宋兵兵
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：针对智慧消防建设中出现的 数据壁垒、数据孤岛现象，结合区块链技术，建立起智慧消防信息共享体系结构，探讨了该体系 层次结构和概念框架，该体系结构具有信用性好、透明性强、安全性高、可拓展性好等特征，能有效地解决智慧消防建设中信息一致协同和相互信任问题。
关键词：区块链 智慧消防 信息共享
1、引言
当前，随着大数据、云计算、物联网的快速发展，“智慧消防”作为“智慧城市”重要组成部分已逐渐成为各方关注的焦点，智慧消防的实现，将提高消防管理和消防救援的水平和效率，对消防工作有着重要意义。
2、智慧消防面临的问题
智慧消防的关键在于数据分析和应用，而在目前智慧消防建设过程中不同程度地存在 数据壁垒、数据孤岛现象，各政府部门间尚未建立有效的数据共享机制和信息交换平台，一 些有价值的公共信息资源与数据面向消防部门开放度低，消防工作缺乏相应的外部数据支撑。
3、区块链技术
区块链技术于2008年由日本学者中本聪（Satoshi nakamoto） 提出，是由多独立节点 共同参与的分布式数据库。区块链将数据分在不同的区块内，每个区块的区块头包含前一个区块的哈希值，该值是对前区块的区块头进行 哈希函数计算而得到。区块之间就通过这样的 哈希值与先前的区块相连形成一个链条，如图 1 所示。
区块链具有去中间化、时序数据、集体维护和安全可信等特点。去中间化：由于是分布式存储的，因此不存在中间点；时序数据：采用带有时间戳的链式区块结构存储数据，增加了时间维度，具有强的可追溯性和可验证性；集体维护：采用特定的激励机制以保证系统中所有节点均可参与区块的验证过程，并通过共识算法来选择将新区块添加到区块链；安全可信：采用密码学方法对数据进行加密，借助共识算法形成的强大算力来保证区块链数据不可篡改。
区块链可分为公有链、私有链和联盟链。公有链对所有人开放，公众都可以参与。私有 链对单独的个人或实体开放，其写入权限仅在一个组织手里的区块链。联盟链仅对特定的组 织团体开放，本文采用的就是这种方式。
4、基于区块链的智慧消防信息共享体系
针对目前智慧消防建设中数据不共享等 问题，提出一种基于区块链的智慧消防共享信 息体系，致力于打通各政府部门、各行业间的数据壁垒，本平台体系方案继承了区块链技术 的通用体系架构，分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。
数据层封装了底层数据区块、相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；共识层主要封装网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；应用层则封装了智慧消防的各种应用场景，可使用人工智能、机器学的相关算法对数据进行深度分析与应用。
区块链系统上参与的主要逻辑实体可以抽象为各政府部门信息中间、联盟节点、其他节点和信息中间数据库。其中，联盟节点主要为财政、税务、民政、卫生、教育、公安、气象等政府部门或电力、燃气、供水、电信等公共服务机构的业务信息中间组成，各业务信息中间是由各业务领域产生、管理和处理的信息。
联盟节点具有信息传送和信息处理等功能，每对联盟节点间可直接对接，从而共享、交流信息；通过区块链系统自动运行的共识机制，提供点到点的信息路由、信息传送等功能，存储和管理共享信息。各联盟节点共同维护和信息，确保信息可靠、非重复的情况下，才能够导入区块链储存系统，形成信息中间数据库，从而为智慧消防提供海量数据。
5、安科瑞智慧消防平台介绍
5.1 平台结构
5.2平台主要功能介绍
5.2.1首页
用户登录*之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。
5.2.2消防子系统
智慧消防管理云平台包含了智慧用电子系统、防排烟子系统、消防水子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统、消防设备管理子系统和视频监控子系统等。智慧用电子系统可以接入电气火灾、孤航电弧、电气火灾主机、灭弧式保护器探测器和无线测温探测器等。点击智慧用电子系统进入智慧用电监控页面，点击菜单显示整个项目的基础信息和该项目下的所有探测器的信息，点击末级节点显示具体探测器的监控页面。
消防水子系统可以接入消防栓、消防水压、水位传感器等，用于实时的监控消防水管网的压力、液位、是否漏水，以及开盖等事件，当消防水压不够，管网漏水时，系统也能实时地发出警报，能让相关人员及时维修维护，保障消防安全。
防排烟子系统通过高灵敏的无线烟感报警装置，实现对烟雾、有害气体、及气体灭火信息等数据采集，实时秒级检测烟雾，一且发现监测数剧过风险阈值，APP、短信报警、电话报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，快速通知业主、物业消防单位是哪个位置的火灾隐情。
消防设备电源子系统实时监控消防系统各个部件（如消防报警主机、楼层显示器、水泵、喷淋泵、电梯等）的电源工作状态，确保消防设备供电正常，并对各个部件电源产生的过压、欠压、过流、短路、断路等故障报警提示。可长期记录电压电流运行参数，自动对消防电源一段时间的运行状态进行分析，对可能产出问题的隐患进行警示。
防火门子系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、安全出口、生命通道防火门的开闭及消防通道堆放物情况，实现紧急情况下的开闭控制等功能。确保防火门常闭、不上锁状态及保障火警救援是消防生命通道的畅通等，保障安全的生活、工作环境。
应急照明与疏散指示子系统可实现对各个应急灯具的实时监控和控制，当发生火灾时，可准确的给出安全的疏散路径指示，智能打开消防应急指示灯的指示方向及应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全逃生方向。
视频监控子系统数据部门收到感应端各子系统报警信息后，可调出报警位置关联的监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进行火情确认。实现火灾报警子系统、消防水子系统、电气火灾子系统、防排烟子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统和视频监控子系统的有机结合，实现了报警点和监控点的联动。
消防设备管理子系统能够将每个建筑、项目节点的所有消防设备和资产纳入管理，对一些消防栓、灭火器、喷淋和消防大队地址等着重标注，日常的巡检和维护都需要纳入计划，在紧急情况下，会联动GIS调度子系统进行调度。
5.2.3隐患管理
隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处理和隐患分析四个模块。可以查看登录用户下的所有项目的隐患信息，并进行派发和处理操作，且对所有隐患进行统计分析。
5.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概况、能耗同比、能耗环比、能耗报表和能耗预测等五个模块。可以查看登录用户下的所有项目的能耗统计、同环比和报表，且按日、周、月等维度进行能耗预测分析。
5.2.5手机APP
APP支持Android、iOS操作系统，方便用户查看电气火灾、防排烟、消防水、消防设备电源、防火门、消防设备管理、视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。
5.3 配置
5.3.1 平台服务器：建议按照我方配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。
硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）
5.3.2 系统现场硬件配置清单：
注：以下配置为针对1个回路选型，其中剩余电流互感器应根据现场回路电流大
5.4 产品介绍
电气火灾监控探测器
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT网络上传，单表流量说明：
上传间隔一分钟， 小于30M/月；
上传间隔二分钟，小于15M/月；
上传间隔五分钟，小于10M/月
6、结语
本文针对智慧消防建设中数据不共享等问题，提出了基于区块链的智慧消防共享信息体系，采用分布式的去中间化构架，可有效解决智慧消防信息共享、数据安全等问题，使消防工作信息化程度更高，提升智慧消防数据采集和处理的质量，为消防业务工作提供强有力支撑。
参考文献
[1].康福贵.智慧消防建设面临的问题及建议—以陇南市为例[J].应急救援 ,2017(05):61-64.
[2]. 靳涛. 李鹏. 基于区块链的智慧消防信息共享体系
[3]. 安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版
[4]. 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
