建筑消防監(jiān)控中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

張琳

摘? 要：大型建筑物相關(guān)消防監(jiān)控任務(wù)量異常繁重，如何有效地提升業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處置效率是消防事業(yè)業(yè)內(nèi)人士需要長久面對的一類難題。智慧型消防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺投入運(yùn)營能夠改變現(xiàn)階段消防監(jiān)控的既定方式，顯著提高消防監(jiān)控以及火災(zāi)事故應(yīng)急救火及被困人員救援的實(shí)際效果、反應(yīng)速度及群眾的滿意程度。該文簡要說明了物聯(lián)網(wǎng)解決方案的核心構(gòu)成和物聯(lián)網(wǎng)科技解決方案的發(fā)展現(xiàn)狀，并以某市消防系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)大型建筑物消防相關(guān)裝置遠(yuǎn)端在線監(jiān)控體系為案例，深入地討論了物聯(lián)網(wǎng)解決方案應(yīng)用于消防系統(tǒng)監(jiān)控任務(wù)中的實(shí)際效果。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)解決方案;智慧型;消防監(jiān)控;網(wǎng)絡(luò)平臺

中圖分類號：TP393? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化過程的持續(xù)跟進(jìn)，近些年來火災(zāi)事故的發(fā)生數(shù)量、傷亡人員數(shù)量、火災(zāi)事故導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失均呈現(xiàn)出明顯上升態(tài)勢，對于消防相關(guān)主管部門來講，火災(zāi)事故的防控任務(wù)異常艱巨。由此可見，消防減災(zāi)體系搭建作為一種相關(guān)安全管控任務(wù)，對全體社會成員的人身安全具有顯著保障效果。智慧型的先進(jìn)信息化物聯(lián)網(wǎng)消防操控體系可以顯著提高相應(yīng)轄區(qū)消防管控能力，針對建筑物火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警和撲救、人員救援等方面的實(shí)際執(zhí)行效果都很明顯。如何使物聯(lián)網(wǎng)解決方案普遍應(yīng)用于消防減災(zāi)中，提升消防減災(zāi)行業(yè)的智能化、數(shù)字化水平，完成從“感受型消防體系”到“智慧型消防體系”的階段性飛躍，這個(gè)過程還必須經(jīng)過海量的實(shí)際驗(yàn)證和技術(shù)上的開發(fā)和突破。物聯(lián)網(wǎng)體系的總體構(gòu)架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1 物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)架

1.1 物聯(lián)網(wǎng)體系的含義

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代產(chǎn)生的新一代數(shù)據(jù)感知型信息交互類網(wǎng)絡(luò)體系，該項(xiàng)技術(shù)采用針對數(shù)據(jù)感知型信息互聯(lián)互通體系的智慧型升級改進(jìn)，把構(gòu)架中的機(jī)械電子型傳感裝置改造成數(shù)據(jù)信息互聯(lián)互通體系內(nèi)的數(shù)據(jù)信息收集設(shè)備，例如環(huán)境溫度傳感裝置、音頻波動傳感裝置和紅外線鐳射掃描儀裝置等。物聯(lián)網(wǎng)體系通過使用整體構(gòu)架中內(nèi)嵌的相關(guān)參數(shù)，將體系中所包含的多組裝置借助局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)聯(lián)通，能夠達(dá)到局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的相關(guān)裝置的實(shí)時(shí)信息同時(shí)可以互聯(lián)互通的目標(biāo)，從而歸類并且辨別有效數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)體系是有關(guān)單位達(dá)成智能型辨識、精準(zhǔn)定位、捕捉和監(jiān)控以及遠(yuǎn)程管控的一類網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，是一種在因特網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上延展并拓寬的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架形式。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系的組成結(jié)構(gòu)

1.2.1 數(shù)據(jù)感知層面

其常用功能為辨識有效范圍內(nèi)的物體、收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，該裝置包括二維碼標(biāo)識、電子攝像頭、小型傳感裝置等，此外若干種類不同功能的傳感裝置均能夠作為數(shù)據(jù)感知層面裝置，例如外形尺寸變更傳感裝置、壓力變化傳感裝置和溫度變化傳感裝置等，上述設(shè)備有別于常規(guī)的傳感裝置，過去的老式傳感裝置僅僅是一類單向數(shù)據(jù)傳輸裝置[1]，將相關(guān)裝置捕捉到的變化動作轉(zhuǎn)化成電信號并且傳輸?shù)酵獠?，然而物?lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感不但具有前面所述的功能，而且具備接收指令信號、達(dá)成數(shù)據(jù)信號傳遞任務(wù)的能力，是一類智慧型傳感裝置，在全部物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之內(nèi)扮演著“數(shù)字標(biāo)簽”的角色。

