基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“智能消防”建設探索

郭仁宇，尹必玉

（上海公安高等?？茖W校， 上海 200137）

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“智能消防”建設探索

郭仁宇，尹必玉

（上海公安高等?？茖W校， 上海 200137）

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其應用已成為全社會關(guān)注的焦點。消防工作的艱巨性與復雜性要求強大的技術(shù)支撐，以適應社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。如果能將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到消防管理工作中，就可減輕單位和消防部門的工作負擔?！爸悄芟馈庇欣趯崿F(xiàn)對消防裝備、應急預案、消防水源、建筑固定消防設施等消防安全的實時監(jiān)測、預警、處置和指揮調(diào)度。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“動態(tài)化、智能化、網(wǎng)格化”管理模式在消防領(lǐng)域具有廣闊的應用前景，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一項新興的信息技術(shù)，必將對消防信息化建設產(chǎn)生深遠的影響，為消防工作的發(fā)展帶來革命性的變化。

物聯(lián)網(wǎng)；消防管理；智能消防

近年來，物聯(lián)網(wǎng)以其與“大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、云計算”等先進技術(shù)可以兼容互通的特點，在政府工作、交通物流、工業(yè)檢測、環(huán)境保護、社區(qū)管理等領(lǐng)域得到了廣泛應用，使人們的日常生活產(chǎn)生了深刻變革，也為公安消防部門實現(xiàn)“基礎(chǔ)工作信息化”提供了新的思路。目前，城市大部分高層建筑以及重點單位的建筑里都安裝有火災報警系統(tǒng)、固定式滅火系統(tǒng)以及消火栓等常用的消防設備，但由于設備數(shù)量多且部分單位不重視消防安全，因此消防部門監(jiān)督檢查比較困難。而“智能消防”是以智能識別、智能處理以及虛擬仿真等當代信息技術(shù)作為支撐技術(shù)，以GIS定位信息為基礎(chǔ)，為城市火災防控、應急指揮以及隊伍管理等建立信息智能采集、匯總、分析、發(fā)布及輔助決策的智能化消防數(shù)字平臺。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及計算機、有（無）線通信、多網(wǎng)絡互聯(lián)互通、傳感采集和集成技術(shù)的多學科、多領(lǐng)域的綜合性技術(shù)體系，在社會公共安全領(lǐng)域有廣泛的需求和應用前景。從技術(shù)上說，“智能消防”是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防安全與監(jiān)控領(lǐng)域的一個具體應用，其作用主要體現(xiàn)在消防設施的動態(tài)管理和消防安全的遠程監(jiān)控與評估。雖然我國的一些城市已經(jīng)在消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方面進行了一定的應用和研究，但目前仍處于起步和小規(guī)模應用階段。因此，如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)火警實時監(jiān)測，提高我國消防物聯(lián)網(wǎng)信息化水平，是當前具有重要研究價值和應用價值的課題。在新興信息技術(shù)高速發(fā)展的時代，通過持續(xù)推進“智能消防”建設，將建筑形態(tài)及功能、消防設施、宣傳教育、監(jiān)督管理、滅火救援等信息進行有效整合，從而實現(xiàn)“消防工作物聯(lián)化”，推動消防工作取得跨越式發(fā)展。

一、物聯(lián)網(wǎng)概念和發(fā)展狀況

物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動通信技術(shù)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。目前國內(nèi)外學者對物聯(lián)網(wǎng)的研究，主要集中在物聯(lián)網(wǎng)的定義、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和應用系統(tǒng)等方面。物聯(lián)網(wǎng)不同于互聯(lián)網(wǎng)，它通過在物體上植入各種微型感應芯片使其智能化，然后借助無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)人和物體的“對話”，物體和物體之間的“交流”。

（一）物聯(lián)網(wǎng)的概念

目前國內(nèi)普遍引用的物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這包含兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；其二，用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。

物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡層和應用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚和五官”，負責識別物體和采集信息。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、微型傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)中樞和大腦”，是信息傳遞和處理中心。網(wǎng)絡層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”與行業(yè)需求的結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構(gòu)成人類社會。

（二）國外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展狀況

物聯(lián)網(wǎng)的應用和研究方面，起步較早的是美國、歐盟、日本和韓國等少數(shù)總體國家經(jīng)濟實力較強的國家。最開始物聯(lián)網(wǎng)的研究是在零售業(yè)和貨物流通領(lǐng)域，利用條形碼和RFID技術(shù)實現(xiàn)對商品的識別和貨物的定位，近年來隨著射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，其應用研究開始拓展到環(huán)境監(jiān)測、消防監(jiān)控、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設施等領(lǐng)域。目前國外關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防領(lǐng)域中的主要應用在火災報警實時監(jiān)測以及火災預警方面，許多歐洲國家通過計算機與區(qū)域信號采集器相連接，從而實現(xiàn)了火災自動報警設施運行狀況的實時監(jiān)測以及消防設備故障信息的遠程實時傳輸。

