物聯網技術在智慧消防中的應用研究

梁格

摘要：文章結合柳州市消防安全情況，圍繞火災防控現實需求，依托物聯網技術，提出了建立基于物聯網的智慧消防綜合監管平臺，將消防設施、消防水源、電氣火災等監控系統和火災自動報警系統融為一體，以此實現全方位的實時監控，將多種數據有機融合在一起，從而實現智能化消防預警，使用5G和無線網絡進行遠程監測的智慧消防效果。

關鍵詞：智慧消防;物聯網;綜合監管

當前，隨著柳州市城鎮化建設和信息化建設的不斷加快，以及工業化、市場化發展的不斷深入，人們對消防安全的需求也在不斷增長，一些消防安全問題也開始逐漸暴露出來，而引發火災的因素較為復雜，并存在很大的不確定性。單從柳州市近五年來火災統計數據來看，接報火災2723起，死亡56人，受傷21人，直接財產損失6.5億元。由此可見，柳州市的火災形勢十分嚴峻，消防安全領域中存在的一些業務技術問題亟須解決，需要去探尋更為有效和先進的業務技術，以此為消防安全奠定良好的科技基礎，從而達到更高的消防安全響應水平，并實現消防安全管理技術水平的提高。現階段，我國已經將物聯網技術正式納入新興戰略性產業中，并且在“政府工作報告”中也有所提及。說明我國有關部門和社會各界對物聯網技術都十分的關注和重視。物聯網是一項新興起的技術手段，在消防安全等諸多領域中都開始廣泛地應用物聯網技術，尤其是在感知火災征兆的早期階段，通過物聯網技術的應用，可以更好地探測火災的信號，并做出智能化判斷與處理，并且還可以智能化監管建筑內的消防設施。物聯網技術在消防安全管理中的運用，可以實現火災防控綜合能力的大幅度提升。

一、物聯網技術與智慧消防的概述

（一）物聯網技術概述

物聯網是一種集移動通信與互聯網等技術于一體的先進技術，通過該項技術的運用可以實現信息的高效傳遞。隨著通信技術與傳感器技術的快速發展，物聯網技術在諸多領域中開始廣泛應用，例如，消防監控、環境監測等領域。物聯網技術在消防領域中的應用，不單單可以對火災進行預警，同時還可以檢測到有關火災的信息，并且還可以對現場情況進行實時監測，實現設備故障信息的遠程傳遞。

（二）智慧消防的概述

隨著信息時代的到來，各種先進的技術手段不斷涌現，大數據技術的出現，完善了智慧消防框架。智慧消防系統的重要基礎就是大數據技術和云計算技術等，其不單單可以使火災地點的定位更加精確，同時還可以快速做出處置。智慧消防的一個明顯特征就是廣泛性，實現了消防感知的全面覆蓋，不管是在防火方面，還是在滅火等方面都取得了較好的成果。通過大數據技術的運用，可以更加全面的獲得各方面的信息，以此為消防工作提供更多可靠的信息支撐。智慧消防還有共享性的特征，有助于社會群眾和消防部門的交流與溝通，社會群眾對消防信息的獲取更為及時，以此更為積極地監督消防管理工作的開展。智慧消防還有智能性的特征，可以通過信息系統的建立，對火災信息做出智慧化的處理，以此更具針對性地制定消防方案，并為消防方案的制定提供重要的信息支撐。

二、以物聯網為基礎智慧消防綜合監管平臺的建立

在物聯網基礎上，建立起的智慧消防綜合監管平臺，其整體結構如圖1所示。

圖1 基于物聯網的智慧消防綜合監管平臺總體結構圖

（一）監控消防通道的系統

實時監控消防通道，對消防通道內的雜物、消防通道的堵塞情況進行實時監控，保障通道的順暢性。

（二）自動報警系統

在發生火災的初期階段，會產生較多的熱量、煙霧和火焰等，這時可以利用火災探測器將其轉化成電信號，并將其傳遞給火災報警器，報警器會將發生火災的位置、時間等信息記錄下來，促使人們可以及時發現火災，并及時作出處理。

（三）監控消防水源的系統

對消防水源和消火栓水壓等進行實時監控，借助壓力傳感器把獲取的壓力值轉變成為模擬信號，再利用物聯網技術，將通過監控獲取的數據傳遞給智慧消防平臺，以此更好地完成消防安全工作。

