物聯網技術在消防監督管理中的應用實踐

葉高銘 張凌

摘要：為克服傳統消防監督管理的局限性，有必要在消防監督管理中引入物聯網技術，以此拓寬消防監督管理的維度、提升消防監督管理的精度、降低消防監督管理的成本。在實踐中，物聯網技術可應用于多種消防監督管理場景中，例如，救援調度指揮、消防監督滅火、消防設備管理等。在上述場景中應用物聯網技術是實現消防監督管理現代化的關鍵之一，是推進消防監督管理智能化的核心環節，需要消防監督管理機構和人員思考并引入到本職工作中。

關鍵詞：物聯網技術；消防監督管理；價值；應用場景

中圖分類號：D035.36? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2024）02-0085-03

將物聯網技術應用于消防監督管理中，既是順應信息化時代的要求，也是實現消防監督管理現代化和智能化的關鍵。尤其是在高層建筑和大型綜合體建筑數量增多，傳統消防監督管理面對日益復雜的環境漸感不足的情況下，更是需要物聯網技術來創新消防監督管理，以此實現消防監督管理的高質量發展。基于此，試析物聯網技術在消防監督管理中應用的價值，并就物聯網技術在消防監督管理中的應用場景加以論述，以期為從業人員提供一定的思考和借鑒。

1 物聯網技術在消防監督管理中應用的價值

1.1? 拓寬消防監督管理的維度

傳統的消防監督管理是縱向管理，僅對消防相關工作負責。這種工作模式固然保證了消防監督管理工作的專業性，但是，也讓消防監督管理工作的流程日趨繁瑣，并且無法與其他部門和機構進行及時溝通互動，整體工作效率較低。隨著城市環境的復雜化、城市建設的智能化，為了實現更加高效和有彈性的消防監督管理，不僅需要考慮消防監督管理的過程創新，還需要制定智能和自動化的管理與維護計劃，解決傳統消防監督管理效率較低的問題。在實際中，物聯網技術特別適用于基于事件的跟蹤，可以實現數據的可視化和分析處理，并通過自動化和標準化，與其他系統之間實現信息的交換[1]。因此，考慮到如今幾乎每個地方都有攝像頭和閉路電視監控，街道、購物中心、公園、建筑物等基礎設施已經完全互聯網絡，從通過攝像頭和閉路電視可視化物體和活動到物聯網的幫助監控，已經有可能將物聯網的最新技術與現有的消防監督管理結合起來，以便進行滅火救災規劃、消防設備管理、火災救援支持、消防員健康監測和火場受困人員信息收集等。換句話說，在物聯網技術的參與下，傳統消防監督管理的維度得以拓寬，指揮中心和滅火救災人員之間能夠做到信息的及時有效溝通，也可為日常的消防設備管理提供實時監管。

1.2? 提升消防監督管理的精度

傳統消防監督管理是基于熱方法、光度學和化學檢測的探測器，為防止火災事故的發生而發出警報。然而，這些方法的主要缺點是需要足夠的煙霧或火焰來感知和觸發，不能用于森林、街道、游樂場等戶外探測，且誤觸發率高。因此，傳統的消防監督管理是粗放式的，且日常管理的精度不高，無法采取針對性措施，有必要開發創新解決方案和具體的技術方法來應對和克服這些挑戰。隨著技術的進步，物聯網技術的應用克服了傳統消防監督管理使用的探測器所面臨的問題。應用物聯網技術，可以提高探測器的魯棒性、快速性和可靠性。此外，這些探測器還能夠用于戶外環境中，具備較少的錯誤觸發和更快的響應時間（因為煙霧的積累不是這種探測器的必要要求）。在實際中，大多數火災探測傳感器，如離子型、紅外型和光學傳感器，必須靠近熱源、輻射源（紅外線）、火災或煙霧來激活[2]。隨著物聯網技術的發展和應用，新型火災探測器可以根據煙霧的顏色和形狀特征提取圖像和視頻，進而識別煙霧和火災，不但減少了手動特征提取的需要，而且可以直接從圖像中自動提取特征。同時，基于深度傾斜（DL）視覺的火災探測器具有更高的探測精度、更低的假觸發率、更高的魯棒性和更高的可靠性，可以為消防監督管理提供及時且準確的數據。換句話說，將物聯網技術應用于消防監督管理中，可以更好地反饋出消防監督管理的細節，確保精細化目標的達成，能夠提升消防監督管理的精度，為營救工作奠定基礎。

1.3? 降低消防監督管理的成本

在消防監督管理中，對消防設備的管理和維護是十分重要的工作內容，直接關系到未來滅火救災的成效，同時，對消防設備的管理和維護也是消防監督管理工作中的重要支出。然而，傳統的消防監督管理制度和體系存在一些問題，使得消防維保的整體質量不達標。同時，傳統模式并未重視一些細節的成本問題，比如材料和人工，會使得很多的資源被浪費。而物聯網技術的應用，可使消防監督管理成為一個活的有機體，能夠理解和應對實時的變化，這也正是彈性管理的核心要素，因此，物聯網技術在實現消防監督管理的人員參與、可持續性和適應性等彈性特征方面顯示出巨大潛力。在實際中，物聯網技術可以與彈性管理相結合，實現消防設備的自動和智能監控，進而使消防監督管理的維修費用和運行成本把控更加到位，真正控制了不必要的支出。例如，可以將不同的消防監督管理決策納入HBIM模型，以在實際工作完成之前顯示利益相關者的時間表、成本和要執行的新工作，這將有助于消防監督管理決策制定，降低消防監督管理面臨的成本控制風險，并避免任何可能發生的管理惡化[3]。此外，在物聯網技術使用的過程中，還能減少管理方面的工作量，解決資源緊張的問題。