在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和應用起步階段的當前，經(jīng)濟實力發(fā)達國家和地區(qū)抓住機會專門制定相關(guān)政策加大了研究和開發(fā)力度，目的就是要在新一輪的技術(shù)應用中占據(jù)領(lǐng)先地位。日韓基于物聯(lián)網(wǎng)的“U社會”戰(zhàn)略、歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”及美國“智能電網(wǎng)”和“智慧地球”等計劃相繼推出實施，使物聯(lián)網(wǎng)成為各個國家提升國際競爭力的重要手段。美國作為發(fā)達國家，在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設施建設和核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域已有領(lǐng)先優(yōu)勢。美國在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)勢正在加強與擴大，美國國防部的SMART DUST、美國國家科學基金會的GENI等項目大大提升了美國的國家科技創(chuàng)新能力和實力水平。由美國主導的EPCglobal標準在射頻識別領(lǐng)域中具有相當?shù)臋?quán)威性，德州儀器、英特爾、高通、IBM和微軟在通信芯片及通信模塊設計制造上全球領(lǐng)先，已在軍工、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療衛(wèi)生和海洋信息氣象領(lǐng)域進行全方位探索研究和應用。

歐盟是世界范圍內(nèi)第一個系統(tǒng)提出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和管理的機構(gòu)。早在2009年，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，以確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的過程中起主導作用。該方案對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的前景進行展望并提出要政府加強對物聯(lián)網(wǎng)的管理。在行動上主要提出加強物聯(lián)網(wǎng)管理，完善物聯(lián)網(wǎng)對私有數(shù)據(jù)的安全保護，提高人們對物聯(lián)網(wǎng)的接受度和可信度等政策建議。

日本制定了國家戰(zhàn)略推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，在世界范圍內(nèi)第一個提出推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“泛在”戰(zhàn)略。2004年日本政府在兩期E-Japan戰(zhàn)略目標均提前完成的基礎(chǔ)上，提出了U-Japan戰(zhàn)略。2004年3月日本總務省召開了“實現(xiàn)泛在網(wǎng)絡社會政策座談會”，并于5月向日本經(jīng)濟財政咨詢會議正式提出了以發(fā)展Ubiquitous社會為目標的U-Japan構(gòu)想。日本內(nèi)閣會議于6月4日正式通過此構(gòu)想，而且在其總務省所提出的年度ICT發(fā)展策略報告中，把U-Japan列為重點發(fā)展項目。

物聯(lián)網(wǎng)在韓國的發(fā)展過程和日本差不多。在全球所有國家中韓國是寬帶普及率最高的國家，不僅如此，在移動通信、信息家電、數(shù)字內(nèi)容方面也有相當?shù)钠占奥?。韓國為了面對全球信息產(chǎn)業(yè)新一輪“u”化戰(zhàn)略，在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略。u-Korea戰(zhàn)略的目標是實現(xiàn)無所不在的世界，即實現(xiàn)智能網(wǎng)絡能為居民的生活服務、將新技術(shù)應用到各項信息基礎(chǔ)建設，讓全國人民都能享受智慧科技服務。其最終目的是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為全國人民實現(xiàn)衣食住行等各方面無所不在的生活便利，另外通過IT技術(shù)的發(fā)展，提高國家的新技術(shù)核心競爭力。

（三）我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展狀況

中國科學院于1999年開始組團隊對傳感網(wǎng)絡進行研究，研究經(jīng)費已達數(shù)億元人民幣，目前已擁有物聯(lián)網(wǎng)絡構(gòu)件所需材料和技術(shù)器件完整產(chǎn)業(yè)鏈?？傮w而言，我國在物聯(lián)網(wǎng)這個全新產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平已經(jīng)排在世界前列。當前，在中國正形成由政府主導、產(chǎn)學研相結(jié)合共同推動發(fā)展的良好態(tài)勢。

中國科學院于2001年成立“中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所”。中國科學院、江蘇省、無錫市共建“中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心”，形成從技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)集成到典型應用推廣的創(chuàng)新價值服務體系，成為國家級“感知中國”科研創(chuàng)新基地。成為中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應用產(chǎn)業(yè)教育培育中心、系統(tǒng)集成創(chuàng)新中心和待業(yè)應用示范中心，成為中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的核心技術(shù)推動者。

作為科研的推動者，國內(nèi)許多知名高校也掀起了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用研究的熱潮，如清華大學、中國科技大學、浙江大學、南開大學等在這方面有研究基礎(chǔ)的高校紛紛開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各領(lǐng)域的應用研究。

