基本原理
實現智慧型消防依賴GPS、GSM和GIS三種現代高新技術。
GPS，即全球定位系統，主要用於軍事目的，可在任何時間、任何地點向用戶提供三維位置、速度和時間的信息服務系統。它的全稱是GOLOBAL POSITIONING SYSTEM，簡稱GPS。近幾年來，GPS技術被廣泛地套用于軍事、科研，以及交通運輸、測繪、通信、建築、石油勘探等國民經濟眾多部門，甚至已深入到人們的日常生活中，如居民小區的智慧型化管理和醫療救護等等。
GSM，即無線移動通信系統，亦稱公網無線通信技術或蜂窩網無線通信技術。它是我國覆蓋面積最大，可靠性最強的無線移動通信系統。我國已建成了世界上最大的GSM網，覆蓋300多個地區、2000多個縣市，可與30多個國家和地區自動漫遊。它與GPS、GIS技術相結合，可套用於車輛的安全報警、監控和管理方面，也可以套用於智慧型消防系統。
地理信息系統（GIS）是以採集、存儲、管理、分析、描述和套用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關數據的計算機系統。它以地理空間資料庫為基礎，採用地理模型分析方法，適時提供各種空間的和動態的地理信息，融計算機圖形和資料庫於一體，儲存和處理空間信息的高新技術，它把地理位置和相關屬性有機結合起來，根據實際需要準確真實、圖文並茂地輸出給用戶，藉助其獨有的空間分析功能和可視化表達，進行各種輔助決策。
“GPS智慧型消防系統”是將GPS（全球衛星定位系統）、GIS（地理信息系統）、GSM（無線移動通信系統）和計算機、網路等現代高新技術集於一體的智慧型消防無線報警網路服務系統。它成功地解決了電信、建築、供電、交通等公共設施建設協調發展的問題；由於消防指揮中心與用戶單位聯網，改變了過去傳統、落後和被動的報警、接警、處警方式，實現了報警自動化、接警智慧型化、處警預案化、管理網路化、服務專業化、科技現代化，大大減少了中間環節，極大地提高了處警速度，真正做到了方便、快捷、安全、可靠，使人民生命、財產的安全以及警員生命的安全得到最大限度的保護。該系統不僅適用於消防系統，而且稍加改造就可成為119、110、122“城市智慧型綜合應急報警系統”。因此，該系統具有廣闊的市場和發展前景。
主要功能
報警功能 報警終端採用了當今最先進的感測技術，報警終端和報警接收機之間採用無線通信方式。所以，當發生火災時，只需按一下手動按鈕，報警信號就會迅速傳送到報警接收機，並啟動接收機的聲光報警裝置和通過轉發器將信號傳送到119指揮中心（即消防支隊，分中心是消防中隊）。如果火災現場無人按下按鈕，各種智慧型感測器均能自動將報警信號傳送到報警接收機，並最終將報警信號傳送到119指揮中心，從而實現消防指揮中心對火警的實時監測和傳送，完成自動報警。
報警功能
信息記錄和重放功能 接警中心按消防規定給每個用戶制定出滅火預案（內容包括：用戶名稱、地址、核實電話、主管人員聯絡方式，行車路線、人員分布常態、水源等），並存儲在中心資料庫中。當用戶報警時，中心的電腦便會自動顯示相關用戶的滅火預案資料（可隨時列印出來），使警員迅速、準確地核警和處警。能自動、準確記錄報警時間、地點、核警過程、處警程式及處警結果，錄下指揮員的語音和現場情況，提供行車路線，重放行車軌跡及出警與滅火的全過程，不會出現誤報、漏報。由於該系統在報警服務網路技術上做了特殊處理，還可對報警用戶端、接警端的電腦工作狀況、接警後工作人員的火警覆核情況、處警結果等有準確、詳實的紀錄，做到責任分明，有案可查。
