物聯網技術在消防裝備管理中的應用思考

程弘韜

（廣西壯族自治區消防救援總隊，廣西南寧 530200）

0.引言

現階段，物聯網已經成為我國“五大戰略性新興產業”的重要組成部分，其地位與千兆光纖工程、5G 技術、衛星通信、IPv6 技術等相當。我國“十四五”規劃中明確提出，在全面推動基礎網絡完善工程的同時，要持續推動物聯網的全面發展，繼續支持“固移融合、寬展結合”的物聯網接入能力。事實上，許多行業已經將物聯網技術應用到具體的業務體系中，實踐證明，該技術發揮了巨大的作用，如提高信息鏈價值、促進檔案管理信息化、強化預防性機制等[1]。火災是現代化社會場景中發生頻率高、危害程度大的災害類型，尤其是在城鎮化不斷推進的背景下，單位空間中的人員、物料、火災隱患等密度越來越高。同時隨著“全災種、大應急”的職能拓展，各地消防救援部門所配備的裝備類型、數量等也在不斷增加，從而導致了管理方面的困境。物聯網技術應用到消防行業中，可以顯著改善消防裝備管理水平，進而更高效、更安全地處置火災事故和開展搶險救援。

1.物聯網概述：定義、特點及價值

嚴格意義上說，物聯網屬于互聯網的組成部分，其特征是“泛化互聯”，即從“人機互聯”的狀態擴展到“物物互聯”的狀態，但物聯網要實現信息流動、交換、處理等功能，仍然需要互聯網技術及設施構筑基礎。從定義上說，物聯網是一種“實物與實物之間互聯的網絡”，它依賴傳感器、射頻識別、GIS 系統、激光掃描、二維碼等信息傳感要素實現，能夠對實物進行識別、監控、定位、跟蹤等作用。由此，也決定了物聯網的基本特點：（1）全感知性，計算機科學界達成的一個技術共識是“知覺能力是物聯網的核心價值”，所謂知覺即感知能力，一個正常運轉的物聯網系統，對于所有安裝識別裝置、模塊的設備都能夠全方位、全天候的感知，從而保障了信息獲取的及時

性與完整性。（2）數據可靠，從拓撲學上說，物聯網形成了一種“異構網絡體系”，它雖然需要互聯網設施奠定基礎，但數據生成、傳輸等是基于特定協議的，即在通信網關的防護下，不會被新增外設影響數據的安全性。（3）自動處理，物聯網功能的實現不依賴人工介入，能夠以極高的效率展開信息處理。

基于以上分析，面向消防裝備管理構建物聯網，足以徹底擺脫人力為基礎的低效模式，一個消防救援部門就能夠形成一個小型物聯網絡系統，區域內“消防救援總隊”構建一個大型物聯網絡系統，不僅可以滿足日常消防裝備的智能化管理需要，還能夠實現統一調度、跨域聯動、全面升級等協助功能。

2.物聯網技術在消防裝備管理中的應用分析

2.1 可行性分析

所謂“可行性分析”，即論證物聯網技術應用于消防裝備管理領域具有哪些支持、哪些便利。從宏觀角度出發，我國在物聯網技術、設備、軟件等領域的研究與運用，已經取得了行業先進地位。例如，在中國科學院的牽頭下，聯合各地政府、高校、科研機構等成立的“物聯網技術研發與應用示范中心”，成為物聯網技術普及的重要推動媒介。更重要的是，物聯網作為基于互聯網技術的信息傳播、處理、承載媒介，在物理維度具有良好的應用條件。根據CNNIC 第50 次報告（2022 年8 月）公布的數據，我國互聯網普及率高達74.4%，互聯網基礎設施已經實現了城鄉全面覆蓋，加上5G 技術持續發力，基站數量已經接近200 萬個，這為物聯網技術的運用創造了強大支持環境。

從微觀角度說，物聯網技術在各行業中的滲透正在加速，這其中自然包含了消防行業。一方面，消防工作的主題思想是“預防為主”，消防裝備管理屬于常態化工作之一，而消防裝備整體上呈現出類型、數量、功能等相對固定化，在管理方面容易形成模式化、流程化的特征，這為物聯網技術的運用提供了便利[2]；另一方面，對于消防救援部門來說，物聯網技術本身也屬于“內部裝備”的范疇，更確切地說，它是互聯網技術、信息化系統等協同發展的產物，并不需要消防救援部門建立專門的網絡，這樣就極大地簡化了物聯網技術的運用門檻。此外，傳感器、射頻器、二維碼、電子標簽等物聯網技術的重要組成部分，已經形成了規范化的標準體系與成熟的市場供應體系。