目前，隨著國內(nèi)經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，從城市到鄉(xiāng)村已經(jīng)基本實現(xiàn)無線通信網(wǎng)絡覆蓋，這為物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建提供強有力的基礎(chǔ)設施保障，可以隨時隨地通過無線網(wǎng)絡將安置在各種物體上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號信息傳送出去。通過結(jié)合“云計算”技術(shù)，將可以實現(xiàn)實時動態(tài)管理數(shù)以億計的各類物體。

二、消防安全對物聯(lián)網(wǎng)應用的現(xiàn)實需求分析

社會形勢的不斷發(fā)展和變化，對消防管理和發(fā)展提出了全新的挑戰(zhàn)性的要求，對防火滅火、搶險救援、反恐排爆等消防中心任務，也從高效性、及時性、精細性等各方面提出了更高的要求。消防安全是城市公共安全的重要組成部分，受到社會各界的廣泛關(guān)注和高度重視。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，可以第一時間將消防工作中存在的隱患查找出來，及時予以整改，切實保障城市的公共安全。消防工作更應該從應急戰(zhàn)備和行政執(zhí)法轉(zhuǎn)向全民消防、全民參與、實時預警、在線監(jiān)督的發(fā)展趨勢。而各種新科技新技術(shù)的日新月異，也為消防管理和發(fā)展提供了新思路和新可能。如何將物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應用于傳統(tǒng)的消防行業(yè)和消防管理，使消防發(fā)展進入“智慧快車道”，是各級公安消防部門應該認真思考和探索的課題。

（一）社會發(fā)展對提升社會消防安全管理的需要

隨著我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，城市各類高層建筑、地下空間、大型鋼結(jié)構(gòu)如雨后春筍般冒出，建筑結(jié)構(gòu)、體量、功能等日趨復雜，消防監(jiān)督檢查工作日趨繁重。同時，隨著物質(zhì)生活水平和文明程度的不斷提升，人民群眾對安全度、幸福指數(shù)的追求越來越高，對消防工作的關(guān)注與要求也越來越高。這些都迫切需要我們更新理念、創(chuàng)新管理，加快推進技術(shù)革新，通過技術(shù)手段提升社會消防安全管理水平。積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用，構(gòu)建“智能消防”，正是順應了社會發(fā)展對消防工作的需求。

現(xiàn)階段，一方面受到現(xiàn)役編制所限，公安消防監(jiān)督專業(yè)隊伍警力嚴重不足，難以完成面廣量大的社會單位消防監(jiān)督指導任務；另一方面，對社會單位進行監(jiān)督管理的要求日益提高，檢查時需要消防監(jiān)督人員認真測試消防設施設備，查找火災隱患，向單位及時反饋結(jié)果，整個流程費時費力，降低了消防監(jiān)督檢查的工作效率。實際工作中，消防監(jiān)督人員在開展消防監(jiān)督檢查的同時，還要開展消防管理指導培訓、處理舉報投訴、開展消防宣傳等工作，這勢必會影響檢查的質(zhì)量。因此，迫切需要運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等輔助手段構(gòu)建“智能消防”，在提高監(jiān)督質(zhì)量和效率上給予有力支持。

（二）消防資源與設施動態(tài)維護和管理工作的需要

消防資源包括市政消火栓、天然取水碼頭、可供消防車取水的河浜或水池，以及日常滿足消防車作業(yè)的通道、操作平臺等。在日常工作中，因多種原因?qū)е逻@些公共消防資源出現(xiàn)損壞而不能及時動態(tài)維護，出現(xiàn)災情時無法使用，導致滅火救援工作不能正常開展。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對公共消防資源的監(jiān)控，第一時間發(fā)現(xiàn)公共消防資源的異常狀態(tài)，便于有關(guān)部門及時進行更新維護。

目前，社會單位建筑消防設施的日常管理主要采取系統(tǒng)檢測故障、人員巡查發(fā)現(xiàn)、定期維保排查等三種主要方式。雖然第一種方式具備了一定的自動化功能，但由于運行方式是對火警、故障、運行等多種信息的集中反饋，還是需要人為介入進行反復操作。后兩種方式則完全依靠人工方式進行，耗時耗力，工作質(zhì)量也難以有效掌控。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠高效、準確、及時反饋建筑消防設施狀態(tài)，有效解決傳統(tǒng)方式存在的缺陷和不足。

（三）對社會單位消防安全實施監(jiān)管的需要

當前，重點行業(yè)和單位“戶籍化”管理已全面實行，為加強單位消防安全管理提供了有力的“抓手”。但是，一些社會單位消防安全主體意識不強，日常維護更新不及時，導致本單位消防安全“漏管失控”。據(jù)不完全統(tǒng)計，大多數(shù)單位消防設施還是消防部門幫忙維護，公安消防部門“保姆式”管理的局面還未得到根本性轉(zhuǎn)變。針對社會單位動態(tài)火災隱患“反復回潮”，如能利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對社會單位實施動態(tài)監(jiān)管，可以起到事半功倍的良好效果。