信息記錄
由於採用了以MAPINFO為開發平台的地理信息系統，因此可顯示全防區的行政街道圖，如有火警發生，在地圖相應的位置上會有亮點閃爍。可根據需要逐級顯示區域圖，直至顯示火警單位的平面圖或火警樓層分布圖。可以單獨顯示道路、水系、橋樑、燃氣管道、自來水管道、電力線路等資料庫中的相關信息，也可以同時顯示警力分布、燃氣管道、自來水管道、電力線路等信息，對用戶所需要的重點部位或部分，如滅火戰鬥部署圖等可進行放大處理。
指揮功能 一旦有火災報警，在接警中心的電子地圖上就會立即自動顯示出報警點的準確位置（經度和緯度）和到達火警點的最佳行車路線。同時還可將預警信息、處警預案、出車單傳給相關的消防中隊、消防車，為他們迅速處警提前做好準備。由於接警端採用了高質量的全套自動化設計，因此對誤報和惡意報警具有自動查詢、檢測、判斷功能，對非法用戶有自動停機和拒絕服務的功能。當用戶報警時，接警中心的電腦就會自動顯示出相關用戶的滅火預案資料，內容包括：用戶名稱、地址、核實電話、與主管人員的聯繫方式、行車路線、內部詳圖、人員分布常態、逃生通道位置、可燃助燃物特點、消火栓、水源情況、出警及滅火警力部署等。這些資料是接警中心預先按消防規定為用戶制定的，並存入中心資料庫中。也可人工或自動編制出警方案，並列印出來供相關人員使用。
指揮功能
火災報警時，接警中心可隨時調出全面、翔實反映本轄區消防系統的相關信息和資料。如：各消防中隊的人員情況、消防器材配備情況、車輛情況，以及車輛調度表、駕駛人員調度表、消防人員值班表等相關資料。以上信息可根據情況變化隨時更新，擴充。接警中心可根據火災的類別、火勢等級、氣象條件、地理環境、消防水源、消防實力、火警單位的基本情況等相關因素，進行分析、判斷，自動或人工聯合編制出警方案，並向消防中隊、消防車下達出動命令。一旦有火警，接警中心和消防移動端（消防車）之間可保持實時接收、顯示相互傳遞的信息，接警中心、用戶、警員可保持相互通話。
消防移動端
消防移動端（消防車）功能 消防車上配有GPS衛星定位自主導航儀。當接到報警時，車上配有的GPS衛星定位自主導航儀就能顯示出報警的地點、路線、用戶名稱等，調出報警用戶的滅火預案資料，接通GSM通話功能和監控中心通話，達到支隊、中隊、消防車三位一體，形成網路。同時，還能為消防車提供到達火警點的最佳行車路線。
套用
美國環境系統研究公司（ESRI）從事GIS理論研究、產品開發及套用拓展已有三十餘年的歷史。ESRI在全面整合了GIS與資料庫、軟體工程、人工智慧、網路技術及其它多方面的計算機主流技術之後，成功地推出了代表GIS最高技術水平的全系列GIS平台——ArcGIS系列。ArcGIS技術可以讓救援指揮人員隨時看到重要的實施數據。你可以在計算機上用滑鼠輕易完成數據的增加、修改和更新。
火警定位 ArcGIS作為火警受理和智慧型決策系統有力的輔助手段，主要完成報警信息定位、ArcGIS定位、信息查詢統計、數據的分析顯示，能夠利用ArcGIS系統準確、迅速確定報警人的地點及火災位置，通過最佳化選擇和計算能確定最佳行車路線，另外通過車輛ArcGIS定位系統，能夠在地圖上實時觀察車輛的行車軌跡，以判斷車輛是否按照指定的路線行駛。
火警定位