2.2 重要性分析

所謂“重要性分析”，即論證物聯網技術應用于消防裝備管理領域能夠發揮哪些重要作用，具體包括兩個方面：其一，促使消防裝備管理更加精細化，采取傳統人工為主的消防設備管理模式，容易出現數量統計不準確、不完整和更新不及時等問題，尤其是一些消防裝備需要更換、維修時，信息交流效率較低，而物聯網技術介入之后，消防裝備的各類信息都可以實現實時更新、實時查看；其二，促使消防裝備管理更加規范化，在傳統人工管理模式下，消防裝備的名稱、規格、編號等往往會出現差異，無法做到統一。同時在調撥環節、出入庫過程等方面手續繁瑣，而物聯網技術介入之后，只需要一次輸入即可，能夠與設備對號入座，促進管理規范化。

2.3 創新性分析

所謂“創新性分析”，及論證物聯網技術應用于消防裝備管理領域能夠帶來哪些顯著變化。事實上，隨著網絡技術、信息化工具、便攜式設備等不斷引進到消防裝備管理領域，我國消防救援部門對于各類裝備管理的效能是持續提升的。但這種“效能提升”都是建立在“人機互動”基礎上的，簡單的，可以納入到“消防裝備+互聯網”的范疇。物聯網技術的基本特點是“萬物互聯”，它所構建的消防裝備管理工作模式中，基本不需要人工干預，借助中心控制系統與單個消防裝備感應模塊的信息互動，就能夠實時反饋消防裝備的狀態，甚至實現消防實務操作。例如，基于物聯網技術，只要警報響起，消防車庫大門就可以實現自動打開、出入口門閘與路口警示信號燈響應等，省去了人工操作的步驟。整體而言，物聯網技術運用到消防裝備管理的創新性，表現在“物物聯通”狀態下形成的自動觸發、自動處理、自動監管等機制上，它促使消防裝備之間的信息傳輸、處理更加高效。

3.物聯網技術在消防裝備管理中的應用實踐

3.1 應用于消防檢查監測

在消防工作實踐中，“檢查監測”是一項重要工作，主要內容是了解現場火災情況（如火災規模、樓層高度、燃燒物特點等），為現場指揮員提供科學依據，進而制定安全、有效的決策[3]。但傳統模式下，檢查監測多為通過人工觀察的方式進行，這樣很難得到火場溫度、煙霧濃度、燃燒材料等信息。利用物聯網技術及裝備，一方面可以在規避傷亡的情況下，迅速了解火災現場的信息，為制定消防方案提供支持；另一方面，物聯網技術將相關信息回傳到控制中心，便于進一步做出協同決策，如調動周邊消防設備、人員等參與。例如，廣西壯族自治區消防救援總隊于2021 年4 月構建的“消防裝備物聯網管理系統”中，就在消防車輛上配備了“車載終端App”，該應用可以增加救援現場隨車器材盤點、器材歸屬識別等功能，并對非本消防站器材進行提醒。同時，在所有車載器材方面進行“電子標簽管理”，方便事故處置時的現場裝備統計，同時用于車場日常檢查及車載器材的相關信息檢查及應急處置完成后隨車器材檢查。

3.2 應用于消防裝備診斷

從社會職能上看，消防救援部門的價值不僅體現在“火災發生之后”，更應作用于“災害發生之前”；從消防救援部門正常運行角度分析，“未雨綢繆”才是具體工作開展的最高原則。消防裝備是消防作業的根本保障，日常必須做好管理和維護，才能在火災事故發生之后立即投入使用。因此，消防裝備診斷能力的強弱，很大程度上決定了消防救援部門履行職能的水平[4]。基于人工方式展開消防裝備故障診斷的難度很大，即便是經驗在豐富的消防人員和技術人員，也難以保障消防裝備“隨時可用”。而利用物聯網技術可以進行高頻率的消防裝備故障診斷，實時性地向管理人員提供消防裝備數據。例如，在消防車輛上的輪胎、油箱、線路等安裝傳感器，如果檢測到裝備數據超出了正常值（見圖1），就能第一時間通知相關人員，隨即展開維護、保養和更換。例如，廣西壯族自治區消防救援總隊利用物聯網技術實現了消防車輛信息的實時采集，系統一期建設在597 臺水罐泡沫消防車了安裝液位監控模塊。此外，總隊還完善了消防裝備的實時語境系統，包括器材庫管理信息提醒、裝備異常提醒、審批流程提醒等。