1.2.2 互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)信息傳輸和加工處置的核心部分，能夠?qū)嵤?shù)據(jù)感知及數(shù)據(jù)應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)信息互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)體系一經(jīng)搭建成功，該系統(tǒng)內(nèi)部的終端裝置的保有量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于因特網(wǎng)中的微型計(jì)算機(jī)終端的數(shù)量，所以會帶來相對較大的信息指令、數(shù)據(jù)的輸送量，因此，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須擁有更加寬廣的數(shù)據(jù)帶寬，更加合理快速的通信數(shù)據(jù)協(xié)議來保證數(shù)據(jù)流的迅速傳輸和接收。此外，互聯(lián)網(wǎng)具有一定限度的自動調(diào)節(jié)組建網(wǎng)絡(luò)的能力， 能夠?qū)⒏鞣N各樣的數(shù)據(jù)信號和當(dāng)?shù)鼗ヂ?lián)網(wǎng)層面覆蓋到位的因特網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行自動結(jié)合。

1.2.3 數(shù)據(jù)應(yīng)用層面

該部分是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)用戶涉及的不同使用場景的集中反映，高效地集合了整體行業(yè)要求和物聯(lián)網(wǎng)的“社會角色”具體分工特色，從而促使該領(lǐng)域向著智慧型方向發(fā)展。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展情況

1.3.1 鐳射辨識別解決方案

鐳射辨識別解決方案是一類非直接接觸式的主動辨識技術(shù)，采用鐳射電控裝置產(chǎn)生的區(qū)域電磁場耦合亦或電磁場逆向散發(fā)耦合或者鐳射數(shù)據(jù)信號對目的物體實(shí)行主動辨識與此同時(shí)捕獲一個(gè)或者兩個(gè)以上目標(biāo)參數(shù)信息，與此同時(shí)可以使用查寫裝置更改目標(biāo)數(shù)據(jù)信息。

1.3.2 互聯(lián)網(wǎng)傳輸感應(yīng)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)傳輸感應(yīng)技術(shù)是在許多區(qū)域內(nèi)排布的主動運(yùn)作設(shè)備使用傳感裝置，針對不相同的區(qū)域地段的物理及自然環(huán)境狀況實(shí)行監(jiān)測管控，無線互聯(lián)網(wǎng)傳輸感應(yīng)解決方案通過針對傳感裝置解決方案、無線網(wǎng)絡(luò)通信解決方案、先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)解決方案及嵌入式微機(jī)解決方案，從而達(dá)成數(shù)據(jù)收集、傳輸并且處置分散型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化，通過小型傳感裝置來完成針對區(qū)域周邊環(huán)境監(jiān)控目標(biāo)的即時(shí)捕捉及監(jiān)控。

2 消防監(jiān)控解決方案的使用

消防監(jiān)控既需要相關(guān)技術(shù)人員掌握相關(guān)建筑構(gòu)造和房屋構(gòu)造內(nèi)部的消防裝置和消防規(guī)劃，又需要熟悉并掌握各種相關(guān)法律及法規(guī)，減少甚至規(guī)避任何失誤從而引發(fā)的被監(jiān)控目標(biāo)發(fā)生錯(cuò)誤評估，遺漏火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的情況，導(dǎo)致火災(zāi)產(chǎn)生的發(fā)生可能性大幅度增加。有關(guān)人員對目標(biāo)建筑物進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)，負(fù)責(zé)消防安全的相關(guān)人員必須審核建筑物內(nèi)部消防減災(zāi)規(guī)劃、防煙排煙裝置、消防相關(guān)供水裝置、特定滅火裝置和主動報(bào)警裝置等能否滿足有關(guān)規(guī)定及法規(guī)的嚴(yán)格要求。平時(shí)監(jiān)控中的各種消防減災(zāi)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)任務(wù)也是不容小覷的。當(dāng)前，大部分的監(jiān)控任務(wù)均由防火減災(zāi)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行逐個(gè)評估，所以該項(xiàng)任務(wù)的工作量非常大，并且極易發(fā)生疏漏的狀況，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)。此外，消防監(jiān)控工作與多種消防設(shè)備有直接的關(guān)聯(lián)性，與此同時(shí)，相關(guān)消防減災(zāi)裝置的工作狀態(tài)會由于外部環(huán)境的制約而受到影響?；谝陨蠗l件，可以把物聯(lián)網(wǎng)解決方案投入在消防監(jiān)控作業(yè)任務(wù)中去，使消防監(jiān)控工作的執(zhí)行能效大幅度提升，從而持續(xù)減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

