物聯網技術在智慧消防建設中的應用

季永強 徐浙英 張宇英 程斌榮 車輝

摘要：隨著互聯網科技的進步和廣泛應用，智慧消防獲得越來越多的關注。智慧消防系統是利用物聯網、云計算、AI、區塊鏈等新技術進行開發的，物聯網技術是其中非常重要的一部分，在保障消防安全工作的質量和效率方面具有極大應用價值。先對物聯網、智慧消防等有關概念加以闡述說明，然后分析了物聯網技術對智慧滅火的可行性與必要性，同時討論物聯網技術在火災防控預警、滅火救援指揮、消防資源管理等方面的具體應用。

關鍵詞：智慧消防;物聯網技術;消防安全;應用

隨著我國科技和經濟水平的快速發展，我國火災發生起數也呈現高發狀態，圖1、圖2分別為2016—2020年我國火災起數及財產損失[1-2]，消防工作面臨的問題越來越復雜。為應對消防安全面臨的新問題，相關部門著力發展智慧消防。物聯網就是通過互聯網信息技術為載體，進行互聯互通信息交換，這是信息時代發展的重要產物，現已被應用于多個行業。物聯網技術的發展既是對自動消防科學技術的創新，又為消防的發展提供了新的機遇，主要可運用在自動識別火災危險源、及時報警、實時監測消防裝置、高效運用消防數據等，以確保安全科學決策、精確指揮、快捷救援，為消防安全工作提供技術上的支持[3]。本文將從物聯網技術運用到智慧消防的方面入手，對物聯網技術的優勢進行討論，為智慧消防的發展和完善提供借鑒。

1? 基于物聯網的智慧消防系統

物聯網技術也被稱為信息技術的第三次革命。物聯網信息技術是依托于網絡技術等新信息載體而發展的，可對信息進行自動識別獲取與采集，很大程度上提高信息傳遞的效率[4]。隨著數字通信技術的快速發展，物聯網技術與各行業的結合應用有了更多的嘗試，如智慧消防中對消防裝置安全的實時監測以及環境監測等應用。在城市消防安全管理中，運用物聯網技術的智慧消防可以做到對區域網點進行實時布控監測，將采集的信息數據實時傳送至計算機設備，對火災險情做到實時監控、及時準確報警以及遠程傳輸。

智慧消防系統指利用云計算技術、大數據信息技術和前沿的計算機技術，將一系列能夠準確、快速確定火災位置的設備和解決方案組合在一起，圖3為智慧消防系統示意圖。智慧消防系統具有運用廣泛、數據共享、智慧化的特點[5-6]。智慧消防利用大數據可高效全方位地收集消防工作的多方面的數據信息，其次可以將獲得的數據進行整合管理，再公布于消防各部門以及公眾審閱，進而對消防安全的管理工作起到精細化指導作用。智慧消防對數據信息進行采集和整理，針對火災情況給出防災減災的智慧方案，這個過程與大數據和云計算等智慧化緊密相關[7]。智慧消防作為新時代的消防防控方式，與傳統消防有很大的差別，面對火災能夠有效評估，給出科學解決方案，快速滅火，實現火災預防智慧化，在防災減災、應急救援等方面體現出明顯的優勢，大幅度降低火災的發生概率。

2? 物聯網技術在智慧消防中應用的可行性和必要性

2.1? 物聯網技術可行性分析

物聯網技術在智慧消防中的實踐探索中，“本土化適應”已經累積了大量的經驗與基礎，初步形成了消防安全信息化的總體架構，因此將物聯網技術應用在智慧消防安全體系建設中已完全具備了可行性[8-9]。在全國范圍內，尤其是經濟發達地區，已推廣進行了部分基于物聯網技術的火情監管系統，能快速發現、采集并分析火災情況相關信息，更好地配合本地消防部門的工作，完善消防安全部門的監管體系。為提高救援工作的執行提供方便，各地配備的基于物聯網技術的消防救援系統也越來越多，更體現出物聯網技術在智慧型消防安全系統中的可行性和重要性。

