基于物聯(lián)網(wǎng)的消防安全研究

王沖，程超，張春迎，宮艷超

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，天津300402）

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，將物體像電腦一樣連接在網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入了人們的生產(chǎn)生活，其中各種各樣的傳感技術(shù)像人的五官一樣可以感受周?chē)h(huán)境的變化，因此傳感器又被人們稱(chēng)為電五官。RFID、GPS、ZIGBEE等技術(shù)也廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中。本文提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防安全中，提高消防安全管理并加強(qiáng)智慧城市智慧校園的建設(shè)[1～3]。安全生產(chǎn)生活是人們最基本的保障，也是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基石，管理人關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)的快速高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)消防安全的保障，是人們安全生產(chǎn)生活的重要基石。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的英文名稱(chēng)為IOT Internet of Things，是物物相連的網(wǎng)絡(luò)，各種物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用一來(lái)于物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)形成的信息交互網(wǎng)絡(luò)，目前物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)大多數(shù)分為三層架構(gòu)或者四層架構(gòu)。四層架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)四層分別為：應(yīng)用層、服務(wù)管理層、傳輸層和感知層。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)一般分為三層，從下到上依次為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。三層架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)模型將服務(wù)管理層整合到了應(yīng)用層中。感知層實(shí)現(xiàn)對(duì)外界的干事，識(shí)別和定位物體，采集外界信息等。如RFID 標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、攝像頭、各種終端、GPS 定位等。第二層為傳輸層：負(fù)責(zé)感知信息和控制信息的傳輸，物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)信息在物體間的傳輸可以虛擬成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層包括各種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)，接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)等。最頂層為應(yīng)用層其中包括物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中間件，主要完成的是對(duì)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)匯集、存儲(chǔ)、分解、合并等，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算等技術(shù)。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的各種具體應(yīng)用并提供服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的行業(yè)十分廣泛，需要結(jié)合行業(yè)自身的特點(diǎn)，應(yīng)用層實(shí)際上依賴(lài)感知層、傳輸層和中間件層來(lái)共同完成具體服務(wù)[4～9]。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)圖

其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展也依賴(lài)于公共支撐技術(shù)例如：網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、信息安全技術(shù)和標(biāo)識(shí)解析技術(shù)、信息處理和服務(wù)技術(shù)等。其中云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析等也是支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)支撐。由于物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)格式異構(gòu)等特點(diǎn)，因此從感知層到應(yīng)用層用到的技術(shù)很多，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也涉及到軟件和硬件等多個(gè)領(lǐng)域。

3 消防智能系統(tǒng)建設(shè)

消防智能建設(shè)將建筑的消防功能連在一起。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以獲取消防設(shè)施的各種信息，如狀態(tài)信息，溫度信息、氣體濃度等信息。消防的智能建設(shè)主要由監(jiān)控部分、自動(dòng)報(bào)警部分和聯(lián)動(dòng)控制部分組成。監(jiān)控部分分別對(duì)容易發(fā)生安全隱患的重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)控，如電器設(shè)備車(chē)間，存放易燃易爆的?；穾?kù)房、存放易燃易爆的儲(chǔ)氣罐等都是重點(diǎn)的監(jiān)控部分。通過(guò)布置氣體傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器等可以實(shí)時(shí)獲得重點(diǎn)監(jiān)控部分的敏感元素?cái)?shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)發(fā)生較大浮動(dòng)或者有異常數(shù)據(jù)。將會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞到自動(dòng)報(bào)警部分，自動(dòng)報(bào)警并提醒安全管理人員迅速處理。同時(shí)安全管理人員可以在后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)大屏幕處看到被監(jiān)控處的實(shí)時(shí)信息，有效提高了安全監(jiān)管的信息化水平[10～15]。一旦發(fā)生安全事件，安全管理人員還可以按下聯(lián)動(dòng)控制部分的按鍵，自動(dòng)切斷發(fā)生安全事件的部分的危險(xiǎn)源的來(lái)源，比如電氣車(chē)間發(fā)生安全事件可以做到自動(dòng)斷電，儲(chǔ)存易燃易爆?；穫}(cāng)庫(kù)發(fā)生氣體泄漏，那么通過(guò)氣體傳感器可以探測(cè)出泄漏氣體的種類(lèi)，泄漏的氣體密度等，及時(shí)作出正確的處理，降低發(fā)生安全事故的可能性。消防的智能系統(tǒng)建設(shè)見(jiàn)圖2。同時(shí)系統(tǒng)還具有各種數(shù)據(jù)庫(kù)可以?xún)?chǔ)存各種格式的數(shù)據(jù)如視頻數(shù)據(jù)、圖片、安全日志文件等。

消防智能建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)部分采用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)相結(jié)合。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求高的部分，比如監(jiān)控視頻等部分的網(wǎng)絡(luò)采用有線(xiàn)傳輸，對(duì)于布線(xiàn)困難，靈活性要求高的場(chǎng)所采用無(wú)線(xiàn)接入的方式，提高場(chǎng)所的布置的靈活性。管理端也有PC 端和移動(dòng)端，移動(dòng)端支持多種模式，比如Android 系統(tǒng)，IOS系統(tǒng)等?？梢詫?shí)現(xiàn)管理人員隨時(shí)隨地可以監(jiān)控到消防部位的狀態(tài)。

圖2 消防智能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

為了保障系統(tǒng)的運(yùn)行，應(yīng)配置安全負(fù)責(zé)人員對(duì)系統(tǒng)和安保部位進(jìn)行巡查并做好記錄，保障系統(tǒng)的正確運(yùn)行和運(yùn)行狀態(tài)。另外如果存在線(xiàn)路老化和設(shè)備故障等情況會(huì)存在監(jiān)督不到位的狀況，因此為了保障安全性，應(yīng)該是安保系統(tǒng)和安全督查人員協(xié)作最大限度的保障安全的生產(chǎn)生活。

4 結(jié)論

無(wú)論是企業(yè)的安全生產(chǎn)還是學(xué)校的學(xué)習(xí)生活對(duì)于人們來(lái)說(shuō)都是最基本的也是最重要的，本文提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到消防系統(tǒng)建設(shè)中，按照物聯(lián)網(wǎng)的三層體系模型給出了消防智能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)分為監(jiān)控部分、自動(dòng)報(bào)警部分和聯(lián)動(dòng)控制部分。提出將消防智能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行同安全責(zé)任人共同運(yùn)行，通過(guò)在重點(diǎn)領(lǐng)域部署各種傳感器，利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)加強(qiáng)安全生產(chǎn)區(qū)域的管理和監(jiān)督，提高安全管理人員對(duì)消防安全工作的效率和質(zhì)量。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)目前還處于發(fā)展階段，存在著技術(shù)不成熟，應(yīng)用領(lǐng)域不完善，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題，這些方面有待進(jìn)一步研究。張家口大爆炸和天津港大爆炸的教訓(xùn)是慘痛的，也充分說(shuō)明了安全生產(chǎn)生活的重要性，暴露了當(dāng)前生產(chǎn)存在著諸多安全隱患等問(wèn)題，安全管理人員容易存在工作疏忽，管理監(jiān)控不到位，應(yīng)急處理不正確等問(wèn)題，因此將消防智能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)和安全管理人員協(xié)同工作是較好的安保工作模式。