物聯網技術在智慧消防中的應用研究

崔彤　馬鳴　才睿　董軒　王琨

摘要：隨著社會生產力的發展，各類新技術在生產、生活中的應用也給消防安全帶來了諸多新的不確定隱患，導致近些年來火災事故頻發。消防安全問題一直是事關社會發展的重要環節，智慧消防作為一項新的技術手段為傳統消防賦能，依托物聯網技術，可實現萬物與網絡的連接，并建立基于物聯網的智慧消防綜合監管平臺，將建筑消防設施、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，實現全方位的實時監控，將多種數據有機融合在一起，預測和感知建筑的各種不安全因素，對提高火災防控和保障消防安全起到了十分積極的作用。

關鍵詞：物聯網技術；智慧消防；消防安全

引言

科技的飛速發展正以前所未有的速度改變著我們的生活方式和工作模式。其中，物聯網技術作為近年來最為引人注目的科技革新之一，其對于各個領域，特別是消防安全領域的影響尤為深遠。消防安全，作為城市公共安全體系的重要組成部分，其管理水平和效率直接關系到人民群眾的生命財產安全。物聯網技術的出現，為消防安全管理帶來了變革。物聯網技術在智慧消防中的應用，不僅實現了對消防設施、消防水源、智能樓宇等關鍵要素的實時監控，更通過大數據分析、云計算等現代信息技術的輔助，提升了消防安全管理的智能化水平。這種智能化的管理方式，不僅能夠及時發現和處理潛在的安全隱患，更能夠在火災等突發事件發生時，迅速做出反應，最大程度地減少損失。

一、物聯網技術與智慧消防概述

（一）物聯網技術概述

物聯網技術，作為現代信息技術的重要組成部分，正日益成為推動社會進步和發展的重要力量。它通過信息傳感設備，按約定的協議，將任何物體與互聯網相連接，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。這一技術的出現，打破了傳統思維中物體與物體、物體與人之間的界限，使得萬物互聯成為可能。物聯網技術的核心在于其能夠實現物體之間的信息交換和通信。這種交換和通信不是簡單的數據傳輸，而是通過各種傳感器、執行器等設備，將物體的狀態、位置、環境等信息實時采集并傳輸到互聯網中。互聯網中的這些信息也可以被實時處理和分析，從而為各種應用提供有價值的數據支持。物聯網技術的應用范圍非常廣泛，幾乎可以涉及到人們生活的方方面面。在消防安全管理領域，物聯網技術的應用同樣具有重要意義。通過安裝各種傳感器和監控設備，物聯網技術可以實現對消防設施、消防水源、智能樓宇等關鍵要素的實時監控。這種監控不是簡單的數據收集，而是通過實時分析和處理，能夠及時發現潛在的安全隱患，并采取相應的措施進行處置。物聯網技術還可以實現對消防設施的智能化管理，提高其使用效率和維修及時性。物聯網技術的實現離不開各種傳感器和執行器等設備的支持。除了硬件設備的支持外，物聯網技術還需要完善的軟件系統和網絡平臺來支撐其應用。這些軟件系統和網絡平臺可以實現數據的實時采集、傳輸、處理和分析等功能，為各種應用提供強大的數據支持。因此，可以利用物聯網技術實現火災預警，檢測外界火災隱患信息，同時還能夠借助物聯網技術打造網格化的消防管理體系，實現對遠程設備、遠程火災隱患問題實時高效的管理防控[1]。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[2]。

物聯網技術具有眾多特點，具體如下。數據采集實時性強：物聯網技術可以實時采集各種物品的信息，提高數據采集的準確性和效率。網絡連接廣泛：物聯網技術可以通過無線通信網絡連接各種設備，實現全球范圍內的信息交流。智能化程度高：物聯網技術通過大數據分析和人工智能算法，實現對各種物品的智能化管理和控制。應用領域廣泛：物聯網技術可以應用于各個領域，如工業、農業、醫療、交通等，提高生產效率和生活質量。安全性高：物聯網技術采用加密技術和網絡安全技術，確保信息傳輸的安全性和可靠性。節能環保：物聯網技術可以實現遠程監控和智能控制，降低能源消耗，保護環境。