（四）監控消防設施的系統

實時監控經常處于關閉狀態的防火門開關、應急疏散照明燈與發生老化的滅火器等;借助門磁傳感器和光傳感器，實現對數字信號的轉換，將其轉換成模擬信號，并利用物聯網技術向智慧消防平臺發送相應的信息，以此監控防火設施。

（五）遠程監管移動端

創建App，利用移動端進行在線實時遠程監管;通過短信的方式發出隱患提醒;明確發生隱患的具體位置。

（六）管理火災隱患

該平臺可以借助監控系統對火災隱患進行監控，并且還可以實現遠程監控火災，此外，該系統還可以準確預警火災隱患，并自動報警，利用短信、微信等方式將相關信息傳遞給存在隱患問題的社會單位。

在物聯網的基礎上，建立智慧消防綜合監管平臺，就是將“智能化”消防與消防服務功能有機結合在一起，該平臺主要包括三層結構，基于物聯網的智慧消防綜合監管平臺結構拓撲圖如圖2所示。

圖2 基于物聯網的智慧消防綜合監管平臺結構拓撲圖

智慧消防綜合監管平臺主要包括三層：應急管理部、設備生產商與服務商處于最上層，一旦消防通道、消防水源、消防設備等發生故障隱患，其會立即將相關信息傳遞給設備生產商和服務商，并及時作出相應的處理;數據層處于中間層，設置有移動端和后臺服務中心，通訊的核心技術為互聯網技術，其可以將數據信息實時向移動端App和后臺管理系統傳送;火災自動報警系統、監控消防水源、消防設備、消防通道的系統則為最下層，其主要負責收集數據信息，并將實時收集的可靠信息利用物聯網設備（Wi-Fi，NI-IoT）傳遞給服務器。火災智能終端除了可以對數據信息進行實時獲取以外，同時還可以將這些數據信息存儲起來。物聯網技術的使用，還可以還原建筑的設計過程，展現建筑自身的特征。但是建筑自身具有多樣性與復雜性，在施工時難免會發生信息傳遞失衡的情況，而通過BIM手段的運用，可以使信息更為真實和直觀，以此更加有效地傳遞與利用信息。

三、物聯網技術在智慧消防中的作用

（一）實現建筑消防設施運行管理的精細化

一方面，實時監測消防設施。將感應裝置安裝在天然水源、消防水池和消火栓等關鍵位置，以此將這些重點位置的水位和管網壓力數據及時收集起來，一旦水位較低或者水壓發生變化時，其便會自動報警;將電子芯片安裝在消防風機開關閥、消防卷簾和消防泵上，以此實現對開關狀態的遠程感知;將智能視頻監控設備安裝在消防通道內，借助模式識別技術，針對指定區域內或者前端攝像頭拍攝區域內的物體進行分析，一旦發現異常其便會自動報警。另一方面針對消防設施維護與保養建立電子“戶口薄”。同時針對單位內各消防設施的實際情況、維護保養人員的情況以及設施的檢修記錄等建立相應的檔案信息庫，只需要通過二維碼的掃描便可以了解“戶口”的基本信息。

（二）規范社會單位的消防安全管理工作

一是針對消防安全管理人員實施制度化管理。利用程序的預設，督促其按時完成預設計劃中的各項工作，了解單位內部消防安全責任落實情況，督促和掌握消防安全問題的實際整改情況，并對管理人員的“四個能力”進行考評;二是監控消防值班人員的工作。單位消防安全管理人員可以通過手機、平板電腦等移動智能終端，通過視頻監控功能和遠程可視圖像傳輸功能的運用，對消防配電房和消防控制室等關鍵位置進行實時監控，以此及時掌握值班人員職責的履行情況和在崗情況;三是規范管理消防巡查人員。社會單位可以通過手機“二維碼”掃描、“電子巡更”等方式實時記錄消防巡查人員的實際工作情況，并將記錄的信息進行同步上傳。

（三）實現消防部門監督管理的效能化

一是推動社會單位落實主體責任。通過智慧消防平臺，消防部門可不定時的實時遠程查看社會單位消防值班人員在崗履職情況、消防設施設備運行情況、核查戶籍化“三項備案”制度落實情況、潛藏的消防安全隱患等。定期利用電子信息的方式進行火災預警信息的推送，明確各單位需要承擔起的消防安全責任;二是消防部門需要針對性開展監督管理。消防部門可以依托智慧消防平臺，定期針對轄區內重點單位的消防安全情況進行分析與研判，以此將經常發生故障、管理意識薄弱以及經常報警的單位列入消防安全管理重點單位名單中，從而更具針對性地實施消防監督檢查工作和上門服務指導，緩解因警力不足無法對消防安全重點單位實現“全覆蓋”監督的難題。

