物聯網在建筑物消防安全中的應用

陳琪

（杭州市消防救援支隊余杭區(qū)大隊，浙江杭州 311100）

0. 引言

既往我國火災預防控制系統(tǒng)的應用效果雖然尚可，但其中仍出現諸多弊端，導致建筑物消防安全工作難以得到切實優(yōu)化，火災預防效果也難以令人滿意。隨著科技水平的不斷提升，通過應用物聯網技術，我國的火災預防控制系統(tǒng)已經得到了越來越顯著的優(yōu)化，不僅能夠對火災的發(fā)生、發(fā)展進行實時監(jiān)測，還可有效改善消防人員消防設備的配置以及消防體系的應用效果，有利于促使消防資源的整體應用效果得到提升，也可以提升建筑火災防控效果，進而實現建筑物消防安全水平的全面提升。

1. 物聯網技術概述

1.1 概念

在互聯網技術高速發(fā)展的背景下，于其中加入移動通信以及傳感器等多項技術，并使多項技術充分融合，從而產生的新技術，即物聯網技術，可以將其稱為信息技術的“第三次熱潮”。物聯網技術最初由美國麻省理工學院提出，經過世界各地專家學者的持續(xù)開發(fā)和完善，當前其中包含移動通信技術、現代傳感技術以及嵌入式系統(tǒng)技術等多項現代化技術，并且正是因為其中包含多種類型的技術，所以其能夠涉及較為廣泛的領域，且至今為止，物聯網尚不具有唯一定義[1]。從消防安全的角度來看，將物聯網技術應用于消防安全領域，可加速智慧消防的建設，提升消防工作的整體水平，并且從實際上來看，我國建筑物的結構越來越復雜，發(fā)生火災事故的可能性相對較高，所以建筑物消防安全受到了越來越多的關注。由此可見，物聯網技術在路消防安全中的應用具有重要意義。

1.2 特點

物聯網技術具有多方面的特點，主要可以概括成為3個方面：（1）物聯網屬于一類應用系統(tǒng)，其中包含多種類型的遙感技術，可以將不同的傳感器集中于目標物體中，從而構成數個信息源，并同步獲取多方面數據信息，有利于高效構建數據庫，且數據庫中的實時性良好，可隨數據的增加定期自動更新；（2）以互聯網技術為核心，借助物聯網以及無線網絡之間的連接對信息進行定時或是實時的發(fā)送，之后可以采用網絡傳輸的形式構建起信息資源庫，為數據庫數據的準確性以及實時性提供保障，且能夠以網絡協(xié)議為基礎合理調整各類數據；（3）物聯網既技術屬于一類集成傳感器技術，也屬于一類集成智能設備，其中具有較為顯著的技術特性，可以針對各個目標對象實施及時的處理以及充分的控制，將物聯網合理應用于技術當中，通過采用智能識別云計算遙感技術可以針對各方面所需的信息數據完成采集、歸納以及評價等各項工作，有利于滿足多方面的信息處理工作需求[2]。

2. 建筑物消防安全系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)組成

建筑物消防安全系統(tǒng)中主要包含3個層次，主要為感知層、網絡層以及應用層。

（1）感知層。感知層之中包含多項感知能力良好的設備，包括傳感器、傳感器網關、攝像頭、M2M終端以及GPS等，各項設備需要在消防設備中嵌入或是安裝于監(jiān)測區(qū)域，對物體進行感知以及識別，同時采集其在不同使用場景之中產生的各方面信息，還可以接收和執(zhí)行各項命令。例如，在建筑物中設置火警感應設備以及告警設備，可以及時發(fā)現和告警火災的發(fā)生，為消防車安裝GPS定位傳輸裝置，可以掌握車輛的出水速度、壓力、流量等，從而可以保障監(jiān)控中心持續(xù)掌握消防安全情況，將傳感器以及集成芯片嵌入消防頭盔，消防員、消防指揮中心以及消防車三者之間能夠相互進行通暢的聯絡，實現遠程的監(jiān)控、遠程定位消防員位置、掌握其生命特征，也可將事故現場的各方面參數實時傳輸到消防監(jiān)控中心，以提升統(tǒng)一救災指揮的質量，同時也更加有利于消防員采用合理的自我保護措施。