消防隊駐紮位置規劃 消防隊的布置工作是挑戰性的，但往往被忽略，通常的方式是以幾何半徑距離大致確定其駐紮位置。由於ArcGIS基於圖形方式，相關信息內容比較詳細、精確，並且在計算機上能比較直觀地反映各種數據實圖，可以及時進行各種消防重點單位的選址、規劃、建設，消防站點的規劃，以及消防水源的建設規劃。通過將各種規範數據輸入計算機，ArcGIS系統將自動判斷出規劃的合理性及計算間距。以改變傳統人為判斷的失誤和不準確。實際上，消防單位的工作不僅僅是保護財產的安全，還包括對急救服務、一天中的交通狀況、緊急事故等在一定程度上進行預測。由於事故常常會在城市街道網路中變化發生，因此測試消防隊位置和所能有效觸及的範圍十分重要。傳統方式是讓裝備秒表的消防車沿街道開往指定的區域，並記錄所用時間。這種方法受到多方面的限制，如車速、距離以及競賽隊員的責任意識。ArcGIS可以幫助有效地完成消防規劃布置工作，這些工具可以在平均車速和指定時間內測試有效消防駐紮位置。
位置規劃
消防數據分析 統計分析火災數據，以前統計都是簡單、枯燥的文字說明，不如圖形的直觀、醒目，利用GIS可以在地圖上直觀地反映區域、行業火災分布情況，以便制定科學的措施和對策，減少火災事故的發生。通過建立基於GIS的火災隱患信息管理系統，既能形象地反映情況，又能便於動態管理，通過一些信息查詢、分析評價與科學決策，能夠對於城市突發性事件進行科學預測，一定會產生非常明顯的社會效益和經濟效益，為各級政府決策提供科學依據，便於各級安全監督部門有針對性地加強督查工作。在制定應急範圍標準時，一項非常必要的工作是進行應急行動區域的統計分析。利用ArcGIS，可以對每一個來電，根據其位置進行地理編碼，生成與來電相符的各種基於精確地圖的數據信息。由GIS獲取到的來電信息可以用於專業的統計分析和評估，ArcGIS不僅可以根據應急時間進行分析，還可以根據工作量、火災情況等諸多因素，要求快速產生救援緩衝區。
消防數據分析
快速製圖和應急分析 ArcGIS提供的一個強大功能是能夠為每一個事故進行地理編碼，並直觀地顯示在相應管轄範圍的地圖上。消防部門可以根據地理編碼數據進行各種決策，如：確定購買和安置消防設施，消防力量的合理分布，制定最佳化應急服務措施等。通過ArcGIS事故分析功能，可以制定防火需求，緩解火災等決策。事故數據可以利用ArcGIS預先模擬和測試，或進行統一協調、實施。ArcGIS提供基於海量數據的快速查詢和分析功能。ArcGIS避免了製作紙圖需要的大量時間，從而快速解決問題。
應急分析
ArcGIS避免了製作紙圖需要的大量時間，從而快速解決問題。
現行系統
隨著現代指揮系統的發展，以及社會信息化的發展，在現代化統計的社會信息系統中，85%以上的數字均具有地理屬性，Mapinfo地圖信息系統用地圖、圖形和圖表等信息表述形式，通過對資料庫的查詢、操縱來實現對各類信息等分析處理。可以將結果清晰的以地域分布和圖表的形式顯示出來，使用戶能夠身臨其境。
119指揮系統用Mapinfo可以成功的解決比例尺為1:10000,1:2000，1:1000，1:500的地圖的合成問題。地圖的誤差僅為0.1mm，與航測地圖的精確度完全一致，做到了高精度、高質量。它採用按鈕控制，方便操作功能強大。
通過此系統，可以在輸出終端看到高清晰度、高質量的地理信息畫面，能夠快速在計算機顯示屏上顯示城市地理位置圖、警區分布圖、大型建築物、公共服務設施分布圖、人口密集區域等地圖信息，可以多層顯示、區域自動切換，系統控制人員對地理信息的畫面可以任意搜尋、放大、縮小查看，也可以通過指定所觀看的地名顯示出圖像，當地圖信息發生變化，可以修改相關地圖。
