淺談消防裝備與人工智能的結(jié)合與應(yīng)用

趙鵬

（廣東省韶關(guān)市消防應(yīng)急救援支隊(duì)?wèi)?zhàn)勤保障大隊(duì)，廣東 韶關(guān) 512000）

1 人工智能概念及發(fā)展應(yīng)用意義

科技與人工智能正在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展，人民的生產(chǎn)生活方式也在潛移默化中被改變。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的一部分，其發(fā)展的目的是通過(guò)對(duì)智能化的深入研究，生產(chǎn)出能與人類大腦思維方式類似并可根據(jù)事件和指令做出反應(yīng)的智能機(jī)械設(shè)備。

目前，隨著人工智能的高速發(fā)展，其在醫(yī)療、商業(yè)、交通等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。消防救援裝備也亟待與人工智能接軌，研發(fā)生產(chǎn)高效滅火器、智能消防車等，使消防救援裝備更加科技化、智能化，提升消防救援效率。

現(xiàn)在，社會(huì)對(duì)消防救援工作的要求是智能化、信息化、快速化。針對(duì)消防救援工作的新要求、新趨勢(shì)，必須加快提升消防救援裝備與人工智能的結(jié)合速度，才能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。消防救援裝備的智能化可以利用智能設(shè)備對(duì)火災(zāi)的規(guī)模、火源、火勢(shì)等通過(guò)云圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。

2 消防救援裝備智能化發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展與進(jìn)步，新型材料、設(shè)施、能源開(kāi)始走進(jìn)我們的生活，這在方便我們生活的同時(shí)，也帶來(lái)了許多的火災(zāi)隱患。這對(duì)消防救援工作提出了新的要求，如何及時(shí)高效地?fù)錅缁鹪?、遏制火?shì)增長(zhǎng)、降低人員傷亡，尤其是保證消防員在滅火救援過(guò)程中的生命安全，是整個(gè)消防隊(duì)伍一直在嘗試突破的難題。

目前，雖然有一些具有智能化特點(diǎn)的消防救援裝備已經(jīng)投入使用，但是，這些設(shè)備僅僅停留在智能化的階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到人工智能的標(biāo)準(zhǔn)，比如，我們目前所使用的消防機(jī)器人和無(wú)人機(jī)等，只是在人為操控中被動(dòng)地執(zhí)行指令，而不能實(shí)現(xiàn)自主識(shí)別環(huán)境、自主反應(yīng)。因此，深入研究人工智能和消防救援裝備的結(jié)合辦法，研發(fā)具備人工智能的消防救援裝備，仍然是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的工作。

3 消防救援裝備智能化發(fā)展階段預(yù)測(cè)

筆者認(rèn)為，消防救援裝備的智能化發(fā)展主要有三個(gè)階段，下面就以人工智能機(jī)器人為例，進(jìn)行階段分析：

第一階段是裝備智能化的起步階段，即在現(xiàn)在智能化消防救援裝備的基礎(chǔ)上改變其被動(dòng)性，提高其感知意識(shí)和能動(dòng)性，使智能化的機(jī)器人能夠像人類一樣簡(jiǎn)單的思考問(wèn)題，具備初級(jí)思維，對(duì)于火災(zāi)識(shí)別和滅火方法的選擇具有基本的判斷能力，由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)。

第二階段是發(fā)展階段，即能在主動(dòng)意識(shí)提升的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自我適應(yīng)、自我提升。根據(jù)計(jì)算機(jī)的圖像、數(shù)據(jù)分析對(duì)火災(zāi)的等級(jí)做出較為準(zhǔn)確的判斷，并基于以上判斷選擇合適的消防滅火計(jì)劃，自主進(jìn)行局部或重點(diǎn)區(qū)域的滅火救援。

第三階段是系統(tǒng)化階段，即消防機(jī)器人能夠利用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)信息、物聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)云化、系統(tǒng)化，形成全面布局，將VR 和AI 緊密結(jié)合，虛擬戰(zhàn)術(shù)和實(shí)際場(chǎng)景結(jié)合，進(jìn)行綜合、全面、立體化的救援活動(dòng)。這種人工智能化的機(jī)器人與人的大腦相差無(wú)幾，可以對(duì)火災(zāi)情況自主進(jìn)行分析判斷，根據(jù)體內(nèi)的云計(jì)算機(jī)快速進(jìn)行思考分析，做出切實(shí)可行的行動(dòng)方案，并依據(jù)方案指導(dǎo)行動(dòng)的開(kāi)展。除此之外，還可以根據(jù)以往的工作經(jīng)歷，不斷地汲取教訓(xùn)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，再運(yùn)用到實(shí)踐中，不斷地提升自我，甚至達(dá)到火災(zāi)精準(zhǔn)預(yù)警、反饋處理信息的狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最低程度降低群眾生命財(cái)產(chǎn)損失的目的。

消防救援裝備的人工智能化過(guò)程不是一蹴而就的，而是通過(guò)以上三個(gè)階段不斷提升發(fā)展實(shí)現(xiàn)的。這三個(gè)階段是緊密結(jié)合、相互遞進(jìn)、不斷提升的過(guò)程，缺一不可。