（2）網絡層。網絡層的作用在于采用無線網絡或者有線網絡，在感知層獲取火災隱患信息，并將信息傳輸至應用層，再由應用層獲取消防指令，將指令傳輸回感知層。

（3）應用層。應用層之中包含消防人員、消防管理人員、消防部門以及防火重點單位等各方面信息，且可以構成信息系統(tǒng)，整體上來看內容較為豐富，所以需要首先針對各項滅火措施開展電子標簽管理工作，定期進行維護保養(yǎng)。并開展隨機測試，之后需要保障監(jiān)控中心能夠與各個重點監(jiān)測方位構建起“點對點”形式的通信，并使用消防廣播或是對講電話與119報警中心進行連接，也可直接與消防中隊進行連接，消防中隊則可采用遠程的方式對各類消防設施進行細致控制，并在需要時緊急出警，最后，對于火災被困人員，監(jiān)控中心可根據實際情況實時告知逃生通道以及當前火災情況[3]。

2.2 系統(tǒng)功能

在建筑物消防安全系統(tǒng)的3個層次之中，互聯網的作用主要在應用層上得到體現，建筑物消防安全系統(tǒng)中所具備的各項功能，也可以滿足應用層的各項需求，其中主要包括消防管理部門、監(jiān)控指揮中心以及建筑物等。從整體上來看，系統(tǒng)可以根據用戶的實際需求呈現出具有差異性的功能，其中監(jiān)控指揮中心部分屬于系統(tǒng)整體的中樞，可以根據涉及的用戶需求對系統(tǒng)全部信息進行合理配置和充分應用，功能則主要包括：（1）實時火警監(jiān)控；（2）地理信息系統(tǒng)定位；（3）聯動視頻監(jiān)控；（4）消防設備管理監(jiān)督；（5）消防值班人員巡查；（6）消防安全管理查詢。

消防管理部門可以在獲取火警信息之后及時安排出警，同時也可通過系統(tǒng)平臺實時掌握建筑物的消防安全管理情況，有利于促使消防監(jiān)控應用效果的提升，其主要功能包括以下幾點：（1）實時火警聯動；（2）視頻監(jiān)控；（3）消防設備管理監(jiān)督；（4）消防安全管理信息查詢[4]。

建筑物自身既屬于開展消防監(jiān)控管理工作的重點對象，也屬于消防服務中的主要受益者，通過應用消防系統(tǒng)，單位中的值班人員考勤情況可以得到合理把控，還可隨時查看單位中的各項消防設施的運行情況、消防知識的學習情況等，從而全面提升單位內部的消防安全管理水平。根據此，在消防安全管理系統(tǒng)之中，建筑物的使用功能主要包括：（1）考勤管理；（2）自身設施管理；（3）自身消防安全管理信息查詢。

3. 物聯網技術在建筑物消防安全中的應用

3.1 消防管理動態(tài)化

將物聯網技術應用于建筑物消防安全管理工作之中，可以充分實現消防管理的信息化，并且，相關工作主要針對消防資源以及消防人員開展。相關工作人員可以通過應用物聯網技術構建起動態(tài)消防管理系統(tǒng)，將各方面消防資源以及人員的信息均錄入其中，并為其設置電子標簽，使其能夠與消防管理中心進行全面連接，從而構成以物聯網技術為基礎的消防安全管理系統(tǒng)，有利于相關工作人員針對消防資源的評估工作，也有利于提升消防資源的分配效果。一般來說，消防栓、滅火器等均屬于應用頻率較高且十分重要的消除資源，通過應用物聯網技術可以構建起消防資源動態(tài)管理系統(tǒng)，針對各項消防資源開展動態(tài)化的管理工作，提升各方面消防資源的利用率，避免出現浪費情況。另外，通過應用物聯網技術還可針對防重點區(qū)域開展實時評估工作，提升滅火設備分配工作的合理性。

3.2 火情預警防控自動化

（1）遠距離監(jiān)測消防水源。通過應用物聯網技術為消防栓、消防水箱等消防設備安裝無線通信裝置。其中的水流動向可以觸發(fā)傳感。并根據已經設定的時間呈周期性的將消防水源信息傳輸至消防指揮中心的服務器之中，從而實現消防水源狀態(tài)的實時監(jiān)測，保障消防指揮中心持續(xù)了解消防水源整體狀態(tài)。由此建筑物中一旦有火災發(fā)生消防員可以及時通過物聯網技術定位消防水源并及時開展高效的消防救援工作[5]。