全面、及時、準確地掌握轄區(qū)內(nèi)各類企業(yè)單位性質(zhì)、可能發(fā)生火災的重點部位、消防設施及運行情況、單位內(nèi)部采取的相關(guān)防范措施等情況，并根據(jù)上述情況制定相應的滅火救援預案和工作計劃，是公安消防的一項基礎(chǔ)性、常規(guī)性、長期性工作。因此，迫切需要應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對轄區(qū)單位實施實時監(jiān)控，一旦信息發(fā)生變化，就能及時對其進行了解調(diào)查，切實做到對轄區(qū)情況的全面掌握。

（四）提升防消聯(lián)勤效果的需要

防消聯(lián)勤工作是堅持“預防為主、防消結(jié)合”消防工作方針的重要舉措之一。日常工作中，防火監(jiān)督員在檢查中會發(fā)現(xiàn)存在重大火災隱患、可能引發(fā)特殊災害的場所，消防隊員在業(yè)務工作中也會發(fā)現(xiàn)火災隱患，而目前防消之間缺乏信息互通的平臺，導致消防隊員不能及時了解轄區(qū)內(nèi)重要災害區(qū)域，防火監(jiān)督員不能全面了解火災隱患，不能很好地實現(xiàn)防消聯(lián)勤效果。如果能借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“智能消防”，實現(xiàn)防消兩個層面的信息互通，使防、消部門形成工作合力，就能夠更加全面及時地消除火災隱患，制定更有針對性的滅火救援措施。

在火災發(fā)生后，消防指戰(zhàn)員急需了解著火單位內(nèi)部消防控制中心所在位置、消防水源的儲備、消防設施的運行情況、著火部位的建筑結(jié)構(gòu)、大概的燃燒物質(zhì)種類，以及是否存在易燃易爆、有毒、腐蝕性、放射性的危險物品等信息，需要特別注意的相關(guān)事項提醒，重點是周邊是否存在有效的滅火資源、社會聯(lián)動單位專業(yè)物資準備情況和出動情況。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，消防指戰(zhàn)員在接到報警后就能第一時間從終端上自動搜集這些信息，從而為科學決策和及時救援提供信息支撐。

（五）拓寬公安消防宣傳渠道的需要

目前，公安消防部門開展消防安全宣傳主要通過媒體宣傳和主題活動等形式。但媒體宣傳缺乏點對點的直接溝通，影響了宣傳的有效性；組織活動則往往受眾面狹小，缺少宣傳的廣泛性。如果運用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)APP程序并與物聯(lián)網(wǎng)應用相結(jié)合，開展針對性強、層次分明的消防宣傳活動，可以突破常規(guī)的消防宣傳模式，通過平臺及時發(fā)布消防要聞、消防常識、典型案例、火災信息、法律法規(guī)、工作提醒等內(nèi)容，將宣傳資料、火災信息、當前工作重點等內(nèi)容及時、有效地傳達到各個社會單位的管理人員，可以大大拓寬消防宣傳的受眾面，豐富消防宣傳的方式，改變以往消防宣傳手段單一、傳統(tǒng)老舊及滲透力不強的問題，也避免了以往電話通知、召集開會、下發(fā)文件等繁瑣、冗長的工作程序步驟。

三、應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“智能消防”綜合系統(tǒng)

以物聯(lián)網(wǎng)為特征的“智能消防”是通過無線信息傳輸模塊，采集火警控制系統(tǒng)運行狀況、建筑消防設施運行狀態(tài)等信息，并及時向消防指揮部門傳遞信息的綜合管理系統(tǒng)。應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以構(gòu)建防火系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、應急救援系統(tǒng)、消防安全管理系統(tǒng)和消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)等系列“智能消防”應用系統(tǒng)。

（一）物聯(lián)網(wǎng)防火預警系統(tǒng)

當前高層建筑和重點單位的建筑物中都安裝有火災報警系統(tǒng)、固定式滅火系統(tǒng)以及消火栓等常用的消防設備，可以應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對這些消防設備進行有效管理。

