一种基于数据中台的消防数据处理系统的制作方法

1.本发明属于消防技术领域，更具体地说，是涉及一种基于数据中台的消防数据处理系统。


背景技术：

2.目前消防环境复杂，消防各个系统有自己单独的消防主机，如fas主机、气灭主机、感温光纤主机、消防电源主机、防火门监控主机等等。各个主机系统管理独立，数据存储分散，横向的数据共享和分析应用仅由具体业务驱动，难以对全局数据开展价值挖局，造成消防日常监管存在预警不及时，维保不到位、灭火和组织疏散能力欠缺、应急预案无法及时推送、消防系统运行状态无法感知等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于数据中台的消防数据处理系统，旨在解决现有消防系统报警不及时的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于数据中台的消防数据处理系统，包括：智慧消防主机，与消防类设备连接，用于采集消防类设备数据；所述消防类设备包括火灾报警系统、气体灭火系统、感温光纤系统、电气火灾系统和消防电源系统；智慧消防软件平台，用于根据所述消防类设备数据生成报警信息；数据中台，用于为所述消防类设备数据提供数据服务。优选的，所述智慧消防软件平台，包括：终端展示模块；数据总线模块，用于将所述消防类设备数据插入到时序数据库，并对所述消防类设备数据进行处理，同时将处理后的消防类设备数据推送到所述终端展示模块；消防业务模块，用于根据对所述消防类设备数据进行分析生成所述报警信息。优选的，所述数据总线模块包括：数据接收与处理服务单元，用于将所述消防类设备数据实时插入到时序数据库，并把所述消防类设备数据推送到所述终端展示模块；报警引擎服务单元，用于根据所述消防类设备数据生成所述报警信息。优选的，所述数据总线模块，还包括：联动引擎服务单元，用于监听时序数据库的数据消息队列，与预设联动规则进行匹配，进行联动计算得到联动动作事件，并把联动动作事件推送到所述终端展示模块。优选的，所述消防业务模块，包括：火灾预警服务单元，用于根据所述消防类设备数据生成预警信息；扑救辅助服务单元，用于向现场或其他救援人员展示起火点及周围环境的平面图、消防设施设置位置图、着火建筑的消防设施平面图和消防设施运行状态。
优选的，所述消防业务模块，还包括：消防演练服务单元，用于提供灭火疏散实战演练功能。优选的，所述消防业务模块，还包括：单点控制服务单元，用于对所述消防类设备进行手动控制；设备状态先知服务单元，用于预知消防类设备的运行趋势。优选的，所述数据中台，包括：数据源管理模块，用于提供添加数据源、删除数据源、编辑数据源和查找数据源的数据服务；etl工具模块，用于提供etl作业列表展示、etl作业管理、etl作业模板管理、etl处理器管理和etl处理器服务管理的数据服务；数据交换模块，用于提供查看对外数据服务api、查看数据服务api调用的数据服务。优选的，所述数据中台，还包括：元数据管理模块，用于对数据源的元数据进行新增、编辑和删除；资产目录管理模块，用于对数据资产进行分组、预览和查找。本发明提供的一种基于数据中台的消防数据处理系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的系统包括：智慧消防主机，与消防类设备连接，用于采集消防类设备数据；智慧消防软件平台，用于根据消防类设备数据生成报警信息；数据中台，用于为智慧消防软件平台提供数据服务。本发明通过利用智慧消防主机采集消防类设备数据，并基于此构建智慧消防软件平台完成对消防类设备数据的处理得到报警信息，可以方便对数据进行分析应用，实时感知消防安全态势。
附图说明
4.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种基于数据中台的消防数据处理系统原理图。
具体实施方式
5.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的目的在于提供一种基于数据中台的消防数据处理系统，旨在解决现有消防系统报警不及时的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：请参阅图1，一种基于数据中台的消防数据处理系统，包括：智慧消防主机，与消防类设备连接，用于采集消防类设备数据；消防类设备包括火灾报警系统、气体灭火系统、感温光纤系统、电气火灾系统和消防电源系统。
