人防警報器維護管理中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用研究

［摘 要］近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已在各個領(lǐng)域展現(xiàn)出了強大的應(yīng)用潛力。在城市安全領(lǐng)域，人防警報器作為重要的預警裝備，已逐步引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，顯著提升了管理效率和預警能力。文章介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵及該技術(shù)在人防警報器管理中的具體功能，分析了人防警報器管理中存在的設(shè)備損壞、音效盲區(qū)、恢復速度慢等問題，并提出了完善人防警報器管理機制的策略，以期為人防安全管理提供更加科學、高效的技術(shù)支持。

［關(guān)鍵詞］人防警報器；維護管理；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

［中圖分類號］TP277 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）07–0194–03

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及人防警報器概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的復雜系統(tǒng)，能夠?qū)Ω鞣N事物進行管理、協(xié)調(diào)、傳遞和控制。其技術(shù)核心在于利用先進的信息傳感裝置，如無線射頻識別、全球定位系統(tǒng)和紅外傳感器，通過特定技術(shù)過程與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)實時的信息交換、通信，以及智能化的識別、定位、監(jiān)控和管理。目前，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要有以下3 種。

（1）射頻識別。RFID 技術(shù)的核心組成部分之一是無線射頻識別技術(shù)。作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)支持，無線射頻識別利用射頻信號進行物體的唯一標識，其卓越的抗干擾性能使其在各行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。不僅如此，射頻識別技術(shù)的特性還使其無須過多人力參與，從而提高了工作效率，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的高效運行提供了重要保障。

（2）網(wǎng)絡(luò)通信。信息傳輸是物聯(lián)網(wǎng)連接一切事物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在其中發(fā)揮著不可或缺的作用。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包括無線、有線等多種方式，其中M2M 技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種。M2M 技術(shù)以無線通信為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的自動交互和數(shù)據(jù)傳輸，具備廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進步將進一步推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

（3）云計算。云計算的核心理念是將計算任務(wù)分配到多臺不同的機器上，使用戶可以根據(jù)需要進行資源分配，從而在任何時候都能夠訪問到計算能力。云計算可將各種數(shù)據(jù)資源整合到一起，為用戶提供高效靈活的計算能力和服務(wù)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人防警報器管理中的具體功能

對人防警報器進行數(shù)字化管理，建立有效、集中、高效的管理體系對于維護防空領(lǐng)域的安全至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的預警系統(tǒng)在預警、誤報等方面存在較大缺陷。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入人防系統(tǒng)中，可以顯著提升預警效果和準確性。裝有攝像頭的人防報警系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測和采集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器以供深入分析。該系統(tǒng)能夠智能分析和檢測報警信息，對報警指令進行監(jiān)控。該系統(tǒng)的基本功能包括以下幾種。

（1）自動巡檢功能。我國研制出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的人防報警管理系統(tǒng)，其具備自動巡檢功能。該系統(tǒng)周期性地將信號傳送到報警系統(tǒng)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋給服務(wù)器，實現(xiàn)對報警系統(tǒng)工作狀態(tài)的實時監(jiān)控。這一機制能夠準確探測與定位故障，為系統(tǒng)的維修與管理提供有力支持。

（2）數(shù)據(jù)分析功能。人防報警系統(tǒng)對性能要求極高，需要進行詳細分析。該系統(tǒng)能夠采集、存儲大量歷史資料，并提供方便地查詢與處理功能。通過對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度分析，形成詳細的預警狀態(tài)報表，為預警效率提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

（3）遙控功能。在人防報警系統(tǒng)中，遙控模塊至關(guān)重要。管理者可通過互聯(lián)網(wǎng)實施遠程控制，及時下達應(yīng)急指令，確保系統(tǒng)具備柔性與快速反應(yīng)能力。

（4）狀態(tài)監(jiān)控功能。為解決虛假報警問題，用戶可以設(shè)置具體的數(shù)據(jù)采集范圍。異常情況將被自動標注，以防止錯誤報警，保障系統(tǒng)的準確可靠性。

這些措施共同構(gòu)成了一個完善的人防報警管理系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和實用性。

2 人防警報器管理中存在的問題

（1）人防警報器損壞。人防報警器由于多處于室外高樓中，易受到雷擊、雨水侵蝕、極端高溫和低溫等惡劣條件的損害。此外，人為因素，如蓄意損壞或疏忽，也可能導致報警器損壞。而操作者的技術(shù)水平和經(jīng)驗也是影響報警器工作穩(wěn)定性的重要因素。