圖1 消防車輛診斷及實時監測系統示意圖

3.3 應用于消防裝備庫管理

消防工作強調一個“快”字，這一特征從我國消防員日常艱苦的訓練上就能看出來。鑒于“火情就是命令”的急迫性，構建一個高效快捷的消防裝備庫管理模式就顯得尤為重要，但很顯然，傳統以人工力量為主的庫管模式已經難以滿足要求。這是因為，隨著我國消防救援部門獲取的消防裝備數量不斷增加、種類日益繁多、使用頻率上升等影響，如何快速識別和定位裝備是一個亟待解決的問題。將物聯網技術應用到消防裝備管理活動中，消防員可以根據系統指令迅速定位裝備位置、縮短尋找時間[5]，即便是本消防單位不具備的裝備，也能夠通過物聯網系統快速調撥，提高出庫的速度。同時，在消防任務完成之后，各種裝備也能夠按照庫存信息、調配記錄等迅速歸位，這是人工管理難以實現的，極大地降低了操作誤差。

例如，廣西壯族自治區消防救援總隊“消防裝備物聯網管理系統”（一期）建設中，針對下屬的43 個消防救援站建設智能門禁終端，物聯網技術的優勢體現在器材出入庫時自動感知、讀取、播報及領用人自動識別與綁定，具有無人值守的自動出入庫等監控功能，提高了消防裝備物資出入庫管理的便捷性、實時性和準確率。此外，總隊還配備了器材庫PC 工作站和手持終端，可快速準確地對裝備器材查詢、盤點，提高消防裝備管理效率。

3.4 應用于智慧消防建設

無論是“物聯網+消防”模式，還是零星地在消防裝備管理中應用物聯網技術，最終的目的都是為了促成“智慧消防”體系的建設。其中，消防裝備管理是智慧消防體系的主體組成部分[6]，利用物聯網技術構建一個消防裝備“物物相連”的系統，可以大幅度降低消防裝備管理過程中產生的信息冗余。

以廣西壯族自治區消防救援總隊建立的“物聯網裝備管理系統”為例，該系統利用RFID 技術（射頻身份識別）及網絡技術，實現裝備器材的標簽化、信息化、規范化管理。使用定制的管理軟件，操作簡單，實現基層隊站車輛、裝備器材的獨立管理、多庫同步、數據共享。同時，通過定制開發的手持終端數據采集讀卡器及專用終端采集設備，可顯示各類器材的數量、庫區位置、器材圖片、技術參數、使用說明等信息。

事實上，智慧消防建設的難度并不大，基于物聯網技術的當前成熟度而言，只要“因地制宜”理清當地消防救援部門的業務邏輯，即可采用“五層結構”的形式快速搭建一個消防裝備管理系統。其中，“數據采集層”主要涉及智能物聯網硬件分別為針對器材采用RFID 電子標簽（系統兼有二維碼識別功能）采集數據，“通訊網絡層”主要是采集的數據交互和存儲的網絡通訊，主要涉及互聯網、物聯網以及消防專網，“數據存儲層”主要是負責業務數據的存儲，分為云計算平臺和本地存儲，“數據整合層”主要負責將云端存儲的數據進行專題整合以及按業務需求進行整合；在最為關鍵的“應用平臺層”上，則需要按照消防救援隊伍的結構，實現具體人員負責具體業務的分配，例如，負責后勤工作的對應“戰勤保障類裝備”，以此更精準地展開消防設備管理。

4.結語

物聯網技術能夠促使消防裝備管理更加系統化，傳統人工為主導的消防裝備管理狀態，只能展現出“當前情況”，較難對消防裝備的整個管理過程進行回溯，這樣會影響一些設備的定期更新、定期維護、定期報廢等，物聯網技術介入之后，消防救援部門可以全面掌握消防裝備的基礎數據，進而建立全壽命、全過程的模式。