在本发明中，消防类设备数据包括：火灾报警系统运行数据、气体灭火系统运行数据、感温光纤系统运行数据、电气火灾系统运行数据、消防电源系统运行数据、外部数据和其它资料，其中火灾报警系统运行数据包括烟感、温感报警及状态、手报数据，气体灭火系统运行数据包含火警、预警、故障、状态数据，感温光纤系统运行数据包含温度、报警、故障、位置数据，电气火灾系统运行数据包含温度、报警、故障数据，消防电源系统运行数据包含电压、故障、报警、状态数据，外部数据包含气象数据、地理数据。智慧消防软件平台，用于根据消防类设备数据生成报警信息。数据中台，用于为消防类设备数据提供数据服务。本发明通过获取消防类设备在轨道交通全业务线生产的数据，构成智慧消防软件平台。根据消防生产经营业务，在智慧消防软件平台上构建数据融合的业务应用，业务应用通过数据中台获取数据并运行业务运转。数据中台为智慧消防软件平台提供数据服务。进一步的，智慧消防软件平台架构设计分为三层，数据总线模块、消防业务模块、终端展示模块。数据总线模块包含数据接收与处理功能服务单元、报警引擎服务单元、数据推送服务单元、联动引擎服务单元；消防业务模块包含火灾预警服务单元、单点控制服务单元、消防演练服务单元、扑救辅助服务单元、设备状态先知单元；终端展示模块包含实时监测单元、数据分析单元、网管管理单元等。需要说明的是，数据总线模块与消防业务模块下的各个服务都是以微服务形式开发，并以容器方式进行部署，保证系统的高起点与先进性，软件平台包括服务发现与注册、负载均衡、熔断降级、调用链追踪、配置管理等。数据总线模块，用于将消防类设备数据插入到时序数据库，并对消防类设备数据进行处理，同时将处理后的消防类设备数据推送到终端展示模块。在本发明中，数据总线模块包括：数据接收与处理服务单元，用于将消防类设备数据实时插入到时序数据库，并把消防类设备数据推送到终端展示模块。在实际应用中，数据接收与处理服务单元是监听实时数据消息队列里的消防类设备数据与其他相关内外接口数据，同时通过系统配置对采集的数据进行数据处理。该单元对上具备独自接入数据中台的能力，并可推送实时数据到终端。智慧消防主机内置的消防一体机计算模块采集到设备数据后，把数据实时插入到智慧消防软件平台的时序数据库，该服务监听时序数据库的数据消息队列，对数据进行处理，然后调用数据推送服务，把数据推送到终端展示模块，用户可以实时查看设备状态。报警引擎服务单元，用于根据消防类设备数据生成报警信息。在实际应用中，报警引擎服务单元，用于消防一体机计算模块采集到设备报警数据后，把报警数据实时插入到智慧消防软件平台的时序数据库，该服务监听时序数据库的报警消息队列，进行报警计算，并调用数据推送，实时推送报警数据到终端。如果设备报警限值改变后，则更新报警规则，新产生的报警事件按照新的报警规则计算，已经产生的报警事件则不重新计算，同时保存报警事件信息。报警信息包括火警、电气火灾预警、消防设施故障、监测设备离线情况。报警引擎定时会把实时报警数据移到历史数据中，移动的数据大小为可配置。联动引擎服务单元，用于监听时序数据库的数据消息队列，与预设联动规则进行匹配，进行联动计算得到联动动作事件，并把联动动作事件推送到终端展示模块。在实际应用中，联动引擎服务单元用于消防一体机计算模块采集到设备数据后，把设备数据实时插
入到智慧消防软件平台的时序数据库，该服务监听时序数据库的数据消息队列，与联动规则进行匹配，进行联动计算，并调用数据推送，把联动动作事件推送到终端展示模块。数据推送服务单元，用于给其他服务提供接口，并把各类数据推送到终端展示模块，例如气象数据或者地理数据等。消防业务模块，用于根据对消防类设备数据进行分析生成报警信息。进一步的，消防业务模块，包括：火灾预警服务单元，用于根据消防类设备数据生成预警信息；在实际应用中，火灾预警服务单元，用于深度挖掘消防设备设施的数据信息，采集全面的关联系统数据信息，将数据信息分级管理，通过数据分析进行提前预警。具体的，首先选择设备上关键的点，建立时序数据模型，选择一段时间的数据，训练模型，得出训练结果，保存到数据库。其次为时序数据模型创建预警规则，设定异常值阈值。最后创建预警模型，一个预警模型可以配置多个时序数据模型，每个时序模型所占比例不同。最后根据预警模型中配置的各个时序数据模型算出预警信息。进一步的，本发明首先获取消防类设备数据上关键的点，例如感温探测器采集的温度和烟雾传感器采集的烟雾浓度等信息，然后基于温度和烟浓度构建温度时序数据模型和烟雾浓度时序数据模型，选择时序数据模型上预设时间段的数据输入到egads（extensible generic anomaly detection system，可扩展通用的异常检测系统）中得到相应的训练结果。本发明以一个预警模型配置两个时序数据模型a和b为例，对本发明的实施过程做进一步的说明：将a的占比设置为70%，b的占比设置为30%，在实际应用中，可根据实际情况调整占比，且a和b都会配置一个预警规则，预警规则会设置相应阈值。