（2）遠距離監(jiān)測消防設施。以物聯網技術為基礎，建筑物內部已經設置了消防水泵、噴淋頭等各項現代化的消防救援裝置，為了保障建筑物的消防安全，必須首先保障建筑物內部的各項消防救援裝置持續(xù)處于可以正常應用的狀態(tài)。在日常巡查工作的過程中，強化針對消防安全設施的檢查工作。但是從實際上來看，檢查工作過程中極易出現不重視細節(jié)的情況，并可能導致各項消防安全裝置在實際使用中的效果受到不良影響，所以需要應用物聯網技術對各項消防救援裝置進行實時監(jiān)測，充分明確消防水泵、噴淋頭等各項裝置的位置。以此為基礎，消防部門可以將傳感器芯片安裝于管道之中，及時掌握系統(tǒng)水壓，或是將芯片安裝于消防水泵閥門上，持續(xù)了解消防水泵的運行情況。同時，還可以選擇應用智能圖像監(jiān)測的方式，針對消防通道的實時情況進行監(jiān)測，如果消防通道被占用，系統(tǒng)可以實時發(fā)出警報，及時清理占用消防通道的物品，保障消防安全，同時也更有利于消防救援工作的順利開展。

3.3 消防救援智能化

火災救援現場指導工作的智能化，其重點在于構建起建筑物身份系統(tǒng)、調整參戰(zhàn)力量以及處理作戰(zhàn)現場，所以首先應該針對建筑物設置專門的電子標簽，標簽內容包括建筑物的高度、樓層數量以及總面積等各方面相關信息。如果發(fā)生火災，物聯網技術可以聯合大數據及時上報建筑物信息以及建筑物當前情況，有利于消防人員快速掌握建筑物整體狀態(tài)，從而可以開展更加具有針對性的消防救援工作。為建筑物安裝溫度傳感器，應該盡可能將其安裝于內部。由此，消防員可以通過終端系統(tǒng)掌握火災溫度信息，同時通過建筑物身份信息快速明確火源，并及時開展火災搶救工作[6]。

對參戰(zhàn)力量進行調整，也就是合理更換或是替補參與火災救援工作的消防員以及車輛，在此過程中，需要應用物聯網技術優(yōu)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時掌握火災現場實際救援情況，并根據工作需求合理補充消防人員或是設備保障救援工作能夠順利進行。

針對作戰(zhàn)現場進行處理，在消防救援工作中，由消防指揮人員精準掌握建筑物動態(tài)信息，以合理安排消防救援工作。但是建筑物內部結構、樓道情況較為復雜，如果發(fā)生火災，內部人員以及消防員的生命安全均極易受到煙霧和毒氣的影響，而通過應用物聯網技術，煙霧感應裝置可以及時向消防員發(fā)送煙霧的濃度等情況的信息，更有利于根據實際情況進行工作決策，也有利于提升消防救援工作的精準度以及整體有效性，從而有效避免出現人員傷亡等不良情況。

3.4 消防安全系統(tǒng)的信息化管理

（1）消防人員以及消防車的動態(tài)管理。通過應用物聯網技術可以對消防人員以及消防車分別設置電子身份標簽，并通過無線網絡構建集中管理體系，在消防車中設置車載終端，通過數據采集模塊實時獲取車載裝置信息，了解消防車裝備使用情況，并配合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，構建起包含消防車以及消防人員的整體管控體系，降低管理工作強度，提升管理效率[7]。

（2）消防裝備動態(tài)管理。因為消防裝置的復雜程度較高，所以需要使用軟件開展管理工作，應該通過物聯網技術對各項消防裝置進行智能化管理，在同一網絡內對消防車以及人員進行主要信息的集中管理，促使消防安全管理工作效果得到提升。

4. 結語

在科技高速發(fā)展的背景之下，物聯網技術已經得到了廣泛的應用。從建筑物消防安全工作的角度來說，通過應用物聯網技術可以構建起更加完善的消防安全管理體系，也能夠促使相關的消防安全工作質量得到提升，從而可以充分保障建筑物的消防安全，并實現社會整體的和諧穩(wěn)定。