（2）音效存在盲區(qū)且覆蓋范圍有限。盡管理論上城市區(qū)域的報警系統(tǒng)能夠有效覆蓋，但實踐中聲學效應(yīng)的覆蓋面存在較大局限性。環(huán)境、天氣、地點和時間等因素都會影響警報的傳播，導致一些地區(qū)無法收到警報聲。這不僅削弱了預警系統(tǒng)的實用性，還會對日常災害預防和戰(zhàn)時演習造成負面影響，從而影響整個系統(tǒng)的安全性和效率。

（3）恢復速度慢，抗毀能力不強。大多數(shù)室外報警設(shè)備缺乏停電持續(xù)時間，一旦電力供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生意外，難以在短時間內(nèi)實現(xiàn)正常報警。同時，遭遇電磁干擾時，也會影響報警設(shè)備的正常工作。此外，人防報警裝置通常安裝在高樓頂端，雖然有一定保護，但仍缺乏足夠的防護措施。一旦遭遇空中襲擊，報警設(shè)備的二次預警能力將大打折扣，難以迅速修復。

（4）警報器管理不完善。由于人防報警器分布廣泛、數(shù)量眾多，在平時的管理和維修中極易出現(xiàn)盲區(qū)。許多城市對人防警報器的管理仍停留在傳統(tǒng)模式上，可能存在管理上的漏洞，為不法分子提供了破壞系統(tǒng)和設(shè)備的機會。這種情況可能是由于監(jiān)管不嚴格或監(jiān)管不力所致。

（5）人防警報器的定期維護與檢修不到位。在平時的工作中，人防報警設(shè)備通常缺少定期的檢修和保養(yǎng)。然而，作為一項長期而重要的系統(tǒng)工程，其維護管理體系卻一直沒有受到足夠的關(guān)注和貫徹。比如，在設(shè)備初始安裝時，經(jīng)常沒有按照要求對其進行防銹、防腐蝕等處理。在平時的管理與維修工作中，對報警器的導線、電纜等關(guān)鍵部位的檢測與維修工作也不夠細致。對于這些細節(jié)的疏忽，會極大地降低警報系統(tǒng)的工作效率和壽命。

（6）人才隊伍專業(yè)性不強，維護管理難以有效開展。一方面，部分維修人員的維修記錄通常較潦草，不夠詳細和準確。這不但導致了問題的跟蹤與解決難度，而且也隱藏了某些安全隱患。另一方面，技術(shù)人員的專業(yè)水平也是影響維修管理工作的關(guān)鍵因素。當前，一些城市的人防報警設(shè)施數(shù)量龐大，維護難度和所需時間也隨之增加。

3 人防警報器維護管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 明確人防工程管理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標

（1）系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)使其能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)對監(jiān)視區(qū)域的動態(tài)監(jiān)控和感知。利用集成的視頻、音頻等多種監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)了對監(jiān)測現(xiàn)場的實時采集和存儲。通過對采集到的數(shù)據(jù)進行精確地分類和歸類，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，進一步提高了數(shù)據(jù)處理效率?；谶@一基礎(chǔ)，有關(guān)機構(gòu)可采用一種基于計算機輔助的工程質(zhì)量評估方法。

（2）系統(tǒng)邏輯圖。技術(shù)人員通過對人防信息系統(tǒng)進行深度剖析，可得出人防信息管理系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)為體系結(jié)構(gòu)，并可將其分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3層結(jié)構(gòu)。感知層是系統(tǒng)的底層，負責整個人防系統(tǒng)的信息收集，包括環(huán)境參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)等。網(wǎng)絡(luò)層主要負責傳感器層獲取的信息的傳遞、實時存儲和處理，以保證數(shù)據(jù)的完整性和實時性。應(yīng)用層是系統(tǒng)的上層，通過集成、分析底層數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各類工作的查詢、調(diào)用等功能，可最大限度地發(fā)揮人防工程的信息化管理作用。

（3）JWFramework 信息化平臺。JWFramework架構(gòu)的信息化平臺建立在可靠的J2EE 體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，核心是FCS 體系結(jié)構(gòu)、模塊化的數(shù)據(jù)庫和豐富的構(gòu)件庫。設(shè)計目標是根據(jù)用戶特定的技術(shù)需求，快速、靈活地建立符合其需求的信息管理系統(tǒng)。該平臺的一個顯著特點是具備“異步互動模式”，即能夠同時處理多個用戶和業(yè)務(wù)的并發(fā)請求，不會因為某個長期運行的操作而被阻塞。此外，JWFramework 架構(gòu)信息化平臺還能動態(tài)壓縮、修改各功能模塊。換言之，根據(jù)用戶需求，可以適當調(diào)節(jié)模塊的大小、性能和功能，確保整個系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)。