3 消防監(jiān)控作業(yè)任務(wù)中物聯(lián)網(wǎng)解決方案的使用情況

3.1 消防監(jiān)控任務(wù)的要求

如果建筑物構(gòu)造里面的各種型號的消防減災(zāi)裝置都設(shè)置了電子標(biāo)識，相關(guān)作業(yè)人員能夠通過物聯(lián)網(wǎng)渠道自動獲取各種型號的消防裝備（如圖1所示）的運(yùn)行狀況，從而可以直觀地了解各種型號的消防減災(zāi)裝置在物聯(lián)網(wǎng)使用終端設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)而對整個(gè)消防減災(zāi)體系進(jìn)行定期或者不規(guī)律的監(jiān)控。此外，一般大型建筑物的室內(nèi)均有相關(guān)消防監(jiān)控室，如果在消防監(jiān)控室內(nèi)安上數(shù)據(jù)信息的捕捉設(shè)備，同時(shí)也要求數(shù)據(jù)信息的捕捉設(shè)備可以和消防監(jiān)控指揮中心[2]，或信息指揮中心的微型計(jì)算機(jī)和大型數(shù)據(jù)服務(wù)器相聯(lián)通。這樣操作，可使相關(guān)人員就能夠直觀地通過監(jiān)控控制中心的設(shè)備或是進(jìn)入大型服務(wù)器加載的有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，由此來完成針對監(jiān)控設(shè)備的周期性評測。

3.2 從互聯(lián)網(wǎng)視角來看

因特網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)解決方案的根基，目前國家的公安消防系統(tǒng)創(chuàng)建了覆蓋全境的專用信號網(wǎng)絡(luò)，此類專用網(wǎng)絡(luò)既能執(zhí)行平日因特網(wǎng)的信息交互以外，借助云計(jì)算構(gòu)架和云存儲體系的搭建，達(dá)到海量待測數(shù)據(jù)信息的傳輸和加工任務(wù)得以順暢推進(jìn)。如果遇到存儲量不夠的狀況，也可以使用公共互聯(lián)網(wǎng)完成數(shù)據(jù)信息的輸送和加工的工作。

4 實(shí)際案例研究

4.1 主體結(jié)構(gòu)

主體結(jié)構(gòu)由3個(gè)部分組成。1）數(shù)據(jù)感知。由連入物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)單位的消防裝置和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備構(gòu)成，是該體系的根基。2）數(shù)據(jù)傳輸。由通信網(wǎng)絡(luò)組成，包含寬帶網(wǎng)絡(luò)、無線全球定位系統(tǒng)、4G 通信網(wǎng)絡(luò)等通信基礎(chǔ)平臺。3）捕捉到的數(shù)據(jù)。包含建筑物內(nèi)的消防減災(zāi)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)信息、火災(zāi)自主報(bào)警數(shù)據(jù)信息和消防過程圖像等。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)解決方案在某消防隊(duì)監(jiān)控業(yè)務(wù)中相應(yīng)的使用狀況

某消防隊(duì)作為某市物聯(lián)網(wǎng)建筑物消防裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)體系安排的試驗(yàn)單位，在深入開展試驗(yàn)平臺架設(shè)的前提下，確定各相關(guān)部門的分工和責(zé)任，細(xì)化查尋處理任務(wù)的流程。

相關(guān)單位考慮某區(qū)消防減災(zāi)實(shí)際工作的情況，該消防隊(duì)依照“信息指揮相關(guān)警務(wù)”的需求，樹立“以群眾為本、優(yōu)先服務(wù)百姓”的觀念，開創(chuàng)性地提出“遠(yuǎn)端監(jiān)控、急速到位”并軌高效運(yùn)轉(zhuǎn)體系。采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)某建筑物內(nèi)部火險(xiǎn)以及捕捉建筑物內(nèi)部消防裝置運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。更加拓寬了該區(qū)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)情報(bào)數(shù)據(jù)信息渠道，提高了智慧化研究預(yù)判能力。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)解決方案的充分使用，既可以最大限度地提升消防減災(zāi)任務(wù)的效果，又可以保證消防安全。如果符合各個(gè)協(xié)議條件，物聯(lián)網(wǎng)解決方案就能夠應(yīng)用于消防領(lǐng)域，尤其是消防監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)解決方案在消防領(lǐng)域的普及將是未來的發(fā)展趨勢，以此類解決方案為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)智慧消防，而且將達(dá)到自動化目標(biāo)。

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