（四）實現消防安全知識傳播的常態化

一是自動推送消防安全知識。當人員進入建筑時，智慧消防通過感知人員手機信號，并自動將有關該建筑的樓層布局、火災報警系統、安全出口位置、滅火器材的位置以及消防設施的設置等信息推送給進入的人員。二是主動提醒進入人員，該建筑內的安全疏散路徑。一旦發生火災，智慧消防會自動感知進入建筑內所有人員的手機信號，并對人員的位置做出準確判斷，同時識別人員的身份特征和四周環境，通過對建筑物內所有人員的流向、整體布局以及安全通道、消防設施的布置等信息進行分析，并將正確逃生方法和疏散路線推送給被困人員，促使其可以順利疏散逃生。

四、物聯網技術在當前消防監管工作中的創新應用

（一）實現無接觸監督管理

物聯網技術在減少消防監督檢查過程中的人員接觸方面具有先天優勢。消防設施、設備的狀態可以通過物聯網感知技術遠程獲取，相較于傳統的消防管理方式，消防監督員無需在大樓內來回走動，這對于當前疫情防控下的消防監管工作顯得尤為重要。一是通過物聯網采集消防水泵房的運行情況。疫情防控期間外出檢查存在著一定風險，特別是人員密集場所的風險就更大了。現在，只需借助消防物聯網在大屏、PC、手機上就能遠程查看，當大數據分析出消防水泵房的異常信息時，消防物聯網系統就會智能實時報警，既消除了社會單位的消防隱患，又保障了消防監督員的健康。二是消防通道堵塞的物聯網管理。我國應急管理部消防救援局于2019年12月12日下發了有關進一步明確消防車通道管理方面的通知，12月16日，又在全國范圍內開展了打通“生命通道”的治理行動，現階段，全國的疫情防控和復工復產又在穩步進行，因此，疫情防控和消防安全需要兩手抓，忽視任何一方都可能產生風險。在管理消防通道時，一定要加強物聯網視頻監控的引進，以此對消防通道進行實時監測，從而保障消防通道的暢通性，發現堵塞、占用等異常時，進行語音勸阻。實現消防通道管理無人值守既是疫情防控的需要，也是社會單位減人增效，信息化、智能化管理的路徑。

（二）實現火災隱患閉環管理

長期以來，多數單位消防安全管理碎片化，不成體系，雖然做了大量的工作，但是成效不大，管理人員業績不明顯，主要是沒有抓住重點，沒有解決主要問題，重大隱患沒有及時整改。火災隱患管理是消防安全管理的主線，隱患閉環管理是目標。消防安全管理不可能做到完美，但是管理人員對存在的火災隱患必須掌握，根據單位情況，分清主次，逐項整改，主要問題及時整改，無法整改的，采取措施，杜絕發生惡性事故。例如，倉庫值守人員使用大功率電器是常見的火災隱患，尤其是北方地區冬季違章使用大功率取暖器，由此引發的火災屢見不鮮。智慧消防物聯網云平臺可以通過多個途徑管控有效消除火災隱患：一是平臺的防火巡檢子系統，能夠強制巡檢人員按要求頻次和標準檢查倉庫，并拍照上傳平臺，報告上級消防安全管理人;二是平臺的防火檢查子系統，能夠幫助檢查人員不定期抽查倉庫，并拍照上傳平臺，報告上級消防安全管理人;三是平臺的物聯網子系統，安裝電氣火災監控系統能夠實時發現用電異常，并立即告警，上傳平臺，推送給消防安全管理人。

五、結語

在城市化高速發展的過程中，以往消防監督管理存在的一些弊端逐漸暴露出來。現如今已經進入5G時代，在物聯網基礎上，智慧化開展消防綜合監管工作，勢必可以實現對火災的自動化防控，還可以更加規范地開展執法工作，消防監督管理水平得到了全面提高，而消防綜合監管管理工作的開展，對社會經濟的發展具有很好的協調作用。

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