在进行实时预警计算时，首先需要采集a和b对应的一段数据，把这段数据与a和b训练的结果做对比，计算出这一段时间采集数据的异常值，如果异常值的数量超过了预警规则中的阈值，则输出1，否则是0，然后将各自的结果乘以各自占比，相加后得出一个结果，这个结果与预警模型中设置的阈值做对比，如超过阈值则插入到预警信息，完成对周围环境的预警。扑救辅助服务单元，用于向现场或其他救援人员展示起火点及周围环境的平面图、消防设施设置位置图、着火建筑的消防设施平面图和消防设施运行状态。在实际应用中，扑救辅助服务单元，用于火灾时向现场或其他救援人员展示起火点及周围环境的平面图和消防设施设置位置图，展示着火建筑的消防设施平面图和消防设施运行状态等信息资料，帮助救援人员高效获取火灾现场基本情况。消防演练服务单元，用于提供灭火疏散实战演练功能。消防灭火和疏散能力是消防救援的关键，消防演练服务单元支持灭火疏散实战演练，强有力的保证应急处置队伍的应急处置能力，并逐步完善消防应急专家库建设。单点控制服务单元，用于对消防类设备进行手动控制；在实际应用中，单点控制服务单元，用于在各类hmi上具有设备的远程控制功能，可对所有被控设备进行单独设备控制，具有控制权限的用户可以手动控制。点控设备时系统提供闭锁条件提示，控制设备需要满足一定的条件才能控制。设备状态先知服务单元，用于预知消防类设备的运行趋势。进一步的，设备状态先知服务单元，用于通过采集设备大量数据，进过数据分析算法提前预知设备的运行趋势，做到提前预知、提前预判、提前装备等。具体的，首先为设备建立时序数据模型，选择一段时间的数据，训练模型，得出训练结果，保存到数据库。其次为时序数据模型创建预知规则，设定
异常值阈值，如异常值超出阈值则存到数据库，根据月统计异常信息，如达到统计阈值则通知用户，用户也可以手动查询设备异常信息。需要说明的是，终端展示模块的web架构采用mvvm双向数据绑定方式，javascript框架采用vuejs，ui框架采用ant design框架。终端展示模块具有实时监测、网管管理和数据分析等显示功能。其中，实时监测应包含设备监测、报警信息、预警信息等。网管管理包含软件运行状态管理、接口管理、通讯管理、网络状态管理、链路管理等。数据分析：包含报警分析、预警分析、趋势分析、报表管理等。在本发明中，数据中台整体架构设计分为五层，包括数据采集层，数据存储层，数据治理层，接口服务层和用户界面层（管理控制台），其中底层提供数据的接入，包括数据源管理、etl（extract-transform-load，数据仓库技术）等；数据存储层用来存储采集到平台中数据，包括结构化数据、非结构化数据和数据中台系统数据；数据治理层提供元数据管理，对数据的资产目录编目，公共数据定义和维护；接口服务层对用户界面层提供产品功能接口和数据资产服务接口；用户界面层提供了产品各功能的用户操作界面。本发明中的数据中台在整体架构的设计实现层面，遵循以下原则：1）不侵入原有业务系统2）从数据角度支撑后续业务系统的建设3）不侵入新业务系统的业务逻辑数据中台其包含数据源管理模块、etl工具模块、数据交换模块、元数据管理模块、资产目录管理模块。以上模块一起提供不同的数据服务，以上模块采用独立容器化部署。数据源管理模块，用于提供添加数据源、删除数据源、编辑数据源和查找数据源的数据服务。在实际应用中，数据源管理模块提供的数据服务包含添加数据源、删除数据源、编辑数据源、查找数据源。数据源管理以restful api接口的方式对外提供服务。前后端分离的设计，方便产品快速迭代开发，提升整体开发效率以及产品质量。用户打开数据源管理界面后，页面将显示当前已经添加的数据源列表。数据源列表页面提供数据源的查找，新增，编辑，删除功能。查找：用户打开数据管理界面，显示列表内容包含数据源的名称，类型，地址以及来源（所属业务系统），在界面上半部分有查询条件，包含类型选择、名称等。新增：用户打开数据管理界面，在显示列表下面点击新增按钮，弹出新增窗口，用户输入数据源名称、选择类型，类型主要包括jdbc、rest服务、地址、来源等，在保存这条信息之前，用户可以点击测试按钮，对数据库链接进行测试，验证所填写信息是否准确。如正确则点击保存按钮，新增一条数据源信息。反之则重新验证所填信息。编辑：用户打开数据管理界面，在显示列表选择一条数据源信息，在下面点击编辑按钮，弹出编辑窗口，用户可以修改数据源名称、类型、地址、来源等，点击保存按钮，更新选中的数据源信息。删除：用户打开数据管理界面，在显示列表选择一条数据源信息，在下面点击删除按钮，弹出询问窗口，用户是否要删除该条数据源信息，点击确定则删除，点击取消，则删除取消。etl工具模块，用于提供etl作业列表展示、etl作业管理、etl作业模板管理、etl处理器管理和etl处理器服务管理的数据服务；