1．智能樓宇系統(tǒng)。構(gòu)建智能樓宇系統(tǒng)的主要方法是將每個消防設備植入相應的芯片，每幢建筑物建立相應的數(shù)據(jù)庫，管理和檢查人員可以通過無線手持設備讀取其中每個設備的信息以及運行情況，在重點部位的設備內(nèi)安裝相應的傳感器，當設備出現(xiàn)故障時就會自動向管理系統(tǒng)發(fā)出警報。同時，在報警系統(tǒng)中植入帶有發(fā)射功能的芯片，當報警器檢測到火災向控制室發(fā)出報警時也會主動向相關(guān)人員發(fā)送手機信息，并向消防部門發(fā)出報警信息。智能樓宇系統(tǒng)除了可以管理報警設備外也可以將消火栓、滅火器甚至消防應急燈等納入管理范圍，并且可設立獨立的管理單元，實現(xiàn)了樓宇內(nèi)火災報警區(qū)域的聯(lián)動火災蔓延趨勢預警，其管理費用更低，管理方式更加靈活。

2．消防器材管理系統(tǒng)。經(jīng)過消防管理部門認證的廠家生產(chǎn)的消防器材，在其出廠時都會被安裝一個電子標簽，內(nèi)含消防器材類型、認證信息、基本參數(shù)、出廠日期、使用壽命以及消防部門數(shù)據(jù)庫的唯一編號等。智能消防器材管理系統(tǒng)可以使巡查員在檢查中只需手持無線終端設備，對預裝有芯片的器材進行掃描和數(shù)據(jù)采集，再對采集的各種數(shù)據(jù)進行自動分析后，將每個區(qū)域的總體消防巡查情況生成系統(tǒng)性報告，還可以和以往巡查的數(shù)據(jù)進行分析比較，以提供給消防部門作為參照，實現(xiàn)監(jiān)督檢查的智能化。

3．消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)。以城市為中心建立的物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)是通過通訊和網(wǎng)絡傳輸，對市區(qū)各類建筑物內(nèi)消防安全狀況進行實時監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)管理的信息管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)包含終端設備、信息平臺和探測設備以及火災報警按鈕等組成。當發(fā)生火災后，探測設備或火災報警按鈕報警，火警信息通過無線網(wǎng)絡或現(xiàn)有網(wǎng)絡傳輸?shù)较肋h程監(jiān)控中心，遠程監(jiān)控信息平臺將信息實時反映到消防指揮中心；同時，還可以把火災信息通過信息平臺發(fā)送到起火場所相關(guān)人員手機上，為消防滅火救援贏得時間。消防遠程監(jiān)控中心可以對各類消防數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，通過快速檢測、早期預警實現(xiàn)準確監(jiān)控和快速報警，確保各類建筑物的消防安全，從而提高城市預防和抗御火災的能力。

（二）物聯(lián)網(wǎng)智能滅火系統(tǒng)

將物聯(lián)網(wǎng)應用到火災撲救的各個環(huán)節(jié)，可以建立以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的消防指揮輔助決策系統(tǒng)，以實現(xiàn)消防裝備的最優(yōu)使用。

1．建筑物身份系統(tǒng)。建筑物身份系統(tǒng)是在建筑物外設置電子標簽，標簽存有建筑的基本結(jié)構(gòu)信息、使用信息、消防設施信息和建筑周圍基本情況等信息。當消防力量到達火災現(xiàn)場時，可通過相應的終端設備讀取著火建筑物身份信息，快速了解建筑基本情況，這對指揮員部署消防力量有一定的輔助作用，也可縮短消防隊員對著火建筑物和周圍環(huán)境的了解時間。通過建筑物內(nèi)設置的溫度傳感器，可以實時地將溫度信息傳送到手持終端，使滅火指揮員在報警人報警信息不詳細的情況下也能迅速找到起火點的大概位置，為火災的及時撲救贏得時間。

2．智能消防水源系統(tǒng)。智能消防水源系統(tǒng)可以將城市室外消火栓和其他水源植入電子標簽，標簽內(nèi)存有消防水源的壓力、流量、源頭等一系列信息，消防隊員到達火場后可以迅速了解周圍水源的基本情況，從而掌握滅火的主動權(quán)。智能消防水源系統(tǒng)也可以在消防車輛上植入電子標簽和壓力傳感器等，標簽內(nèi)存有消防車輛的基本性能參數(shù)、水泵基本性能參數(shù)、車輛裝備配置情況等信息。指揮員能通過終端迅速了解到場消防車輛裝備的性能，并可以通過壓力傳感器等實時監(jiān)控現(xiàn)場每臺消防車的工作狀態(tài)，從而有利于指揮員科學合理地進行消防力量的部署。

3．自動噴水滅火系統(tǒng)。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可采集建筑物現(xiàn)有消防系統(tǒng)的各設備狀態(tài)信號，通過移動通信網(wǎng)絡監(jiān)測泵房的水系統(tǒng)，對水池水量、噴淋泵及消火栓泵進出口壓力、用量與動作方式、手自動狀態(tài)，報警閥上下腔壓力、壓力開關(guān)、水流指示器、信號蝶閥、高位水箱水量、氣壓罐壓力、穩(wěn)壓泵啟停等動作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，隨時檢查、維修，在火災發(fā)生時自動噴水滅火系統(tǒng)能及時有效地進行工作。

