物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市建筑消防安全中的應(yīng)用探討

溫炳輝于海撫

（1 河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，河南 鄭州 450064；2 安陽(yáng)市職業(yè)介紹服務(wù)中心，河南 安陽(yáng) 455002）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市建筑消防安全中的應(yīng)用探討

溫炳輝1于海撫2

（1 河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，河南 鄭州 450064；2 安陽(yáng)市職業(yè)介紹服務(wù)中心，河南 安陽(yáng) 455002）

分析了現(xiàn)行城市高層建筑消防系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出了將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于建筑消防系統(tǒng)中，解決城市建筑消防系統(tǒng)之間因信息孤立、通信不暢造成的嚴(yán)重安全隱患問(wèn)題，賦予了建筑消防系統(tǒng)智能化，提高了建筑消防系統(tǒng)的安全性能。

物聯(lián)網(wǎng)；建筑消防；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警；GPS

1 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化日新月異地不斷推進(jìn)，建筑業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。高層、超高層建筑大量增加，城市的大發(fā)展吸引著大量人口迅速集中，這樣，城市中高層建筑所具有的“體量大、層數(shù)多、群體化”的特點(diǎn)日益顯現(xiàn)出來(lái)。在過(guò)于集中的人類(lèi)活動(dòng)環(huán)境中，突發(fā)性安全事件頻繁發(fā)生，特別是電氣等引起的高層建筑火災(zāi)造成的危害更大，控制的難度更高。然而，目前我國(guó)城市中各建筑物的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)大部分都是獨(dú)立的系統(tǒng)，沒(méi)有形成城市建筑消防統(tǒng)一管理的局面，對(duì)于城市建筑的消防器材設(shè)施設(shè)備管理，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警信息管理、安全防范管理、消防值班工作人員的日常值班以及消防應(yīng)急預(yù)案管理等功能無(wú)法統(tǒng)一實(shí)施管理，對(duì)于消防報(bào)警設(shè)備的報(bào)警情況以及設(shè)備的運(yùn)行信息業(yè)務(wù)缺乏全面掌握。這些信息的孤立與不暢，無(wú)疑對(duì)城市建筑消防安全又增加了很大的不確定性。如何利用現(xiàn)代化技術(shù)，充分提升火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及管理系統(tǒng)信息互享，降低城市建筑中消防安全的隱患，是目前亟待解決的問(wèn)題。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，將該技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)姻，就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的將物體的信息準(zhǔn)確地傳輸，如果將該技術(shù)應(yīng)用于城市建筑消防系統(tǒng)中，那么建筑消防系統(tǒng)將不再是過(guò)去意義上的孤立的單功能的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)，而是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)化的消防控制管理系統(tǒng)，保證了消防信息的傳輸通道的暢通，有利于保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年，美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議由MIT Auto-ID中心的Ashton教授首先提出的。物聯(lián)網(wǎng)的英文名： Internet of Things（IOT），也稱為Web of Things。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)在物與物之間聯(lián)系的創(chuàng)新性應(yīng)用。在2005年，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。其目的是對(duì)于任何需要監(jiān)控、識(shí)別、信息傳遞的物體或者動(dòng)態(tài)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)的智能傳感器、FRID技術(shù)、GPS技術(shù)等采集所需要的各類(lèi)信息，將這類(lèi)信息經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)結(jié)合，形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)了人與物以及物與物之間的互聯(lián)互通，是一種全新的信息溝通理念。

因此，物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)新方向，其價(jià)值在于讓物體也擁有了“智慧”，從而實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息交流。我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)在引進(jìn)加創(chuàng)新的基礎(chǔ)上形成了具有“中國(guó)式”的更廣范圍的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2011年2500多億元，發(fā)展到2016年突破7500億元的規(guī)模。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也將成為世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層三部分構(gòu)成。感知層也是物聯(lián)網(wǎng)的最底層， 在感知層利用現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)的智能傳感器、RFID、智能前端等隨時(shí)隨地獲取物體的信息；網(wǎng)絡(luò)層由各種有線、無(wú)線通信網(wǎng)、云計(jì)算平臺(tái)等組成，具有對(duì)感知層獲得的信息進(jìn)行處理和傳遞的功能。這些現(xiàn)場(chǎng)物體的信息經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 將被實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的傳輸；應(yīng)用層將由網(wǎng)絡(luò)層傳輸過(guò)來(lái)的信息經(jīng)由大數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算等計(jì)算技術(shù)進(jìn)行分析判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的智能控制功能。我們將它與建筑消防結(jié)合，就實(shí)現(xiàn)了建筑消防物聯(lián)網(wǎng)的智能化系統(tǒng)。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

在城市建筑消防工程中，現(xiàn)場(chǎng)的智能傳感器將感知和采集的火災(zāi)報(bào)警信息、聯(lián)動(dòng)信息、消防設(shè)備的位置、狀態(tài)等信息經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控中心，系統(tǒng)對(duì)獲取的建筑消防信息進(jìn)行共享整合、智能分析和處理控制。根據(jù)火災(zāi)的危害程度，系統(tǒng)分級(jí)向物業(yè)、公安消防部門(mén)以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)出緊急信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多部門(mén)協(xié)同工作，從根本上提高了建筑消防系統(tǒng)的安全性能。

3 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建城市建筑消防安全網(wǎng)絡(luò)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)建筑消防系統(tǒng)的搭建

