传输。

2.4.4管理层架构

消防基础数据管理子系统

负责定期更新和管理重要消防安全设施的基础信息档案，涵盖消防图纸与应急预案。同时，实现实时地在地图上动态标注消防设备，并同步输入详细的相关资料。

(1)对于新安装的消防设备，若GIS系统中缺乏相应的图纸标识，应首先创建消防设施图纸，随后在GIS系统中进行实时绘制，并输入相关详细资料。

(2)操作消防设备更新：针对选定的消防设施，进行位置、工作状态及相关参数的修正。

(3)移除后处理：从地图上消除已撤除消防设施的标识，并同步删减相关描述。

(4)在纸图数据库中整合新增监控点的消防图纸信息：将相关数据更新并录入系统。

(5)移除已废弃监控点的消防图纸记录：从数据中剔除针对已迁移或销毁监控点的相关消防图纸资料。

事务管理子系统

用户能够检索任意时间范围内的火警数据、故障详情、在岗状况、操作历史以及系统活动记录，并支持将这些信息转化为报表形式输出。

(1)火警信息管理：根据时间段查出相对应某个监控点的火警信息。可以提供一些历史数据作为参考。

(2)设施故障信息查询系统：针对特定地理位置、时间范围及消防设备，整理并提供详细的故障记录，以便监控与维修人员查阅利用。

(3)员工在岗信息管理系统：实现通过员工编号查询各时间段的具体在岗情况，用于考勤记录的备份存档。

(4)事件信息管理系统：按时间区间划分，查阅系统运行过程中的各类警报详情。

本系统全面支持信息的报表化输出，并配备有深入的分析功能。

设置与维护子系统

负责系统参数的配置管理，致力于系统的维护与扩展工作，确保其高效运行和可拓展性。

参数配置要求：本模块的权限仅限于熟悉系统全面运作的人员，以进行系统的整体参数设定。

地理信息GIS管理子系统

本系统旨在强化空间数据资源的管理、维护与扩展能力，特别引入GIS技术（消防GIS），以便于直观、便捷地收集和处理消防系统的信息。信息的主要来源包括城市地图、建筑平面图及消防相关数据。选定任何联网设施后，地图系统会实时展示其在地图上的精确位置。一旦设备报告火灾警情，地图将自动聚焦联网单位，并通过声音和视觉信号发出警示。

电子地图上实时呈现地理信息系统接收的各种即时通信，包括突发火灾警示、火灾报警详情、火警响应报告以及电话呼叫通知，确保这些实时资讯得以即时映射与更新。

消防预案管理子系统

系统负责存储并管理各城市的建筑中，各个楼层的探测器安装平面图，旨在实现与火灾报警控制器的联动。一旦火灾报警，平面图将实时指示故障或火灾发生的探测器位置。在火灾应急情况下，探测器安装平面图的数据经由消防指挥系统传输，为消防员提供精确的火灾发生地点信息，以便迅速响应和处置。

以下是建筑工程的相关信息，主要包括联系人的电话号码、建筑的名称以及内部的单位等详细内容。

该预案详述了针对城市构筑物的火灾应急救援措施。

(1)应急预案编撰：通过对同类突发火灾事例的系统归纳与整理，按照事件类型进行有序分类，每个类别对应一套具体的执行策略。这些策略由若干个明确的操作环节构成，每一个环节都源自基本要素的精细分解。

(2)预案检索与对应：针对接收到的特定火警信息特性，系统会智能匹配最适宜的应急预案，并随之执行相应的处置流程。

(3)在实施过程中，针对识别出的潜在问题，可对原预案增添相应的改进措施，或对现有步骤的内容进行适时修正。

(4)预案评估与采纳：对新建的应急预案草案进行严谨评审，一旦通过审核，将被妥善存储于数据库中。

(5)预案实施前演练：对选定的应急预案进行模拟执行，旨在预先评估其可行性。

数据交换与接口管理子系统

数据交换与接口子系统专为监控中心及具备相应权限的专业部门工作人员设计，旨在促进指挥中心与各关联专业部门间的数据共享与交互。其功能涵盖数据抽取与实时更新、数据源注册与管理、数据发布与订阅、用户身份验证与权限控制、空间数据模型转换、目录搜索与检索、详尽的日志管理、参数维护等模块。

(1)数据的自动获取与同步：通过连接中心数据库，实施数据抽取操作，随后将所提取的信息准确无误地存储至前置数据库，供后续相关子系统调用和处理。

(2)数据发布管理：在数据源完成注册后，涉及的数据类型需分别处理。对于普通数据，需注册对应的数据库表；针对空间数据，则需注册发布的图层，同时在共享数据注册时同步包含各图层的详细元数据。系统会启动实时更新监控，将原始数据源的任何变动记录于日志表，且能自动对数据订阅者推送最新的更新内容。