（二）智慧消防概述

智慧消防是指通過運用現代信息技術、大數據、物聯網、數字孿生等手段，對火災應急救援、消防安全管理、火災調查和火災防控等環節進行智能化改造，提高消防工作效率和火災防控能力。智慧消防目的在于構建一個高效、智能、全面的消防體系，提高消防安全水平，減少火災事故發生，保障人民生命及財產安全。智慧消防的主要特點和功能有以下幾點。實時監控：通過安裝感煙探測器、溫度傳感器等設備，實現對火災隱患的實時監測，提前預警潛在火災風險。數據處理與分析：通過大數據技術對消防安全數據進行采集、分析和處理，挖掘出潛在的火災規律，為消防安全管理提供科學依據。智能預警與指揮：利用人工智能技術，對火災風險進行智能判斷和預警，實現火災應急救援的快速響應和精準指揮。消防安全管理：通過信息化手段，實現消防設施的遠程控制和管理，與消防標準化管理理念相結合，提高消防安全管理的效率和水平。火災應急救援預案智能化：根據火災類型、地點、火勢等因素，自動生成合適的火災應急救援預案，提高火災撲救成功率。火災調查與評估：利用大數據、人工智能等技術對火災原因、損失等進行調查和評估，為防范類似火災提供依據。宣傳教育：通過智慧消防平臺，開展消防安全宣傳教育，提高公眾的消防安全意識和自防自救能力。跨部門協同：實現消防部門與其他相關部門的信息共享和協同工作，提高消防安全工作的整體效能。

二、物聯網技術在智慧消防系統中的應用

基于物聯網技術的智慧消防系統基本架構主要包括感知層、網絡層和應用層三個部分。感知層是物聯網的基礎，主要由各種傳感器、識別設備和控制器等組成，負責采集實體物品的各種信息，如溫度、濕度、位置等，并將其轉化為數字信號。網絡層主要負責處理感知層采集到的數據，并通過通信網絡將數據傳輸到應用層，主要技術包括云計算、大數據分析和數據挖掘等。應用層是物聯網技術實現實際應用的部分，主要包括各種應用軟件和平臺。根據不同的應用場景，物聯網技術可以應用于智能交通、智能家居、工業自動化、智能醫療等領域。智慧消防平臺可接入火災自動報警系統、電氣火災監控系統、防火門監控系統、消防設備電源監控系統、氣體滅火與管網壓力監控系統、可燃氣體監控系統、無線廣域系統、智慧消防用水檢測系統、智慧巡檢系統對其賦能[3]。

（一）對消防水源的監測

為確保火災后的消防用水安全，在構建智慧消防水源的基礎上，構建一套基于網絡的智慧消防水源體系，根據不同的地域設置多個傳感器，著重對消防水池、管道、消火栓等重要消防水源進行檢測，確保消防水源的安全性和完整性。使用地理信息系統技術和衛星定位導航技術等，對關鍵的防火水源進行準確定位和標注。在出現火災時，指揮人員可以利用該系統終端，對滅火行動進行有效組織，使救援人員可以在最短時間內找到附近的滅火水源，從而提升滅火效率。

（二）對消防設施的監測

當前，國內的消防設施建設越來越完善，尤其是在人員密集地區，各種消防設備的配置較為完備，如建筑物的自動噴水系統、防火門、煙霧探測器、安全疏散系統、消火栓系統、防排煙系統等。傳感器可以實時監視消防設備的工作情況，并通過云端將其傳送到控制中心，一旦出現任何情況，值班人員可以在最短時間內察覺到，從而達到智能管理的目的。

（三）對智能樓宇的監測

當前，物聯網技術已經廣泛應用在了現代社區中，各個關鍵場所都配備了傳感器系統，實時監測著消防通道和消防設備的狀態，這就是智能化救援。在建設智慧消防平臺的時候，要充分考慮到目前的城市管理和建設的總體要求，在各種最新技術以及市政建設的基礎上，通過各種最新的技術以及市政建設的信息，能夠對城市火災的發生因素、前端消防設備狀態、火災以及突發事件的進程和損失等核心數據進行實時采集，通過大數據、人工智能等技術，讓使用者能夠對火災及突發事件的發生進行全方位跟蹤，并能夠對發生過多的火災及突發事件進行有效分析，為今后的保險索賠和類似事故的救援積累寶貴經驗[4]。