利用Mapinfo的多層次地圖顯示功能，能夠快速實現多視窗之間的地圖切換：城市地圖（包括商業、文化娛樂、人口密集場所、街道、重點單位平面圖）。重點部位保衛部署圖。
能夠快速在計算機顯示屏上顯示出以下文字信息：從地圖上直接勘察建築物群的名稱、特性、道路、安全措施、概況、生產性質等。
區域環境簡介，包括地理特點、警力分布情況以及其他注意事項。演練情況記載，包括時間、部位、情況組織人。
自動顯示報警點的準確位置以及周圍地圖的同時，以文字說明報警來源、報警登記（包括類別、時間、部位、情況、原因）。
利用Mapinfo動態數據連線、查詢功能，通過多種圖形和文字信息等操作手段輔助，接受多種途徑的報警，確定警情發生地點、自動完成警情分配。
Mapinfo提供多種數據顯示方式，如餅圖、直方圖等等，方便指揮人員定期進行分類統計，對報警多發區強加防範，最大限度的減少損失。分析人員可以利用Mapinfo的分層工具顯示出重點防火單位，再逐層疊加該地區的消防設施分布圖以及道路交通情況圖等。此系統在119指揮系統的套用，將給用戶帶來一個強有力的、可使數據地圖化的動態工具，它提供給用戶一個容易使用和容易修改的信息網路，並且可以節省開支，節約時間，提高效益。在使用MapInfo之前，很多119指揮系統工作只能依靠資料庫程式相應的地理位置建立聯繫，使用戶更方便的完成工作。
除了圖形以外，MapInfo強有力的資料庫連線功能可幫助用戶與某一地點有關的所有數據建立聯繫，建立地圖檔案，分析功能可以大大提高119指揮系統的工作效率，所有的數據可被選擇、查看及比較。資料庫可以從其它系統轉入，或通過網路套用MapInfo的Data Link直接訪問上述遠程資料庫。
典型問題
主機不能正常運行 系統運行後，有的沒接直流備用電源，更多的是故障頻發、帶病運行，誤報率高，警報聲此起彼伏等等。長此以往，值班員容易習以為常，麻痹大意，根本不去現場跑點，想當然地做消音復位，以至於形成習慣。有的甚至將故障區域進行禁止，將聲光報警裝置接線摘除。使智慧型消防系統形同虛設。
主機不能正常運行
聯動系統功能缺失 主機甄別火險，發出指令，通過聯動系統進行相應的動作。這是智慧型消防系統的關鍵點。聯動的設備很多。歸納起來有風、水、電、氣、機五個部分。
聯動系統功能缺失
風：排煙機，送風機，風閥；
水：消火栓系統，噴淋、噴霧、水幕、雨淋系統；
電：消防電源。應急照明，疏散指示、消防廣播、電話。電梯，門禁；
氣：鹵化物、泡沫、二氧化碳等氣體滅火系統，可燃氣泄露報警系統；
機：防火門、窗，捲簾門，排煙窗，防火分隔。
當有火警時。一切相應的功能都應起作用，不能誤動和拒動。聯動的操作電源根本沒有投入使用。有的機械機構卡死，有的處於手動狀態，不能保證自動聯動。
管理不到位為了減少值班人員，設備集中管理，通常設計的做法是將消防和安防設定在一個控制室內。往往值機員更換頻繁，未經過專業培訓，專業知識水平較差。對於系統原理和設備現狀不了解，出現故障和報警時。處置不當。緊急情況下，不能發揮技防的優勢。
原因
設計的遺漏和缺陷 消防設計一般有四個階段：初步設計；二次設計；深化設計：設計變更。這幾個步驟的脫節比較普遍通常不是由一個設計單位、設計負責人統一完成，導致設計思路不連貫。遺漏和缺陷較多。
設計的遺漏和缺陷