进一步的，etl作业列表展示用于用户打开etl工具管理界面后，etl工具通过etl作业列表让用户能够直观的看到当前系统中的etl作业，并且可以实时查看每个作业的状态、配置。etl作业管理用于用户打开etl工具管理界面后，作业管理包含创建、移动、删除、启动和停止。在创建新的作业时，在画布上通过拖拽的方式来进行etl作业流程的搭建和流程的连接。etl处理器管理用于用户打开etl工具管理界面后，在etl作业中，用户可以实时查看每个处理器处理的数据量以及整个作业流程处理过得数据。etl处理器服务管理用于用户打开etl工具管理界面后，在etl作业中，用户还可以对整个作业和单个流程或者单个的控制器添加控制器服务，其中控制器服务主要是对数据来源的管控。数据交换模块，用于提供查看对外数据服务api、查看数据服务api调用的数据服务。具体的，数据交换模块通过数据服务api列表让用户能够直观的看到当前数据中台上可以消费的数据服务api，并且可以实时查看每个数据服务api的详细信息和调用方式。用户可以通过关键字搜索可能感兴趣的数据服务api。对外数据服务api包含查看服务api列表、新增、编辑和删除。查看服务api列表：用户打开api管理页面，显示列表内容包含api名称、所属api分组、访问控制方式、发布环境、api分类、创建时间和更新时间。新增api：用户打开api管理页面，点击新增，弹出窗体，输入名称、描述、访问控制方式、协议、请求方法、访问路径、编写sql,点击确定即可新增api。编辑api：用户打开api管理页面，选择一条api，点击编辑，修改各项参数，点击确定即可编辑api。删除api：用户打开api管理页面，选择一条api，点击删除即可删除api。数据服务调用api：包含查看服务调用api列表及热门api。查看服务调用api列表：用户打开api调用页面，切换到全部页面，显示全部api及各个api调用次数。用户可以通过api名称模糊搜索api。热门api：用户打开api调用页面，切换到热门页面，可以查看调用率比较高的api。元数据管理模块，用于对数据源的元数据进行新增、编辑和删除；具体的，元数据管理模块提供技术元数据管理、业务元数据管理，主要对各接入的数据源的元数据以及平台内部数据源的元数据进行管理。技术元数据管理：用户打开元数据管理界面后，通过元数据列表让用户能够直观的看到当前系统中的元数据信息，可以按名称、类型搜索。且支持按标签筛选元数据。新增技术元数据：点击界面新增按钮，弹出窗口输入各项信息，点击保存即可新增技术元数据。编辑技术元数据：选择一条元数据，点击编辑按钮，弹出窗体，修改信息，即可编辑技术元数据。删除技术元数据：选择一条元数据，点击删除按钮，即可删除技术元数据。业务元数据管理：提供了针对业务元数据实现了业务元数据的定义，通过元数据列表让用户能够直观的看到当前系统中的业务元数据信息，可以按名称、类型搜索。
新增业务元数据：点击界面新增按钮，弹出窗口输入各项信息，保存点击保存即可新增业务元数据。编辑业务元数据：选择一条元数据，点击编辑按钮，弹出窗体，修改信息即可编辑业务元数据。删除业务元数据：选择一条元数据，点击删除按钮，删除数据。资产目录管理模块，用于对数据资产进行分组、预览和查找。进一步的，资产目录管理模块提供资产目录分组、资产数据预览、资产数据查找。用户通过资产目录模块可以从全局了解组织的数据资产状况,能够方便地从一个入口查询到所有的业务数据,并对数据资产进行统一规划和共享。对平台的所有数据信息进行统一的编目管理,为数据提供索引，实现数据信息资产进行统一规划、和共享，并支撑数据资产运营。资产目录分组：用户打开资产目录管理界面，查看资产目录分组信息，系统依据元数据定义的分组规则对资产自动同步编目；资产数据预览：提供元数据对应的样例数据预览功能；资产数据查找：可以按照多个维度搜索，查找公共数据。本发明通过利用智慧消防主机采集消防类设备数据，并基于此构建智慧消防软件平台和数据中台完成对消防类设备数据的处理得到报警信息，可以将消防类设备数据统一起来管控，方便数据分析应用，并运用数据中台的数据分析技术进行深入挖掘和计算，可实时感知消防安全态势，通过消防物联网远程动态监测，可实时掌握消防设施运行状态，实现消防安全精准化管理。此外本发明还对消防设施的运行状态实时监测和规范化管理，及时获取故障信息，故障趋势分析，方便工作人员及时处理，使得城市轨道交通消防安全设施持续处于良好状态。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。