2.2? 物聯網技術必要性分析

隨著電氣化應用程度的不斷發展，消防安全管理面臨的工作越來越復雜，傳統型消防安全已無法滿足社會對消防安全的要求。物聯網技術憑借互聯網給予的技術支持，可以對消防安全信息進行動態監測，極大提高消防安全管理工作的效率和能力。同時，也降低了消防安全工作對人員的要求，人員需求數量和時間減少的同時也避免了一些人為的失誤，對消防安全管理工作的質量也有促進作用。對區域火災情況進行動態監測的同時，能夠實現對消防裝置的實時監管，方便消防工程師等技術人員能夠隨時掌握消防裝置的工作狀態。

在消防救援工作中，由于火災現場復雜多變，憑借消防救援人員的自身條件不能快速準確地對火災現場信息進行研判，從而難以及時作出反應。物聯網技術的應用，可以讓消防救援人員利用傳感裝置對火災現場情況進行分析判斷，實現對現場起火位置進行準確定位，捕捉現場人員和物品的實時動態變化，立刻向消防救援指揮中心傳達相關信息。從以上闡述可以看出，在當下復雜的火災情況下，將物聯網技術應用于智慧型消防安全系統中是非常有必要的，也是順應時代發展的要求。

3? 物聯網技術在城市智慧消防建設中的具體運用

3.1? 應用于火災防控預警

降低火災安全隱患，降低火災事故發生率，是消防管理部門在消防安全管理工作的重要部分。應用物聯網技術可以有效實現火災預警工作的智能化，主要表現為以下幾點。

對消防水源進行實時監控。利用物聯網相關技術，可在消火栓、消防水箱區域設置無線通信裝置。水流量的變化趨勢可以觸發傳感器設備，傳感器設備定期將消防水源地的相關信息傳遞給消防救援指揮中心的服務器，實時監控消防水源地的狀態。一旦發生火災，相關消防救援人員可以利用物聯網相關技術快速定位消防水源地的信息，消防救援指揮中心可以整合信息，快速完成相關的消防救援任務。

建筑物設有消防噴頭和消防泵等相關消防救援裝置，必須保證消防裝置都處于正常的工作狀態，這種情況有利于保證早期的滅火工作。為維護有關滅火救援設施的完好，要做好平時的安全檢查工作，采用物聯網技術，可以實時監測滅火救援設施。物聯網技術可以對建筑內的消防泵和灑水設備實施智慧監控。消防管理部門也可在滅火噴淋試驗管道中設置傳感器芯片，以檢測噴淋試驗支管系統的水壓;還可在消防泵閥上設置電氣芯片，可以掌握消防泵的實際運行情況，采用智慧圖像監控系統對消防通道進行監控，并對指定區域進行實時監控。當消防通道被占用時，可以快速實時報警，幫助相關消防救援人員執行救援任務。

在各建筑物的消防設備中配置監控傳感器裝置，并為各建筑物設置相關數據庫。當傳感器發生故障時可以及時向管理平臺發出警告，工作人員通過無線設備接收相關信息。建筑物內如果發生火災，警報中心會迅速向消防隊員發送信息，使滅火人員在最短的時間進行準備工作。

通過視頻數據分析的隱患檢測。通過對建筑物的具體報警點做出了整理，并與建筑物內部的視頻監控系統連接，從而完成了對具體報警點的遠程監視，并不斷檢查現場情況。與建筑物內部的視頻監控系統進行實時連接，使工作人員對火災報警點進行實時遠程監控，隨時對現場情況進行了解。消防信息系統、智慧自動滅火管理系統構建了各幢樓自動消防數據信息庫，各消防救援人員可以通過無線設備了解有關設施的狀況，并設置關鍵領域的傳感設備，一旦發生火災，報警裝置便可同時向小區物業的工作人員發出報警信號，以保證第一時間作出反應，達到滅早滅小滅初期。該體系可以提高消防與救援的效率，并有效減少成本，靈活進行工作。

3.2? 應用于滅火救援指揮

在建筑物內進行身份識別系統，各處的建筑物都有屬于自己的專屬身份信息，例如建筑結構、用途、消防設施配置等信息。應用物聯網技術可以對這些建筑物進行信息電子標簽的設定[10-11]。當火災發生時，工作人員通過終端設備能夠及時了解火災現場的實施情況，從而更有效地向消防人員提供消息;消防隊員能夠準確掌握所轄建筑物的受災狀況，并利用建筑內的溫度傳感器迅速掌握火場的目標溫度，以便開展更有效的救援工作。如果報警人對報警信號不熟悉，那么指揮人員將在建筑物中迅速定位火災產生的位置，并進行救援。