智慧型消防在初步設計時。一般根據建築結構進行消防功能劃分，給出探頭和聯動設備平面圖系統圖及設備清單。但對聯動設備如何控制涉及較少。設計深度不夠。如。在消防聯動台遠程控制消防泵、噴淋泵以及排煙風機時，是否設定故障顯示等等。許多細節問題都影響管線的敷設、控制的拓撲形式、設備的選型定位等。正是因為在初步設計時，只給出了功能框架，沒有給出具體設備型號及技術數據和具體聯動關係及要求，因而，使二次設計缺乏指導。
由於對規範的理解和把握在套用過程中出現的差異。導致設計中存在許多問題。其中一些原則性的問題在設計圖紙和施工圖紙的兩次報審中，由消防建審部門提出意見，得到了修改。但是，還有許多細節方面的問題。在施工過程中沒有得到很好的解決成為工程中的隱患。如。消防聯動的設備有一些是樓宇進行自控。設計時，有的遺漏了消防聯動接仁還有的。消防信號和樓控信號在同一個受控器件衝突。不能體現消防優先。
有的設計本身並沒有問題。但是在施工調過程中。反映出沒有與其它系統整體考慮的題。例如，沒有安裝位置，檢修空間過小等；採光電頭與環境不匹配。沒有校核其靈敏度等級適用面積範圍，很容易造成反應遲緩或者誤報繁；煙感頭離光源、空調出風口過近，消防線槽纜距強電、強磁干擾源過近，是誤報容易產生一個原因。
有些缺陷雖然不直接影響系統的使用性能，但是運行維護比較困難，例如水幕系統。由於雨淋組的系統側未設定試驗閥和回流閥。導致在完成裝後，根本無法進行試驗。運行中，也無法測試系統的自動啟動功能。
監理職責不到位 一些監理公司側重於土建、結構、水暖、電氣等傳統專業的監理。對智慧型消防工程監理缺少足夠的重視。另一方面，雖然智慧型消防技術及產品發展迅速。但監理工程師業務水平相對滯後，不了解智慧型消防產品的性狀，只能對布線及安裝提一般性監理意見。未發揮出監理應有的作用。
監理職責不到位
監理不僅要對施工進行監理。而且更重要的是要對設計實施監理。監理機構對設計圖紙進行評審的程式。往往被淡化或缺失。
施工質量不良 施工單位之間配合不好，工序安排不合理，一些地方沒有預留預埋。因弱電施工一般在土建和機裝之後。施工空間、線槽、安裝位置等經常因現場條件的影響。不得不因地制宜，因陋就簡。
施工質量不良
例如，有的消防模組因無位置固定，只能靠導線懸接在吊頂里。這些隱蔽工程的施工質量粗劣給以後的運行維修帶來很大的困難和隱患。
施工單位雖然減少了層層轉包現象。但由於施工安裝人員素質不高，經驗缺乏。不按照規範作業．線纜接頭過多，護管脫落，接口不嚴，線標不清，不按規定進行防火處理的現象屢有發生。如，施工單位不按規範選材。信號線用普通BV單股硬線代替紅、蘭兩色耐壓250V的多芯軟線等。這樣，在穿線時容易蹭破其絕緣層．造成接地或短路故障。這種線不易壓接牢固，容易虛接，給故障排除帶來很大困難。另外，接線端子一點壓多顆導線，線頭不涮錫，無線鼻子。時間一長，容易氧化腐蝕，使節點電阻增大，造成局部故障。
調試人員的疏忽 智慧型消防設備通常都是由代理商或廠商進行調試。調試人員經常奔波於各個工地。一些問題容易張冠李戴或者遺漏。尤其是聯動方面的問題。因為涉及機電安裝。廠商、弱電、設計等諸多方面．所以經常被擱置。另外，由於建設方提出一些不符合規範的要求，調試人員未能很好地進行處理和解決，往往將錯就錯。
調試人員的疏忽
維修保養不當 運行人員未能定期進行清洗。有的因故障和損壞，不能及時修復而停用，聯動設備未定期測試其性能。
維修保養不當
建築用途的改變 公寓、寫字樓被出租以後，租戶進行二次裝修。格局和功能經常發生變化。一些設施設備被自行拆除或遮擋，多數未報消防局進行審核。
需重視問題