4．消防員生理信息監(jiān)控系統(tǒng)。有些火災現(xiàn)場需要消防員進入建筑物內(nèi)部進行撲救，其危險性比較大。為消防員配備一個小型傳感器，可收集其心電、心率、體溫、呼吸及脈搏等各類數(shù)據(jù)，通過無線通信將這些數(shù)據(jù)傳到救援指揮部，就能達到實時監(jiān)測的目的，指揮部也能據(jù)此分析出每個進入救援現(xiàn)場的消防員個人安全情況，并采取有針對性的措施確保救援現(xiàn)場消防員個人安全。消防員生理信息監(jiān)控系統(tǒng)就是通過植入于消防員體內(nèi)的生物傳感器，實時檢測到進入建筑物內(nèi)部的消防人員的各類生理指標信息。當消防員的生理指標出現(xiàn)異常時，火場外的監(jiān)控器就會發(fā)出報警，促使消防指揮員及時組織撤離或開展營救工作，從而提高了對進入建筑內(nèi)部消防人員的安全保障能力?；饒銎渌课坏膫鞲衅饕部梢詫⒒饒霏h(huán)境參數(shù)（如溫度、煙霧濃度等）、空氣呼吸器壓力指數(shù)、救援人員在現(xiàn)場的具體位置參數(shù)等實時傳輸至現(xiàn)場指揮終端，從而便于指揮員對火災現(xiàn)場實現(xiàn)全局的掌控。

（三）物聯(lián)網(wǎng)消防應急救援系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)的消防應急救援系統(tǒng)可以在消防應急救援現(xiàn)場采用各種感知設備和視頻設備的信息，借助消防物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層傳輸?shù)较乐笓]中心，再通過指揮中心信息平臺進行整理后輔助決策，便于消防指揮中心結(jié)合消防應急預案進行救援力量、救援裝備及救援物資的部署。

具體來講，就是利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)把感知設備安裝到石油化工裝置、易燃易爆場所、人員密集場所等存在火災隱患的重要部位等，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對各種感知設備進行組網(wǎng)，借助于計算機網(wǎng)絡的超強運算能力，對各種危險源所在場所部署的傳感器進行監(jiān)控和管理。當現(xiàn)場傳感器將信息匯集處理后，消防部門就可以借助于消防應急平臺處理各種情景信息，進行有效的消防應急資源調(diào)度和分配。

消防應急救援系統(tǒng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用，必將使救援工作更加智能化、高效化，各種感知設備、現(xiàn)場攝像等技術(shù)和裝置的運用，使救援過程逐步向數(shù)字化、可視化方向發(fā)展，通過救援現(xiàn)場情景信息的實時傳送，為消防指揮中心應急決策提供重要參考，有利于選擇最優(yōu)的救援調(diào)度、決策方案，同時為搶救受災群眾和財產(chǎn)爭取更多的時間。

（四）物聯(lián)網(wǎng)消防人員裝備車輛管理系統(tǒng)

消防裝備與車輛種類繁多，且各種車輛與裝備的維護保養(yǎng)方法不同?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的消防人員裝備與車輛管理系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)對裝備與車輛的維護保養(yǎng)。

1．消防裝備管理系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)消防裝備管理系統(tǒng)中，各個消防裝備內(nèi)均置入電子標簽，其中存儲有消防裝備的基本信息（如購買與使用時間、維護保養(yǎng)方法與時間、裝備的編號、裝備的基本工作參數(shù)等）。每當交接班或車場日，只需通過手持終端掃描并且與以往的記錄進行自動對比分析，就可迅速了解消防裝備的基本情況，也可避免消防裝備的漏檢和丟失等情況的發(fā)生。

2．消防車輛管理系統(tǒng)?；谖锫?lián)網(wǎng)的消防車輛管理系統(tǒng)采用無線射頻RFID技術(shù)和微機系統(tǒng)MEMS技術(shù)，并結(jié)合網(wǎng)絡通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)倉儲技術(shù)，可以實現(xiàn)消防車輛在庫情況的實時監(jiān)控，消防車輛的車況、裝備的追蹤管理，消防車輛的日常維修、維護管理。該系統(tǒng)能夠使主管領(lǐng)導實時掌握消防車輛的出入庫情況，使消防車輛的出入庫得到有效管理和監(jiān)督，同時為指揮員分析各消防中隊的出警情況和消防決策提供實時的數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)還能實時監(jiān)控消防車輛在出警途中以及滅火戰(zhàn)斗中的運行狀態(tài)，如消防車所處位置、車輛行駛路線軌跡、行駛速度，行駛中車輛的剎車油路系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常，車輛的油、水、電是否正常等。在滅火救援工作中，根據(jù)消防車輛的功能不同，系統(tǒng)可以監(jiān)控水罐消防車的供水壓力、出水量、泡沫量數(shù)據(jù)，舉高消防車的工作高度、工作壓力等。消防車輛出現(xiàn)的任何異常情況都會在終端上自動發(fā)出報警，使消防車輛的管理達到智能化水平。

