所属领域

安全应急

技术成熟度

实验室阶段

应用行业

消防

合作方式

委托

成果概况

融合物联网感知、大数据分析预警、数字孪生与应急决策等技术，面向城市智慧消防安全需求，设计监测监控、预防预测、判识决策、会商联动、智能指挥、协同调度等系统服务机制，建立一套“感知-评估-预警-决策-联动”的消防安全管控综合服务系统，实现机关与基层、消防部门与监控单位、防火与灭火、线上与线下以及行业部门之间、多种形式队伍之间的工作互动。突破火灾风险静态评估的瓶颈，建立火灾风险动态评估指标体系和模型，实现典型场所火灾风险的实时精准评价；建立典型场所火灾蔓延及烟气输运预测模型，研发基于深度学习的数据-模型混合驱动的灾害推演技术，实现灾情的动态准确预测。创新性的构建险恶环境火灾场景数字孪生模型，实现物理系统和虚拟系统的融合交互。构建控火-灭火-疏散-调度综合知识库，实现灭火救援过程指导与决策支持，研发灭火救援资源应急协调、联动决策和多救援装备协同调度技术，提升险恶环境的灭火救援智能化水平和救援效率。

关键技术

（1）智慧消防工业互联网多系统融合接入与大数据管理分析技术

针对各类型单位消防监控设施、现场传感系统、消防部门系统、政府系统等异构系统特点，建立统一数据接入管理服务，兼容各类软、硬件协议，实现异构数据的分类描述、清洗、自动标注与标准化存储。针对结构化、半结构化和非结构化的异构消防数据的，设计具备高度的伸缩性和扩展性的分布式存储系统，研究并行批处理与实时流处理融合的分布式计算架构，建立面向消防大数据高效交互、存取与挖掘的区域性智慧消防工业互联网平台。

（2）典型场所火灾风险动态评估技术与灾害动态推演技术

建立典型场所火灾风险动态评估指标体系，基于AHP层次分析法构建典型场所火灾风险动态评估指标的权重集，开发典型场所消防物联网感知数据缺失的补偿处置算法，构建典型场所火灾风险动态评估模型，实现对典型场所火灾风险的实时精准评估。研究典型场所多因素耦合作用下连续、非连续火蔓延及突变的特性和预测模型；构建多因素耦合作用下温度场分布、烟气输运特性、烟气层失稳及逆流的预测模型，形成灾情演化特征参数大数据样本库和指标体系，基于深度学习、神经网络等算法研发数据-模型混合驱动的灾害动态推演技术，实现对典型场所火灾发展态势的实时精准预测。

（3）灭火救援场景下的数字孪生建模、辅助决策与应急调度技术

研究烟气火焰、建筑结构实体，人员装备等各类物理实体的虚拟仿真技术，建立一种典型大跨度建筑灭火救援场景的数字孪生模型，研究虚拟模型与实时感知信息之间的虚实融合交互方法，实现大跨度建筑灭火救援场景中灾情状态及其演化过程的实时再现与智能交互。研究多因素影响下控火灭火时机和提高效率的方法，建立控火灭火决策支持知识库。分析人员疏散动力学特性，建立耦合多因素的疏散救援决策模型，构建疏散救援决策知识库。结合火灾事故特点、灭火战术原则、救援程序及场景信息，研究风险因素、时间代价、路径代价和调度代价约束下的多救援装备协同救援技术，建立高效救援应急决策与装备群协同调度模型与知识库。

（4）基于工业互联网的区域一体化消防管控智能综合服务系统

研发基于工业互联网的区域性消防安全管控综合服务系统，提供面向消防监管单位、消防部门和政府机构不同用户需求的多视角全场景应用服务，实现消防安全风险监测监控、预测预警、灾害预防与灭火救援综合调度。研发“感知-评估-预警-决策-联动”一体化的智慧消防管控平台，建立区域性智慧消防“一张图”，提升区域性的消防安全“监控-预防-救援”协同服务能力。

应用领域和市场前景

本项目集监控、预警、监管、调度、信息发布为一体，建设成为面向淮海经济区的智慧消防综合管控平台，实现消防数据共享，并通过大数据分析和智能预测来辅助消防决策，为消防工作智能化提供技术支撑。从根本上解决各级领导关于消防管理上的难题，充分利用物联网技术来提高社会化消防安全治理水平，来完善灭火救援决策指挥模式，提升各类灾害事故处置综合效能，显著提升消防救援队伍战斗力，保障社会可持续发展，积极响应《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的“统筹发展和安全”，为构建平安中国与世界科技强国提供强有力支撑，经济社会效益显著。