建設單位規範自身的投資行為 建設單位在發包消防工程時。應考慮智慧型消防系統的整體性。不應分割發包給幾個設計和施工單位，更不應因自身利益驅使，明示或暗示設計、監理、施工單位違反消防法規和相應標準，制定不合理的目標。要遵循建設程式，規範投資行為，端正指導思想，防微杜漸。
完善設計 消防的設計包括多個專業。結構、暖通、空調、給排水、綜合布線、弱電等等。設計單位設計的依據是建設單位提供的設計委託書。有的是由一個設計院完成，有的則由多個專業設計公司完成。智慧型消防系統是弱電的一個專業．需要聯動機電專業的許多設備。因此，在設計時，要進行系統設計，整體考慮。當進行設計變更時，要考慮匹配關係。設計時，要領會防火設計及施工規範的實質．處處都要貫穿“防火”的設計思想，如電纜要防火，要阻燃；護管要防火，要儘量暗埋在混凝土結構中；明管要刷防火塗料，線槽要單獨敷設。不允許與其他線路混在一起；供電電源要防火。要採取雙路供電，確保消防設備在災害情況下能有效運行。設計要全面，詳盡。發生設計變更和補充時。一定要和其他各專業、各方溝通，做好相互之間的銜接。智慧型消防的設計是工程質量和運行維護的基礎，要從源頭上防止不合理、缺陷設計的產生。防止失之毫釐，謬之千里。
完善設計
做好設魯選型 要了解產品生產使用的歷史情況，要採用經大量工程使用過，性能較好，不斷改進的產品。整個系統構成要經濟合理。單個器件要性能高，整體功能要匹配協調。主機的可靠性要高，運行穩定，信號傳輸準確可靠。平均無故障工作時間長。要具備自檢、巡檢功能。靈活性、兼容性、適應性好，調試、維護、管理方便。
做好設計選型
聯動系統的控制模組、雙切換箱與聯動設備的接口等。要相互匹配。如，控制模組與排煙窗控制器、空調風閥、電梯迫降繼電器、非消防電源的分閘線圈等等。首先。要明確被控設備的參數和接口要求，然後，確定智慧型消防產品的規格。對不滿足控制要求的聯動設備。要及時提出需增加的功能。以便定貨加工。
加強施工管理 施工質量決定了系統今後的故障率和可靠性。由資質強的單位進行施工，加強組織管理，施工前要進行圖紙會審和技術交底。將施工圖紙與現場情況進行比對。做出詳細可行的施工方案。每做完一個分部、分項，都要及時檢查管線、設備的施工質量，並把這些施工數據及變更。及時記錄在施工圖上，尤其要做好隱蔽工程的檢查記錄。竣工資料要齊全，圖紙要標註清楚，這樣，能指導運行維修，切不可以示意圖代替。
加強施工管理
嚴格執行驗收程式 根據國家的相關法規。由消防檢測機構進行系統性能的檢測。在取得報告後，向公安消防主管部門提請驗收。在公安消防監督機構的監督下，由建設單位主持，設計、監理、施工、調試等單位共同進行驗收。如果發現問題，因系統已經成型，整改難度比較大，必須進行整改方案論證，進行相應施工調整和補救。達到驗收規範的要求。消防監督機構的驗收只是授予建設方擁有使用權。它不能免除發生火災的危險性。火災事故的責任承擔人是建築的管理者和使用者，設計、施工、產品留下的隱患，由設計方、施工方、供貨商來承擔相應的火災責任，並且，這個責任是終生的。
嚴格執行驗收
運行管理到位 智慧型消防系統投入運行以後，如何規範地管理和使用是一個重要的問題。在人員方面。要通過消防局的培訓，持證上崗；要了解系統的構成，工作原理和操作規程；要熟練掌握緊急情況處置流程，以及災害處置措施。
運行管理到位
對於報警系統要定期測試，按期清洗除塵，進行電氣參數校驗調整，並且要留有記錄。對於聯動系統要做模擬實驗。保證動作靈活有效。對於各種執行機構，都要進行靈活性、可靠性、實時性測試。尤其是主備電的互相切換、應急照明和消防廣播。