3．消防人員管理系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)消防人員管理系統(tǒng)中，每名消防員都配備電子標簽，其中存儲有消防員的個人基本信息（包括身體健康信息、平時體能訓練信息、個體編號等），通過掃描可以實現(xiàn)快速點名。特別是在混亂的火災現(xiàn)場時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)迅速準確清點人數(shù)，并自動與系統(tǒng)內(nèi)的記錄信息進行對比，可快速查詢到不在崗位人員的姓名、年齡、級別等信息，為日常消防訓練和戰(zhàn)時消防員的管理提供方便。

四、進一步發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)“智能消防”的功效

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，消防物聯(lián)網(wǎng)必定能夠發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，在社會火災防控、滅火救援和隊伍管理等方面發(fā)揮巨大作用，為消防事業(yè)的發(fā)展帶來革命性的變化。針對當前各種物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)競相發(fā)展的現(xiàn)狀，積極開展消防領(lǐng)域科技創(chuàng)新，抓緊構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公共消防安全防控新體系，全面提升公共消防安全防范能力和管理水平顯得尤為重要。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與消防安全領(lǐng)域的應用相結(jié)合，給出消防物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，提出擺在消防物聯(lián)網(wǎng)研究人員面前的緊迫任務是對消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行深入研發(fā)，及時將研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為實際應用，提高消防行業(yè)科技水平和城市防御火災的能力。

（一）提高消防監(jiān)督執(zhí)法的工作效率

通過借助物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的計算機、手機、PDA等終端設施，消防監(jiān)督部門、街鎮(zhèn)消防安全管理人員、社會單位管理人員可以遠程對系統(tǒng)進行訪問和管理，實時監(jiān)控消防設施、系統(tǒng)以及消防相關(guān)設備運行狀態(tài)。例如，運用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)一個APP程序，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控設備的應用，讓消防監(jiān)督部門、街鎮(zhèn)消防安全管理人員、社會單位管理人員實時查看、信息共享、工作交流，針對消防設施發(fā)生故障、報警或者通道堵塞、防火門未關(guān)閉等隱患，根據(jù)職能分工通知相關(guān)人員進行維護和處置，做到第一時間發(fā)現(xiàn)火災隱患，第一時間整改隱患，第一時間開展隱患“回頭看”活動，不僅提高了消防監(jiān)督的及時性和針對性，而且還極大的減少了現(xiàn)有的工作量，大大緩解了工作任務繁重和管理力量不足所引發(fā)的突出矛盾。

從當前一些地區(qū)暴露的問題來看，按現(xiàn)行模式開展消防監(jiān)督檢查，整個執(zhí)法過程未完全公開透明，容易被各種“關(guān)系”、“招呼”所左右。通過物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，對防火參謀工作量和工作動態(tài)進行不定時抽查，并對辦案原因、處理結(jié)果進行實時跟蹤，有效減少了人為因素的干預，大大擠壓了權(quán)力尋租等腐敗問題發(fā)生的空間。

（二）提升社會單位消防安全的管理水平

消防物聯(lián)網(wǎng)管理將消防安全管理從原先對消防設施、資產(chǎn)和人員簡單登記入冊的“離線化”管理，轉(zhuǎn)變?yōu)橄涝O施設備動態(tài)化管理，且建立對監(jiān)視對象全方位記錄的大型數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了智能消防。而這個這大型數(shù)據(jù)庫存儲了大量人員值班、系統(tǒng)檢查、設備故障等基礎(chǔ)信息，為消防監(jiān)督部門、街鎮(zhèn)消防安全管理人員和社會消防安全管理人員提供了第一手的管理資料，對做好下步消防管理工作提供了極具價值的參考依據(jù)。

對于安裝物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控設備的社會單位，一方面對單位可以起到監(jiān)督作用，使社會單位不敢隨意關(guān)閉火災自動報警控制設備，提升建筑消防設施的運營率。另一方面，社會單位可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對本單位消防設施運行情況進行實時監(jiān)控，及時、準確發(fā)現(xiàn)故障或問題，從而主動整改自身存在的火災隱患，真正做到“安全自查、隱患自除、責任自負”，進一步提升社會單位自主消防安全管理水平和抵御火災的能力。

