物聯網技術的消防裝備智能管理系統

李廣遠

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物聯網技術的消防裝備智能管理系統

李廣遠

摘要

運用互聯網+、物聯網技術對消防裝備智能化管理構成系統體系，將芯片植入裝備，提高消防部隊裝備管理的便捷、時效、安全、簡便，提高裝備的使用效率、減少裝備管理的人力物力財力。

關鍵詞：消防裝備警用裝備智能管理物聯網

引言

消防安全是國家防災體系和社會公共安全中的一個重要組成部分，是一項關乎人民生命財產安全和社會穩(wěn)定的重要工作。而消防裝備作為消防安全體系中的核心物資資源，其重要性也是不言而喻的。對于消防裝備的高效管理和合理使用是消防官兵順利進行滅火救援任務的前提保障，也是最大限度減少人員傷亡和災害損失的關鍵。

隨著現階段科技水平與經濟水平的高速發(fā)展，諸多新技術得以應用到消防裝備的研制和生產中，使我國消防裝備的種類和數量都有了大幅的提升。目前我國各級消防部門配備的消防裝備已經涵蓋消防車輛裝備、個人防護裝備、消防泵、槍管裝備、消防偵檢裝備、消防防化洗消裝備、消防輸轉堵漏裝備、消防救生裝備、消防破拆裝備、消防照明裝備、消防排煙裝備、消防通信器材以及其他消防裝備等幾十個大類不下幾百種裝備。

如此種類繁多、數量巨大的消防裝備在各級消防部門如何得以正確的使用、有效的管理、合理的維護已經成了一個亟待解決的問題。以一個普通地市級消防部門為例，其配備的消防裝備數量可達數萬甚至數十萬件之巨，裝備的管理難度可想而知。所以，準確、合理、高效的消防裝備管理對于保證消防部隊戰(zhàn)斗力的意義十分重大，可以說其作用完全不亞于消防官兵的日常嚴格訓練。

1.消防行業(yè)裝備管理現狀

當前，絕大多數消防單位的消防裝備管理水平相當低下，所使用的管理方法還相當原始。對于消防裝備管理和使用過程中的諸如入庫、配發(fā)、維護、報廢、出庫、轉移等重要環(huán)節(jié)的信息記錄和采集往往依賴于非自動化、以紙質文件為基礎的傳統方式來實現，例如很多消防單位仍采用原始的手工錄入方式。這類傳統的信息記錄和管理方式的局限性是顯而易見的：

1）效率低下?？考兪止し绞接涗浐筒樵?，單位時間記錄和查詢的信息量極小，效率十分低下。

2）隨著部隊裝備數量的增加，管理人員的負擔也不斷增加。

3）管理信息準確性難以保證，出錯率高。

4）管理信息實時性差，很難保證信息及時更新。

5）管理信息透明度差、管理過程監(jiān)督難度大。

6）管理信息極易遺失或缺損。紙質文件經常發(fā)生丟失和破損，管理信息的延續(xù)性難以保證。

7）多單位協作作業(yè)時的設備管理紊亂。多單位協作的大型火災現場往往發(fā)生設備遺漏或設備錯拿的現象。

當然，也有一些省市的消防單位先知先覺，意識到了消防裝備合理、高效管理的必要性，相繼使用了一些基于計算機、信息技術或是條形碼技術的裝備管理系統，但從現階段來看，這些系統往往都存在以下不足：

1）裝備數據信息采集、錄入還是非自動化過程，較為繁瑣。

2）裝備器材出入庫管理與系統數據更新不能同步進行，易造成數據混亂。

3）庫存裝備和隨車器材缺乏日常點驗、檢查手段。

綜上所述，無論是大多數消防單位仍采用的傳統管理方式還是少數單位探索性使用的常規(guī)消防裝備管理系統都不能完全適應消防裝備管理的現實需求，整個行業(yè)急需一種新的更加合理高效、真正適應現階段消防裝備管理的智能消防管理系統的出現。

2.基于物聯網思維的消防裝備管理方式

2.1物聯網思維實現“裝備在、信息在”

前文所述的諸多現有管理方式最大的問題是消防裝備本身與消防裝備管理信息之間存在界限，這個界限往往需要依賴人工錄入和查詢，從而必然導致了管理過程中諸多問題的存在。如果能順利消除消防裝備與其管理信息的界限，那么問題將迎刃而解。為此，可運用目前發(fā)展迅猛的物聯網思維來達到徹底消除這一界限的目的。

基于物聯網思維的消防裝備管理方式的核心是將需要管理的所有消防裝備實時置于一個信息網絡之中，通過結合相關軟件系統實現對網絡中在網裝備的各類信息實時錄入、獲取和管理，達到在所建物聯網范圍內“裝備在，信息在”的效果，實現裝備本身與其自身管理信息的完美粘連。

基于物聯網的管理系統可具備以下優(yōu)越性：

1）信息錄入、查詢、管理完全自動化。依靠相關物聯網信息傳輸技術，可實現對在網裝備信息的自動化識別和管理，完全脫離人工操作，效率驚人。

2）可實現裝備器材實際狀態(tài)與管理系統內信息數據的完全同步，管理人員在系統內所見的設備狀態(tài)即設備的實時真實狀態(tài)，完全避免了設備管理信息的更新混亂。