（4）物聯(lián)網(wǎng)傳感器。物聯(lián)網(wǎng)是以感知為核心的傳感技術(shù)，與計算機、通信等一同構(gòu)成了信息技術(shù)的3大支柱。在這個系統(tǒng)中，計算機充當著信息處理的中心，負責資料的收集、分類、加工和傳輸。各種傳感技術(shù)，如智能風速等，作為重要的“觸點”，實現(xiàn)了信息的采集。設(shè)計者引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)到人防工程建設(shè)中，可以顯著提升其感知與智能程度。

（5）開發(fā)技術(shù)及要求。在開發(fā)人防信息系統(tǒng)時，技術(shù)部門應(yīng)著重優(yōu)化技術(shù)和工況。鑒于B/S 體系結(jié)構(gòu)具有跨平臺、易維護、可擴展性等優(yōu)勢，設(shè)計者可選擇B/S 體系結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計。同時，將J2EE 體系結(jié)構(gòu)與Java3D 技術(shù)有機融合，可進一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。人防工程管理系統(tǒng)技術(shù)要求見表1。

（6）電子標簽。電子標簽是構(gòu)成RFID 系統(tǒng)的重要組成部分之一。該系統(tǒng)還包括讀卡器和服務(wù)器主機，能夠?qū)崿F(xiàn)無接觸的自動識別。電子標簽的主要功能是為不同的身份提供唯一的標識。在物聯(lián)網(wǎng)中，RFID是不可或缺的一部分，其內(nèi)部集成了專用的芯片和天線。在識別過程中，讀取器通過天線將電磁信號發(fā)送至電子標簽，將識別后的信息傳回服務(wù)器，從而實現(xiàn)對物體信息的查詢和識別。

3.2 完善人防報警管理機制

（1）對傳統(tǒng)警報器進行完善。為更有效、更精確地處理突發(fā)事件，有關(guān)部門必須對傳統(tǒng)的人防預警系統(tǒng)進行改造。根據(jù)城市居民的實際分布和平面布置情況，擴展報警系統(tǒng)的覆蓋范圍，并對其進行優(yōu)化，實現(xiàn)智能雙重控制。這種方法既能提高報警的準確性，又能降低誤報和漏報的風險。

（2）科學加入機動警報器。在發(fā)生突發(fā)事件時，及時、準確地傳遞地震預警信息給人民需要高科技支持。高功率流動報警器是城市人防報警系統(tǒng)的重要組成部分，能彌補傳統(tǒng)靜態(tài)報警裝置的不足。其極強的隱蔽性、便于管理、廣泛的活動范圍、較大的聲音覆蓋范圍和高機動性使其在突發(fā)事件中不可替代。流動警報器是危險期間獲取各種輔助情報和進行緊急情況預警的主要工具。因此，有關(guān)部門需要更多關(guān)注流動報警器的使用、維護和管理。在平時，應(yīng)加強人防機動消防隊的建設(shè)和訓練，以確保他們能夠在發(fā)生突發(fā)事件時快速有效地作出反應(yīng)。

（3）構(gòu)建完善的警報控制系統(tǒng)。隨著科技的不斷進步，人防預警手段也必須與時俱進，融合“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念。針對現(xiàn)有安防預警系統(tǒng)存在的問題，如靈活性不足、形式單一、恢復速度慢、抗毀性差、維護難度大、投資成本高等，有關(guān)部門必須進行深入研究，同時積極推動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在預警預測領(lǐng)域的應(yīng)用，加大研發(fā)力度，努力開發(fā)具備預警功能的應(yīng)用程序和平臺。

在人防預警系統(tǒng)的研制和開發(fā)過程中，我國提倡人防部門與網(wǎng)絡(luò)企業(yè)深度合作，建立統(tǒng)一的監(jiān)控體系。該系統(tǒng)需要實現(xiàn)電力和信號的統(tǒng)一控制，同時滿足固定與移動、有線與無線、智能雙控、網(wǎng)絡(luò)管理、狀態(tài)監(jiān)控與顯示等多種功能。此外，系統(tǒng)還需要與電視、廣播等媒體實現(xiàn)無縫連接，以便在發(fā)生突發(fā)事件時能夠及時發(fā)布應(yīng)急消息。

4 結(jié)束語

人防警報器維護管理中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用研究對于保障城市安全具有重要意義。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，人防警報器管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動巡檢、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、遠程控制等功能，從而提升警報器系統(tǒng)的預警能力。有關(guān)部門應(yīng)對傳統(tǒng)警報器進行完善，科學地加入機動警報器，同時構(gòu)建完善的警報控制系統(tǒng)。通過這一系列策略的實施，有助于提高我國人防警報器管理的效率和預警能力，更好地保障人防安全。

參考文獻

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