(3)数据订阅与管理机制：数据订阅的子系统需向数据中心提交主机地址、数据类型（包括空间数据与非空间数据）、数据库管理系统及其连接参数等信息。数据中心将据此动态维护其数据资源。系统设计有注册界面，用户可以浏览共享数据选项，选定所需属性表或图层，并确保字段类型的一致性，随后提交数据订阅请求和交换配置流程。

(4)功能概述：‘目录查找与发现’模块的作用在于支持用户浏览并探索共享与交换平台上全面的共享资料。它建立了一条从用户至目标数据库的授权访问路径，确保经身份验证的用户能够查阅相关元数据和字段配置详情。

(5)日志监控与审计：系统内置详尽的日志管理系统，详细记录数据发布者和接收者的操作行为，包括数据修改的时间戳、执行时长以及更新状态等关键细节。管理员可便捷地按照时间序列逐项查阅和深入分析这些日志，同时支持日志的纸质输出功能。

2.4.5深入解析数据架构

业务数据库

存储包括应急预案详情、消防设备数据以及火灾事件处置流程的相关信息。

地图数据

存储消防设施分布图，城市电子地图。

2.4.6软件平台主要系统建设方案

2.4.6.1.消防巡查管理子系统

消防设施运行状态监控是消防巡查的核心职责，它涵盖了两种巡查方式：自动巡检与人工核查。系统通过定位功能追踪消防设备，实时评估其工作状况，从而实现有效的监控。此外，系统还支持查询特定消防设施的历史状态记录。

用例模型

用例模型图

功能层次结构

主要功能描述

消防设施状态监控是消防巡查的核心功能，主要包括自动监测与人工核查两部分。

智能化监控：系统实现对特定区域、时间范围及设施类型的自动探查，自动评估并决定是否触发火警警告信号。

GIS平台监控：监控人员通过对消防设施进行GIS系统定位，检查其工作状态是否正常。若发现异常，则需评估是否触发火警报警机制。巡查策略依据地理位置、时间区间以及设施类型进行差异化操作。

处理流程统计

系统处理流程图

2.4.6.2.火灾报警管理子系统

用例模型

用例模型图

功能层次结构

主要功能描述

该火灾报警管理系统的主要功能在于实时监控各个端口，自动接收并捕获火警数据。用户可方便地查询特定时间范围或区域的详细火警统计信息。

实时监控火警信息：系统持续自动检测输入端口的火警信号，一旦接收到，将对火警级别进行评估。

预案联动：依据接收到的火警级别及信号数据，系统会自动或在必要时经人工干预，从预案库中筛选出相应的应急方案。

短信通报机制：根据火警的级别，向相关人员，包括相关领导及值班人员，通过短信形式实时报告。同时，将自动触发相应的应急预兆方案执行。

处理流程设计

系统处理流程图

2.4.6.3.事务管理子系统

用例模型

用例模型图

功能层次结构

主要功能描述

事务管理子系统支持用户查询指定时间范围内的火警数据、故障详情、人员在岗状况、操作历史记录以及系统活动详情。并且，这些信息可导出为报表形式。

火警信息管理：根据时间段查出相对应某个监控点的火警信息。可以提供一些历史数据作为参考。

设施故障信息查询系统：针对特定地理位置、时间范围及消防设备，整理并提供详细的故障记录，以便监控与维修人员查阅利用。

员工在岗信息管理系统：实现通过员工编号查询各时间段的具体在岗情况，用于考勤记录的备份存档。

事件信息管理系统：按时间区间划分，查阅系统运行过程中的各类警报详情。

处理流程设计

2.4.6.4.消防预案管理子系统

需求分析

在任何情况下，通过迅速的决策、精准的指挥和完备的应急预案，能够显著降低事故导致的损失。在充分预设的准备状态下，有时甚至可能在事故的初始阶段予以消除，从而最大程度地保障人员安全、减少财产损害以及环境保护。

为了确保消防远程监控系统的效能，软件需配备一个功能强大的决策支持模块，该模块旨在为决策者提供“支持”与“辅助”，全程服务于决策过程之中。

2.4.6.4.1.建设目标

1、构建一个融合社会学、经济学等多元学科理论的火灾报警远程监控知识体系，旨在提升指挥决策的科学专业水平。

2、构建一套高效且实用的应急预