建立建筑物的電子識別標簽，其中包含建筑的各種數據信息。在火災現場，終端設備通過識別火災信號，迅速了解建筑物的實際狀況，并協助滅火救援人員實施滅火任務。溫度傳感器裝置安裝于建筑物內，能夠迅速將溫度信號傳送給移動裝置，救援人員可使用建筑身份系統快速定位起火點，并快速撲救火災。

對消防行動力量的智慧化、合理化與調整，可運用物聯網技術來提高，視頻監測系統能夠協助救援指揮部及時了解滅火車輛的通行信息，從而快速評估火勢狀況，并進行合理的分析和選擇水帶鋪設，以便更好地調整滅火救援工作。

在滅火救援任務執行過程中，要科學分配救援人員數量，還要充分考慮消防設備和消防車輛的實際狀況。改進圖像監測系統，并運用物聯網技術，將救援現場的實時圖像傳輸給消防救助指揮中心工作人員，實現遠程監控。通過圖像監測系統能夠隨時掌握消防車的真實情況，對救援任務進行技術支持。在滅火救援車輛的關鍵部位設有壓力傳感器等電子芯片，能夠對滅火救援車輛的實際狀況作出科學的監測。

由于消防設備的復雜性，因此必須通過軟件加以管理。運用物聯網等相關信息技術對各種消防設備實施智慧管控，把車輛和人員的主要信息都集中到同一個網絡中，使消防安全管理的水平得以明顯提升。

火災現場可能存在大量的有毒有害氣體，這對消防救援人員的生命具有嚴重威脅，利用物聯網技術為消防救援人員配置傳感器，可以及時檢測火場救援人員的呼吸頻率、血壓以及生命體征信息，這對于調度救援工作具有重要幫助。

3.3? 應用于消防資源管理

為了實現對消防工作信息系統的動態管理，可以將物聯網信息技術結合無線傳輸，通過GPS信息技術，在消防車與消防救援人員之間進行電子標簽設定，通過無線通信系統傳輸至管理中心，形成消防設備管理系統。在消防車上搭配車載終端系統，可以獲取消防車的相關信息，管理中心可以及時判斷車載的使用情況、數量以及種類，為消防救援工作提供充分準備，如消防車遇特殊情況，通過無線通信技術可以將信息實時發送至管理中心。在消防救援人員的服裝中植入電子芯片，能夠及時定位救援人員在火場中的位置以及人員分布情況。對于不同類型的火災，消防救援指揮中心可以根據滅火劑的性能規范進行使用，避免滅火劑選擇錯誤，或使用過期設備。

4? 結語

綜上所述，隨著消防安全工作的不斷的發展和創新，物聯網技術在智慧消防中的作用也越來越大，未來將形成一個信息化、智能化的消防網絡平臺。消防管理部門可以充分應用物聯網技術，在滅火指揮、滅火器材、救援人員中進行實時監測，這對于掌握火災動態，合理科學的調度滅火力量，正確做出指揮決策具有重要意義，最終形成完整的智慧消防系統，從而推動我國消防事業的蓬勃發展。

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Application of internet of things

technology in smart fire protection construction

Ji Yongqiang1，Xu Zheying1，Zhang Yuying1，

Cheng Binrong1，Che Hui2

（1. Hangzhou Zhongcheng Management Consultant Co.， Ltd.，Zhejiang? Hangzhou 310000; 2. Zhili County Public Service Center，Zhejiang? Huzhou? 313008）

Abstract：With the advancement and wide application of Internet technology， smart fire protection has received more and more attention. The smart fire protection system is developed using new technologies such as the Internet of Things， cloud computing， AI， and blockchain. The Internet of Things technology is a very important part and has great application value in ensuring the quality and efficiency of fire safety work. The paper firstly explains the Internet of Things， smart fire protection and other related concepts， and analyzes the feasibility and necessity of the Internet of Things technology for intelligent fire fighting. Then the paper discusses the specific application of the Internet of Things technology in fire prevention and control early warning， fire fighting and rescue command， and fire resource management.

Keywords：smart fire protection; internet of things technology; fire safety; application