三、建筑消防安全管理的物聯網技術應用

（一）物聯網技術在消防安全監測中的應用

基于物聯網技術的消防安全監控系統，主要研究了基于無線傳感器的火災監控系統。利用無線傳感器對設備運行狀態、樓宇環境、消防設施等進行采集，并上傳至數據中心，利用物聯網技術對火災現場進行實時監控與分析。這將大幅提升火災安全管理的精度與效率。例如，利用物聯網技術對建筑防火設施進行監控，通過實時數據的采集、傳輸與分析，可以發現消防設備的失效與效率低下，并提出有針對性的維修與更新意見，保證消防設備正常運轉。在復雜建筑環境下，采用物聯網構建建筑模型，實現火災現場仿真和火災安全的虛擬試驗，辨識和分析火災安全隱患，從而使防火安全管理工作有了更加精細和全面的保障[5]。在此基礎上，通過對不同火災安全情景下建筑內部各部位火災事故及危害情景的分析與預測，制定火災事故應急預案與物聯網安全對策，從根源上解決火災事故隱患，提升火災安全保障的可靠性與效能。

（二）物聯網技術在消防安全預警中的應用

將物聯網技術用于消防安全預警，以實現對消防事故的實時監控、分析與預警，提升消防事故的防范與處理能力。當前，基于物聯網的消防預警系統可以分為兩大類：火災預警和環境預警。在火災預警中，利用物聯網裝置和傳感器實現火源探測、煙霧探測，并將監控結果實時傳送給消防指揮部，以便進行及時處理與預警[6]。該技術可以對火災的實時狀況進行有效把握，盡早采取應急措施，防止火災蔓延，將經濟、環境損失降到最低，同時保證人身安全。對于環境預警，利用感應器對房間內的溫度、濕度、氧氣濃度等參數進行監測，從而對房間進行實時監控，當數據超出標準時，會自動發出警報，讓有關人員及時采取防范措施[7]。不但可以保證室內環境的安全性，還可以改善人們的生產、生活品質。總之，運用物聯網技術進行火災安全預警，可以有效提升火災安全管理水平，減少火災造成的損失。

（三）物聯網技術在消防安全評估中的應用

在智慧消防管理中，消防安全評估占有舉足輕重的地位，而物聯網技術的嵌入將為這項工作帶來質的飛躍。物聯網技術在消防安全評估中的貢獻主要集中在兩個方面：消防隱患檢測與防火預案制定。物聯網技術通過在建筑內部配置無線傳感設備及智能控制終端等，實現對各區域的監測，獲取溫度、煙霧、火焰等數據進行實時傳輸與分析，生成高精準度的消防隱患評估報告，進而為消防安全管理提供數據依據[8]。物聯網技術能在防火預案制定階段，依據消防隱患評估報告進行深入剖析與歸納總結，協助消防部門制定應對突發事件的合理預案，不僅豐富了預案內容，更顯著提升了抗突防變的應對效能。借助物聯網技術的動態追蹤與管理功能，能夠持續優化完善現有消防預案，使其在面對不斷變化的消防風險時，始終保持針對性和有效性。

結語

智慧消防是消防安全領域未來發展的重要方向。物聯網技術是核心技術，隨著技術應用的不斷創新與完善，通過與消防標準化管理理念相結合，勢必會更加切實提高單位消防安全管理效能，最大限度預防火災發生、保障人員生命財產安全。

參考文獻

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[4]肖菊.基于物聯網技術的智慧消防建設分析[J].四川建材，2021，47（08）：230+233.

[5]王征陽.物聯網技術在智慧消防建設中的運用研究[J].消防界（電子版），2020，6（16）：55+57.

[6]郭江仕.物聯網技術在“智慧消防”建設中的運用[J].智能城市，2020，6（06）：25-26.

[7]林燕妮.物聯網技術在社會消防安全管理中的應用探析[J].今日消防，2023，8（10）：72-74.

[8]王巍.論物聯網技術在智慧消防中的運用[J].智慧中國，2023（07）：83-84.

作者簡介：崔彤（1989- ），女，漢族，山東招遠人，碩士研究生，工程師，研究方向：安全生產、消防。