3）可實現庫存裝備和隨車器材的自動日常點驗和檢查。

4）系統擴展性好，可無限適應部隊裝備數量的增加。

5）設備管理信息100%準確，完全避免人為出錯。

6）管理信息透明、統一，可實現基于不同權限層級的逐層監(jiān)督制度。

7）管理信息分類存檔，保證管理信息延續(xù)性。

8）實現多單位協作作業(yè)時的設備信息自動甄別，完全避免多單位協作現場設備遺漏或設備錯拿現象。

2.2消防裝備智能管理物聯網構建

利用該技術可通過無線電訊號的傳輸實現對特定目標識別，并讀取目標的相關數據信息。整個無線信號傳輸過程并不需要額外建立識別系統或與特定目標進行連接的中間設備。近年來，該技術被認為是在物聯網技術領域最成熟、可靠、實用的科技手段之一，也是消防裝備物聯網構建的支撐技術。

圖1　信息傳輸系統

信息傳輸系統核心的組成部分是電子標簽和讀寫器，如圖1所示。其中讀寫器自帶天線，天線的主要作用是有效傳遞電子標簽與讀寫器之間發(fā)出的射頻信號并為電子標簽提供電能。電子標簽由耦合元件以及芯片構成，每個電子標簽的電子編碼都可設置為互不相同的，這樣有利于分辨需管理的目標對象。電子標簽作為數據信息的載體，可以附著在目標物體的表面或者是目標物體內部（如消防裝備的表面或內部）。讀寫器又稱識別器，其作用可快速讀取或者是寫入探測范圍內電子標簽的相關數據信息。

一旦系統構建完成，電子標簽與讀寫器之間的信息便可完全實現自動識別與傳輸。換言之，只要將電子標簽粘附于消防設備表面或者置于消防設備內部，再配以合理探測范圍的讀寫器及后臺計算機軟件與網絡平臺，一個以消防裝備信息管理為目的的物聯網便可搭建完成。圖2所示為基于該技術構建的消防裝備車輛物聯網系統示意圖。

圖2　消防裝備車輛物聯網

需要強調的是讀寫器還可根據不同的應用場景選擇不同的類型，例如針對單件裝備讀寫的手持式讀寫器以及針對多件裝備快速讀寫的門式讀寫器。門式讀寫器的射頻信號頻率更大，探測范圍更廣，甚至可突破金屬材料的屏蔽，可應用于對整臺消防車輛及其所有車載裝備的信息快速并行讀寫。選用門式讀寫器可安裝在消防車輛庫房的大門門框處，實現整車出車投入戰(zhàn)斗的設備出庫管理及結束戰(zhàn)斗后整車入庫管理與裝備快速清點，如圖3所示。

消防裝備物聯網的優(yōu)勢主要有以下幾點：

圖3　門式讀寫器的應用

1）設備信息掃描識別方面

電子標簽識別更準確，識別的距離更靈活，可以做到穿透性和無屏障閱讀。

2）數據的記憶體容量

電子標簽的容量大，足以存儲消防裝備的各類信息。

3）抗污染能力和使用耐久性

電子標簽對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性，能適應消防裝備嚴苛的使用環(huán)境； 將數據存在芯片中，因此可以免受污損，數據信息安全性高。

4）可重復使用

電子標簽則可以重復地新增、修改、刪除電子標簽卷標內儲存的信息數據，方便信息的更新。相較而言，市場上的條形碼只能滿足一次性使用，如要變更信息必須重新打印條形碼。

5）體積小型化、形狀多樣化

電子標簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，電子標簽小型化與多樣化，以應用于不同產品。

6）系統安全性高

電子標簽承載的是電子式信息，其數據內容可經由密碼保護，使其內容不易被偽造及變造，可實現基于不同權限的設備管理制度。

2.3基于物聯網技術消防設備智能管理系統的功能模塊

1）消防裝備智能管理系統軟件模塊構成

消防裝備管理系統軟件模塊構成主要由裝備管理模塊、出人庫查詢模塊、平臺設置模塊、系統管理模塊、出人庫監(jiān)控模塊5部分構成。

2）消防裝備管理系統硬件模塊

消防裝備管理系統硬件主要由電子標簽模塊、固定式讀寫器模塊、移動式讀寫器模塊、信號中繼器模塊、傳輸模塊、通訊模塊、計算機模塊、服務器模塊、視圖處理模塊、專用設備模塊等構成。

3）APP智能管理模式模塊

手機界面進入管理系統，便捷操作裝備管理系統，并且便于發(fā)送和傳輸信息，使信息、裝備、人一體化管理。

3.消防裝備智能管理系統管理流程

3.1消防裝備登記—電子標簽管理

按照統一的編號對消防裝備進行登記。同時把相應的編號信息輸入電腦通過網絡發(fā)送到裝備管理中心數據庫，建立起消防裝備管理系統的基本信息。

3.2遺失裝備的登記

中隊通過對遺失的裝備進行登記，經主管領導審批后，向數據庫提交登記信息。便于核查及后勤裝備部門進行裝備補充統計。

固定式讀寫器是安裝在門衛(wèi)的崗亭處，當消防車經過電子標簽識別基站 （ 可以設置在中隊門口 ） 時，車載裝備上的電子標簽就被基站讀取，其信息通過網絡被上傳存儲。

3.3消防裝備的遷移、維修與報廢管理

在消防裝備從原來的使用中隊轉移到其他中隊時，要對消防裝備辦理遷移、過戶等手續(xù)，登記過戶的中隊名稱、電話等相關信息，輸人電腦并傳輸到消防裝備管理中心的數據庫，實現消防裝備的“身份”即時更新，同時做到了與消防裝備管理中心數據庫實時核對。

3.4消防裝備巡查

為了更有力加強消防裝備的管理，消防管理部門可以在倉庫、車輛、道路、滅火救援現場隨時抽查消防裝備，通過手持式檢查終端核對消防裝備的數量、名稱、規(guī)格、有效期等信息，對缺失或超期設備進行報警提示。

利用手持式終端對滅火現場、重點部位進行偵測，對可能遺漏、搞混的器材裝備進行梳理歸位。

作者單位：上海燭遠智能科技有限公司