（三）提升動態(tài)掌握轄區(qū)情況的能力

當轄區(qū)單位聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)后，其消防設施就成了系統(tǒng)的一個子單元，一旦系統(tǒng)內(nèi)某個子單元發(fā)生變化，系統(tǒng)就能第一時間發(fā)出預警。通過這一功能，就能有效監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)公共消防資源和單位變化情況。當公共消防資源出現(xiàn)異常情況時，消防主管部門能夠第一時間發(fā)現(xiàn)，立即通知相關(guān)責任主體單位及時更新，以此確保公共消防資源時刻處于完整好用狀態(tài)。當轄區(qū)單位信息發(fā)生變更時，消防業(yè)務部門能夠第一時間了解情況信息，合理安排警力到現(xiàn)場實施檢查、熟悉、調(diào)整作戰(zhàn)計劃卡和滅火救援預案，以此確保所收集的滅火救援基礎(chǔ)信息準確實用。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器等的應用，針對不同的監(jiān)測對象配備不同的監(jiān)測設備、設定不同的監(jiān)測參數(shù)，可以實現(xiàn)消防管理的提前預警和實時監(jiān)督，杜絕各類火災的發(fā)生。例如，對企業(yè)環(huán)境的粉塵、溫度等進行實時監(jiān)控，對“群租”出租小區(qū)的用電負荷進行智能化監(jiān)控和預警等。同時，消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)縮短了排查故障的時間，提高了單位自主解決問題的能力。

（四）提升公安消防現(xiàn)場作戰(zhàn)的效能

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器等的應用，在火災發(fā)生后，就能第一時間收集掌握消防車和滅火救援器材裝備信息、著火單位內(nèi)部消防控制中心所在位置、消防水源儲備、消防設施運行情況，著火部位建筑結(jié)構(gòu)、大概的燃燒物質(zhì)種類，是否有易燃易爆、有毒、腐蝕性、放射性的危險物品等信息，需要特別注意的相關(guān)事項提醒，以及著火單位周邊是否具備有效滅火資源，社會聯(lián)動單位專業(yè)物資準備、出動等情況。當指揮員到達現(xiàn)場后，就能在前期所掌握的信息基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場火情偵察和車輛器材裝備使用現(xiàn)狀，快速實施初戰(zhàn)戰(zhàn)斗部署，合理評估后續(xù)所需增援裝備，為科學救援打下堅實的基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

2014年11月首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會提出了“互聯(lián)互通，共享共治”的理念，也是互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的新機遇，將物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應用開發(fā)推向新的高度。經(jīng)過近幾年的升級發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)、安防、環(huán)境保護等多個領(lǐng)域上已經(jīng)取得了長足進步，為經(jīng)濟社會發(fā)展注入了新的動力。當前，在打造城市科技創(chuàng)新和“智慧城市”的進程中，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到社會消防管理工作中，必將推動社會消防管理發(fā)生質(zhì)的飛躍。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會公共安全領(lǐng)域有廣泛的需求和應用前景，但在消防領(lǐng)域應用還處于初探階段，面臨著一些問題需要深入思考和研究。關(guān)注與跟蹤物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，研究該技術(shù)在消防領(lǐng)域應用遇到的各種問題，擴大該技術(shù)在消防領(lǐng)域的應用，必將會進一步提升公安消防的戰(zhàn)斗能力。

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Study on the Fire Management System Based on Internet of Things

Guo Renyu, Yin Biyu
(Shanghai Police College, Shanghai 200137, China)

Fire safety is an important application fi eld of Internet of Things. Although our country fi re enterprise development has improved greatly in recent years, but in the process of the rapid growth of the social economy in our country, there are many problems in the new situation in fi re control work, the probability of fi re and on-site rescue diffi culty increasing, the building of all kinds of fi re control system is independent functional system at present, the system between the lack of necessary information sharing and linkage, integrity of the system is also unable to control. Through analyzing the interconnection system structure and key technology, combined with the fi eld of fi re safety features, we put forward network in fi re emergency rescue, fi re remote monitoring, fi re extinguishing system, fi re alarm system, fi re equipment and other areas of application the IOT, as in applications to provide a reference for the development. Results show that the combination of IOT and fi re safety has important signif i cance. The emphasis in the next step is to study and apply the new fi re safety devices and system based on IOT technologies.

Internet of Things; Fire Safety; Sensor Networks and Application

D631

A

1008-5750(2017)03-0044-(10)

10.13643/j.cnki.issn1008-5750.2017.03.005

2017-04-03 責任編輯：孫樹峰

郭仁宇（1984—），男，上海公安高等?？茖W校業(yè)務一分部巡邏教研室初級教官，碩士；

尹必玉（1972—），男，上海公安高等專科學校業(yè)務一分部巡邏教研室中級教官。