淺談消防裝備與人工智能的結合與應用

趙鵬

（廣東省韶關市消防應急救援支隊戰勤保障大隊，廣東 韶關 512000）

1 人工智能概念及發展應用意義

科技與人工智能正在全球范圍內快速發展，人民的生產生活方式也在潛移默化中被改變。人工智能是計算機科學發展的一部分，其發展的目的是通過對智能化的深入研究，生產出能與人類大腦思維方式類似并可根據事件和指令做出反應的智能機械設備。

目前，隨著人工智能的高速發展，其在醫療、商業、交通等領域已得到廣泛應用。消防救援裝備也亟待與人工智能接軌，研發生產高效滅火器、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。

現在，社會對消防救援工作的要求是智能化、信息化、快速化。針對消防救援工作的新要求、新趨勢，必須加快提升消防救援裝備與人工智能的結合速度，才能滿足經濟社會發展的需要。消防救援裝備的智能化可以利用智能設備對火災的規模、火源、火勢等通過云圖像和數據進行監測和分析。

2 消防救援裝備智能化發展現狀

伴隨著經濟社會的快速發展與進步，新型材料、設施、能源開始走進我們的生活，這在方便我們生活的同時，也帶來了許多的火災隱患。這對消防救援工作提出了新的要求，如何及時高效地撲滅火源、遏制火勢增長、降低人員傷亡，尤其是保證消防員在滅火救援過程中的生命安全，是整個消防隊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的消防救援裝備已經投入使用，但是，這些設備僅僅停留在智能化的階段，遠遠不能達到人工智能的標準，比如，我們目前所使用的消防機器人和無人機等，只是在人為操控中被動地執行指令，而不能實現自主識別環境、自主反應。因此，深入研究人工智能和消防救援裝備的結合辦法，研發具備人工智能的消防救援裝備，仍然是一項任重道遠的工作。

3 消防救援裝備智能化發展階段預測

筆者認為，消防救援裝備的智能化發展主要有三個階段，下面就以人工智能機器人為例，進行階段分析：

第一階段是裝備智能化的起步階段，即在現在智能化消防救援裝備的基礎上改變其被動性，提高其感知意識和能動性，使智能化的機器人能夠像人類一樣簡單的思考問題，具備初級思維，對于火災識別和滅火方法的選擇具有基本的判斷能力，由被動轉為主動。

第二階段是發展階段，即能在主動意識提升的基礎上實現自我適應、自我提升。根據計算機的圖像、數據分析對火災的等級做出較為準確的判斷，并基于以上判斷選擇合適的消防滅火計劃，自主進行局部或重點區域的滅火救援。

第三階段是系統化階段，即消防機器人能夠利用計算機、數據信息、物聯網等實現云化、系統化，形成全面布局，將VR 和AI 緊密結合，虛擬戰術和實際場景結合，進行綜合、全面、立體化的救援活動。這種人工智能化的機器人與人的大腦相差無幾，可以對火災情況自主進行分析判斷，根據體內的云計算機快速進行思考分析，做出切實可行的行動方案，并依據方案指導行動的開展。除此之外，還可以根據以往的工作經歷，不斷地汲取教訓、總結經驗，再運用到實踐中，不斷地提升自我，甚至達到火災精準預警、反饋處理信息的狀態，進而實現最低程度降低群眾生命財產損失的目的。

消防救援裝備的人工智能化過程不是一蹴而就的，而是通過以上三個階段不斷提升發展實現的。這三個階段是緊密結合、相互遞進、不斷提升的過程，缺一不可。

4 消防救援裝備人工智能化的具體應用

4.1 自動跟蹤定位滅火器

隨著城市規模的不斷發展，地下空間也被充分地利用了起來，但是由于地下空間存在面積狹小、通風能力差等缺點，一旦發生火災，煙霧擴散速度快，火災發展迅速，極容易造成大量人員傷亡和財產損失。因此，地下空間對滅火裝備的效率有著較高的要求，但是目前針對這種人防空間的消防器材相對較少。

傳統的噴淋式滅火器噴水分散，在人防大空間環境下反映較慢，無法在火災初期對起火點進行有效的壓制。而這種針對人防大空間的自動跟蹤定位射流滅火器則能有效地解決此難題。

該滅火設備利用紅紫外線探測設備，對二氧化碳、溫度等指標信息進行收集，并對收集的火源數據進行分析，以防將電器、吸煙等引起的情形誤判為火災。

該設備可以自動定位火源位置，根據定位情況及時調整水槍的噴水朝向和仰合角度，在30s 內對準火源進行射流，快速有效地控制火情。經過實驗驗證，該設備的噴射半徑可達50m，滅火時間僅需20s，比傳統的滅火設備效率快3 倍及以上，尤其是在人防大空間中使用效果更佳。

4.2 無線煙感報警器

無線煙感報警器將通信和無線完美結合在一起，采用全新一體化設計制作，不僅成本更低，且穩定性更強。該設備可以實時對所處環境的溫度及煙霧濃度進行全面的檢測分析，對火災隱患進行智能語音報警，還能夠進行遠程設備運維，在提升火災報警準確率的基礎上更便捷地實現設備的運維管理。

在火災發生時，該設備不僅能夠對煙霧、溫度等情況進行探測分析，還可以利用語音和燈光雙重方式進行報警，在此同時，還能夠將火災報警信號通過無線網絡及時傳輸到消防平臺，以便消防人員對火災情況進行遠程監控和設備操作。該設備相較于傳統的報警器，利用無線聯網，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的維護成本。

4.3 人工智能消火栓

滅火所需的主要物質就是水，足量的消防用水是消防救援成功的基礎。火災解決困難的案例中，80%以上都是由于現場消防用水供應不足導致的。可見，消火栓水量、水壓不足等情況均會對人民生命財產安全產生不利影響。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和物聯網等進行監控數據的實時傳輸，消防人員可以通過電腦軟件或手機APP 等進行無線遠程監控，實時監控人工智能消火栓的運營狀態，提升消火栓智能管理效率。通過對傳統消火栓的智能改造和智能分析云平臺的建立，可以實時管理消火栓，解決“無栓可找、有栓無水”的情況，進而提升滅火效率。

4.4 人工智能消防系統

新型的智能消防系統將逃生、滅火和報警等多項功能集為一身，在火災發生時，能夠根據火災現場具體情況進行實時監控，并和人工智能云計算系統聯動，根據實際情況快速制定優化后的應急逃生方案和路線。在大家進行逃跑的同時，消防系統就可以進行滅火并遠程進行報警至消防監控人員。

尤其是在校車或公共客車發生火災時，人工智能消防系統能在5s 內報警，10s 內開始滅火，1min 之內啟動防爆系統，開辟逃生通道，及時幫助大家快速逃生。

5 結語

隨著社會進步和科技創新的發展，人工智能技術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發展的必然趨勢，因此，加快人工智能與消防救援裝備的完美結合進程，促進人工智能裝備的研究開發問題亟待解決。本文圍繞消防救援裝備智能化現狀及發展階段和部分人工智能消防設備等問題進行分析研究，以期為相關人員提供借鑒，推動消防救援裝備的人工智能化發展速度，為火災帶來的人員安全及財產損失降低提供裝備基礎。