物聯網技術在博物館消防安全管理中的應用

徐陽

摘要：伴隨著現代信息技術的蓬勃發展，物聯網技術依托成熟的互聯網技術，實現了物物相連、人物交互。物聯網技術在博物館消防安全管理領域的應用，很好地解決了大面積、大空間火情信息實時監控、傳輸、處置等問題，提升了防火的可靠性、滅火的及時性、管理的高效性。本文以中國農業博物館為例，從消防物聯網的應用基礎、博物館消防物聯網的應用實踐、消防物聯網的功能局限性三個方面對物聯網技術在博物館消防安全管理中的應用進行探究。

關鍵詞：物聯網; 博物館; 消防管理

物聯網技術是指通過信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。早在1999年，美國麻省理工學院的Kevin Ash-ton教授便提出物聯網的概念。2009年，溫家寶總理在無錫視察時提出“感知中國”，無錫市率先建立了“感知中國”研究中心，中國科學院在無錫建立了物聯網研究院。由此，物聯網技術在中國進入蓬勃發展時期，其應用場景涉及安防、消防、電力、交通、物流、醫療、環保等諸多領域。2011年底，我國發布了《物聯網“十二五”發展規劃》，其中明確指出，要重點支持公共安全領域的物聯網應用，發揮物聯網技術優勢，提升社會公共安全管理水平，這為物聯網技術在安全管理領域向縱深發展提供了良好的基礎。

1 ? ?物聯網技術在博物館消防安全管理中的應用基礎

博物館是人類文明的殿堂，歷史文物是文明演進的見證。博物館因其不可代替的文化功能和不可復制的文物貯藏，歷來是各級地方政府消防安全管理的重中之重。近年來，隨著消防法律法規的逐步完善，“管行業必須管安全、管業務必須管安全、管生產經營必須管安全”的管理原則貫徹實施，消防安全責任制在博物館內得以大力推行。責字當頭，以博物館法人為首的消防安全責任制得到逐級落實，單位內部消防安全管理制度日趨完善，消防工作業務水平逐漸提升，因此博物館消防安全管理在“人防”方面，管理措施基本到位。在此背景下，提升博物館“物防”“技防”水平成為了新時期提升消防安全管理工作整體水平的重要突破口。

博物館單位傳統火災防控和火情監控主要依賴消防安全隱患大檢查、人工防火巡查、配備防火物資等方式，對消防工作者的責任心和工作細致程度有著較高的要求，但在火情信息監控方面，人工手段無法實現全天候不間斷火情監控信息采集、傳遞、分析。物聯網技術通過感知探測器組成的感知網絡，對不同形態的信息進行全面收集，實現了博物館展廳大面積、大空間、全天候的火情信息實時監控、傳輸、處置，較好地解決了博物館火情信息監控的痛點，彌補了人工監控的不足。因此，物聯網技術在博物館消防安全管理中的應用是時代發展的必然趨勢，是實現“傳統消防”向“現代消防”轉變的必然選擇。

中國農業博物館是全國唯一一家農業主題的國家一級博物館，館區占地39公頃，分散坐落著10座主體建筑，集陳列、展覽、辦公、餐飲、住宿、零售多種經營業態于一體，是北京市消防重點單位。今年10月，中國農業博物館完成了館區消防、安防監控系統升級改造，通過物聯網技術的運用，消防物聯網得以建立。在消防安全管理方面，中國農業博物館具有博物館單位的共通之處，同時又因自身多樣的經營業態、特殊的地理位置及歷史定位，帶有自身獨有的管理難度，因此，以中國農業博物館為樣本分析物聯網技術在博物館消防安全管理中的應用具有很強的現實意義。

2 ? 中國農業博物館消防物聯網的應用實踐

2.1 ?消防物聯網設計及架構

中國農業博物館消防物聯網采用三層架構，即“感知層、網絡層、應用層”。將這三層架構與人體結構相類比，感知層主要是采集信息，相當于眼、耳、鼻等人體器官接受外部環境刺激。網絡層則是進行信息的傳遞，相當于人體的神經網絡，傳遞接收到的外界刺激。應用層則是將信息進行處理后轉化為實際的應用，這需要與具體的需求相結合，相當于人體四肢對刺激信息的具體執行。

消防物聯網的核心設計理念在于將火災自動報警系統、自動噴淋系統、防排煙系統、氣體滅火系統、消防應急廣播系統等消防設施設備通過布線或借助網絡接入消防監控中心，使監控中心實現三個功能，一是通過終端探測器采集火情監控信息，達到實時監控的目的;二是當火災發生時，監控中心能夠遠程控制消防設備，撲滅初起火災;三是實時監控各消防設備運行狀態，及時反饋設備故障信息，為維修保養提供便利。