在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，搭建物聯(lián)網(wǎng)城市建筑消防系統(tǒng)，通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)消防監(jiān)控專網(wǎng)，并依托互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)建筑的消防監(jiān)控中心與消防監(jiān)控專網(wǎng)的聯(lián)通，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)各種智能煙感、溫感等探測(cè)器、RFID和聯(lián)網(wǎng)建筑消防設(shè)施裝置二維條碼標(biāo)簽，監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)z像頭等前端設(shè)備獲取信息，物聯(lián)網(wǎng)將該信息傳送至智能消防監(jiān)控中心，經(jīng)由電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)向各地消防處警中心廣播傳輸，進(jìn)而形成一個(gè)全網(wǎng)覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)消防信息在設(shè)施與設(shè)施、設(shè)施與人、人與人之間的相互交流，這種將消防領(lǐng)域的人與物、物與物聯(lián)系起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)就形成了消防物聯(lián)網(wǎng)。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保證了信息的安全傳輸

依靠安全可靠的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)建筑消防監(jiān)控中心及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、消防水源情況、消防設(shè)施完好率、消防通道暢通情況、防火值班工作情況、維護(hù)管理及維修作業(yè)等數(shù)據(jù)信息的搜集、傳輸和存儲(chǔ)，實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)建筑消防火警狀態(tài)、消防設(shè)施運(yùn)行狀況，有問(wèn)題能及時(shí)遠(yuǎn)程顯示及存儲(chǔ)，這樣，遠(yuǎn)程消防監(jiān)控中心就可以全天候的實(shí)時(shí)掌握聯(lián)網(wǎng)建筑消防設(shè)施工作狀況、水源信息、設(shè)施的維護(hù)管理報(bào)表信息、單位消防值班狀況。一旦有火警信息，能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)建筑消防系統(tǒng)向消防集中管理監(jiān)控中心實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)送火警情況、具體位置、周?chē)窙r、周?chē)吹仍敿?xì)信息，為出警滅火提供全面、可靠的保障。因此，消防物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，有力地實(shí)現(xiàn)了信息互通，保證了信息的安全傳達(dá)。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保證了城市建筑消防系統(tǒng)安全運(yùn)行

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的背景下，由于信息的互通，如果出現(xiàn)設(shè)備設(shè)施故障、水源不足、消防疏散通道堵塞等情況時(shí)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)搭建的系統(tǒng)以最快時(shí)間委派維修人員到現(xiàn)場(chǎng)處理，及時(shí)解決存在的問(wèn)題，通過(guò)GPS定位了解維修維護(hù)人員位置信息，能夠給聯(lián)網(wǎng)城市建筑提供及時(shí)、快捷的維修服務(wù)，保證消防系統(tǒng)健康安全運(yùn)行。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效地保證了人員的安全疏散

將建筑內(nèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)接入建筑消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控疏散通道的狀況，人員流動(dòng)量情況。對(duì)于人員聚集密度大、人員流動(dòng)性強(qiáng)的建筑，借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及應(yīng)用層的云平臺(tái)、云計(jì)算能力，可以有效監(jiān)控人員密集的方位、周?chē)枭⑼ǖ谰嚯x，為規(guī)劃疏散方案提供第一手資料。在發(fā)生火災(zāi)緊急情況下依據(jù)疏散通道的位置及人員集聚狀況進(jìn)行合理的人群疏導(dǎo)，依據(jù)攝像頭監(jiān)控信息，實(shí)時(shí)傳達(dá)最佳的安全疏散路徑，從而確保人員的有效疏散，保證人身安全。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效保證了救援安全快捷

通過(guò)GPS定位系統(tǒng)接入物聯(lián)網(wǎng)城市建筑消防系統(tǒng)，可以對(duì)發(fā)生火災(zāi)建筑精確定位，可以通過(guò)指揮中心就近派出消防車(chē)輛以最短時(shí)間奔赴火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，消防車(chē)輛在行駛過(guò)程中，GPS定位系統(tǒng)可以預(yù)報(bào)沿途交通情況，指揮中心隨時(shí)掌握車(chē)輛行駛的軌跡，指揮最佳路徑奔赴現(xiàn)場(chǎng)，保證救援的安全與快捷。

3.6 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效保證了救援人員的安全

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在每個(gè)消防救援人員的戰(zhàn)斗服內(nèi)嵌入感應(yīng)RFID電子芯片，通過(guò)無(wú)線或有線的方式連接起來(lái)，形成一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的裝備管理系統(tǒng)。對(duì)于救援人員，在滅火救援時(shí)穿著裝有電子芯片的智能戰(zhàn)斗服，可以將戰(zhàn)斗員的位置、分布、數(shù)量同樣通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠓街笓]中心，以實(shí)施對(duì)人員的管理。在后方的指揮員能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程感知火場(chǎng)一線瞬息萬(wàn)變的信息，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的智能溫度、煙霧傳感器、智能VOC傳感器以及安裝在水槍上的貼片式智能壓力傳感器可以將救援人員所處的環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳送出去，從而為決策者提供身臨其境的感覺(jué)，及時(shí)下達(dá)準(zhǔn)確的指令，保障救援人員的安全。

4 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于城市建筑消防系統(tǒng)中，有效地實(shí)現(xiàn)了信息的互通，搭建了系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)城市建筑消防安全網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)+建筑消防”的新型消防安全系統(tǒng)，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全真正起到保駕護(hù)航的作用。

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2017-06-20