4 消防救援裝備人工智能化的具體應(yīng)用

4.1 自動(dòng)跟蹤定位滅火器

隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，地下空間也被充分地利用了起來(lái)，但是由于地下空間存在面積狹小、通風(fēng)能力差等缺點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，煙霧擴(kuò)散速度快，火災(zāi)發(fā)展迅速，極容易造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，地下空間對(duì)滅火裝備的效率有著較高的要求，但是目前針對(duì)這種人防空間的消防器材相對(duì)較少。

傳統(tǒng)的噴淋式滅火器噴水分散，在人防大空間環(huán)境下反映較慢，無(wú)法在火災(zāi)初期對(duì)起火點(diǎn)進(jìn)行有效的壓制。而這種針對(duì)人防大空間的自動(dòng)跟蹤定位射流滅火器則能有效地解決此難題。

該滅火設(shè)備利用紅紫外線探測(cè)設(shè)備，對(duì)二氧化碳、溫度等指標(biāo)信息進(jìn)行收集，并對(duì)收集的火源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以防將電器、吸煙等引起的情形誤判為火災(zāi)。

該設(shè)備可以自動(dòng)定位火源位置，根據(jù)定位情況及時(shí)調(diào)整水槍的噴水朝向和仰合角度，在30s 內(nèi)對(duì)準(zhǔn)火源進(jìn)行射流，快速有效地控制火情。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該設(shè)備的噴射半徑可達(dá)50m，滅火時(shí)間僅需20s，比傳統(tǒng)的滅火設(shè)備效率快3 倍及以上，尤其是在人防大空間中使用效果更佳。

4.2 無(wú)線煙感報(bào)警器

無(wú)線煙感報(bào)警器將通信和無(wú)線完美結(jié)合在一起，采用全新一體化設(shè)計(jì)制作，不僅成本更低，且穩(wěn)定性更強(qiáng)。該設(shè)備可以實(shí)時(shí)對(duì)所處環(huán)境的溫度及煙霧濃度進(jìn)行全面的檢測(cè)分析，對(duì)火災(zāi)隱患進(jìn)行智能語(yǔ)音報(bào)警，還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)維，在提升火災(zāi)報(bào)警準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)上更便捷地實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)維管理。

在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，該設(shè)備不僅能夠?qū)熿F、溫度等情況進(jìn)行探測(cè)分析，還可以利用語(yǔ)音和燈光雙重方式進(jìn)行報(bào)警，在此同時(shí)，還能夠?qū)⒒馂?zāi)報(bào)警信號(hào)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳輸?shù)较榔脚_(tái)，以便消防人員對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和設(shè)備操作。該設(shè)備相較于傳統(tǒng)的報(bào)警器，利用無(wú)線聯(lián)網(wǎng)，很大程度上提高了消防的智能性和有效性，也在一定程度上降低了消防系統(tǒng)的維護(hù)成本。

4.3 人工智能消火栓

滅火所需的主要物質(zhì)就是水，足量的消防用水是消防救援成功的基礎(chǔ)?；馂?zāi)解決困難的案例中，80%以上都是由于現(xiàn)場(chǎng)消防用水供應(yīng)不足導(dǎo)致的?？梢?jiàn)，消火栓水量、水壓不足等情況均會(huì)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生不利影響。但是，消火栓的分布面積廣，如何全面有效管理是一大難題。

人工智能消火栓利用定位系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)等進(jìn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，消防人員可以通過(guò)電腦軟件或手機(jī)APP 等進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控人工智能消火栓的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，提升消火栓智能管理效率。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)消火栓的智能改造和智能分析云平臺(tái)的建立，可以實(shí)時(shí)管理消火栓，解決“無(wú)栓可找、有栓無(wú)水”的情況，進(jìn)而提升滅火效率。

4.4 人工智能消防系統(tǒng)

新型的智能消防系統(tǒng)將逃生、滅火和報(bào)警等多項(xiàng)功能集為一身，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并和人工智能云計(jì)算系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際情況快速制定優(yōu)化后的應(yīng)急逃生方案和路線。在大家進(jìn)行逃跑的同時(shí)，消防系統(tǒng)就可以進(jìn)行滅火并遠(yuǎn)程進(jìn)行報(bào)警至消防監(jiān)控人員。

尤其是在校車或公共客車發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人工智能消防系統(tǒng)能在5s 內(nèi)報(bào)警，10s 內(nèi)開(kāi)始滅火，1min 之內(nèi)啟動(dòng)防爆系統(tǒng)，開(kāi)辟逃生通道，及時(shí)幫助大家快速逃生。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)進(jìn)步和科技創(chuàng)新的發(fā)展，人工智能技術(shù)也在不斷地刷新人們的眼球。消防救援裝備人工智能化是消防救援裝備未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此，加快人工智能與消防救援裝備的完美結(jié)合進(jìn)程，促進(jìn)人工智能裝備的研究開(kāi)發(fā)問(wèn)題亟待解決。本文圍繞消防救援裝備智能化現(xiàn)狀及發(fā)展階段和部分人工智能消防設(shè)備等問(wèn)題進(jìn)行分析研究，以期為相關(guān)人員提供借鑒，推動(dòng)消防救援裝備的人工智能化發(fā)展速度，為火災(zāi)帶來(lái)的人員安全及財(cái)產(chǎn)損失降低提供裝備基礎(chǔ)。