2.2 ?感知層

感知層主要是由溫度探測器、煙霧探測器、紅外探測器等終端設備組成。通過散布在館區各展廳、樓宇內的1500個探測器采集煙霧濃度、溫度數值等信息，并將數據傳送給消防物聯網監控中心，達到實時監控火情信息的目的。中國農業博物館每個探測器都經過編碼，具有唯一地址碼，一旦探測器檢測到溫度值、煙霧濃度等指標升高，具有火災發生可能性時，該探測器編碼對應的實際地理位置自動跳出，快速鎖定火災發生地。

2.3 網絡層

網絡層指的是信息的傳遞環節。物聯網技術常用的信息傳遞手段分為有線和無線兩種，有線主要是通過布置通信連接線實現感知層和應用層的連接，無線則是采用2.5G/3G/4G、NB-IoT、ZigBEE、LoRa、北斗等通信協議。中國農業博物館在消防系統改造前，傳輸層采用無線通信協議的方式，但無線通信模塊屢次受到雷雨天氣的影響，雷擊失效。改造后，該館采用布設通信線的方式，在通信線外加裝防雷鎧甲，保證了火情監控信息的穩定傳輸。通過通信連接線，感知層的監控信息全部傳輸至消防物聯網監控中心，經由監控主機進行數據處理，可視化呈現在用戶面前。

2.4 ?應用層

應用層是用戶和系統之間的互動層，基于感知層和傳輸層的數據支撐，根據用戶需求不同，形成不同功能的應用平臺。目前，按照使用需求可以將應用平臺分為三類，即“博物館管理平臺”“消防維保平臺”“消防中隊”。“博物館管理平臺”可以通過消防監控主機和CRT圖形顯示器實現火情信息查看、消防設備運行狀態查看、遠程啟動消防設備、消防控制室現場視頻查看等功能。“消防維保平臺”則只具有火情信息查看、消防設備運行狀態查看功能權限。“消防中隊平臺”則是通過將博物館消防物聯網監控主機接入城市物聯網消防遠程監控系統，實現火情信息查看、消防設備運行狀態查看、消防控制室現場視頻查看功能。

2.5 ?消防物聯網應用效果及實例

物聯網技術的應用，實現了博物館、消防維保單位、消防中隊之間的有效聯動，通過消防物聯網，工作人員就可以實現消防系統的遠程監控，并且根據數據信息準確的判斷火災風險，從而及時的采取相應的措施。在消防設備維修保養方面，消防物聯網同樣可以通過監測設備運行狀態，即時向用戶單位反饋故障信息，保證設備的有效運轉。

消防物聯網建立完成后不久，便接受了突發事件的實戰考驗。11月10日清晨6：30分，消防監控主機接收到3只煙霧探測器火警信息并發出警報提示，CRT圖形顯示器自動跳出報警探測器位置地圖，顯示為農業博物館11號館東側供熱站點，中控員跑點查看，發現熱力站點內管道已崩裂，熱水涌出，現場水汽彌漫。隨即，中控員及時向管理部門報告了上述情況，該事件得到及時、妥善處理。消防物聯網火情信息監控的快速反饋、及時定位，為及時處置突發事件，減少經濟損失、人員傷亡起到了極其重要的作用，與傳統消防工作模式相比具有突出優勢。

3 ? 中國農業博物館消防物聯網功能局限性

從消防物聯網應用實踐來看，其全天候火情監控、快速反饋火警信息、自動定位火災位置等方面性能突出，但也存在一定的功能局限性，仍然有性能優化空間。

3.1 ?未實現多終端遠程控制

在應用層面，消防物聯網的控制權仍然局限在消防中央控制室內，受地理空間限制。以云端訪問方式在移動端、PC端等多終端進行遠程訪問火情監控信息、控制消防設備的功能還未實現。

3.2 ?消防系統與安防系統未形成聯動

在系統設計方面，安防系統與消防系統彼此孤立，安防攝像頭等設備還未接入消防物聯網。當火災發生時，消防系統無法自動調用視頻攝像，仍然需要人工操作，調用視頻設備。

4 ? 結語

物聯網技術在博物館消防安全管理中的應用是科技發展的必然趨勢，是信息化技術與消防業務工作的深度融合。消防物聯網的建立使中國農業博物館消防安全管理體系更加完善，大幅提高博物館火災防控能力和突發火災應急處置能力，提升了“物防”“技防”水平，實現了“傳統消防”向“現代消防”的轉變，為博物館事業安全穩定發展打下了堅實基礎。

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