2 物聯網技術在消防監督管理中的應用場景

2.1? 救援調度指揮中的物聯網技術應用

作為危機管理的一部分，要求消防監督管理能夠提供救援調度服務，通過指揮中心，及時為火災應急管理提供滅火救災用品以及醫療、搜索和救援支持等。因此，物聯網技術在消防監督管理中的首要任務，是增加可用于改進消防救援調度指揮的信息來源數量，接收火場實時信息以改進滅火救援計劃，監控消防隊伍的健康狀況和能力，并用物聯網設備增強消防隊伍的信息收集和處理能力。在實際中，為了提升消防監督管理工作的效率和有效性，消防指揮中心需要依靠物聯網技術從火場幸存的基礎設施，包括傳感器、執行器和通信設備，例如帶有交通流量監控攝像頭的交通燈柱、智能交通網絡和智能電網等，獲取有效數據，并通過長距離（LoRa）無線電協議發送關于事件和當前狀態的信息，每位消防人員都能從屬于該單位的傳感器接收數據，包括用于重量傳感器、語音識別、目標跟蹤、援助和火災應急管理等[4]。

此外，消防指揮中心還需要在火場關鍵地點部署自己的傳感器，包括團隊感知工具包（TAK）服務器（FreeTAK）、安卓團隊感知工具包（ATAK）、智能城市應用編程接口（API）、可部署的氣體傳感器、運動傳感器、射頻（RF）傳感器、空氣質量傳感器以及目標檢測和識別（通過攝像頭）傳感器等。這些傳感器所獲取的數據可以與滅火救援人員共享，并用于建立一個共同的物聯網指揮環境。在這個場景中，考慮到執行特定任務的多消防人員指揮，可以在任務分配期間，使用各種類型的可穿戴傳感器，如標準脈搏血氧儀或專門設計的心電圖（ECG）傳感器（如可穿戴健康貼片RFID） 等，確保消防指揮中心能夠接收到關于消防人員的健康、疲勞、壓力的最新數據點集。這種情況下，每個單位的消防人員都可以看作是消防指揮中心的分布式網絡的延伸，在執行滅火救災任務期間，可確保指揮中心短時間內掌握現場狀態，為救援工作的開展和保障消防員的安全提供支持。

2.2? 消防監督滅火中的物聯網技術應用

時至今日，包括無人機在內的物聯網技術，可以實現：①執行目標檢測操作并將數據發送到最近的存儲在IPFS中的網關；②執行目標檢測操作，通過LoRa發送一個JSON數據結構到最近的網關，并可能將這些數據存儲在IPFS中。如果消息被發送到一個LoRa網關，網關必須被配置為將數據發送到消息隊列遙測傳輸（Message Queuing Telemetry Transport，MQTT）服務器，例如HiveMQ服務器[5]。因此，與傳統的基于傳感器的技術相比，將這些技術與更精確的基于視覺的火災探測技術結合起來，可以構建更強大、更有效的火災報警系統，允許精確定位，并與來自各種傳感器的傳感器信息的 MQTT 中間件一起使用，解析傳感器信息或從本地傳感器系統解析傳感器信息，進而在消防監督滅火中實現工作實效的有效提升。

此外，物聯網涉及廣泛的硬件產品、軟件解決方案、框架和平臺。在實際中，這些技術支持可以分為功能性支持、安全性支持和輔助性支持。在消防監督管理中，這些來自物聯網的技術支持帶來了以下好處：①降低消防設備的單點故障；②保證收集的傳感器數據和發布的驅動命令的完整性；③保證智能分布式應用程序之間的協議透明度和訪問控制。基于上述好處，物聯網技術能為消防監督滅火工作的技術互操作性問題找到創新的解決方案。物聯網在滅火救災行動和部門協作彈性管理中扮演著重要角色，將物聯網覆蓋到消防監督滅火的全生命過程，能夠及時了解火災現場的火情信息以及火勢發展狀況，及時準確地進行定位和導航，在最短時間內控制火勢發展。

2.3? 消防設備管理中的物聯網技術應用

眾所周知，大部分消防設備的應用環境較為惡劣，或者在日常的運維中疏于管理，由此導致消防設備的故障率和損壞率較高，影響消防設備發揮在救火滅災中的有效作用。因此，在日常的消防監督管理中，要及時監測和分析與消防設備相關的關鍵性能指標和物理參數，提高消防設備有限壽命部件的安全性和使用率，減少非計劃維護和人工檢查，同時減少未發現的故障。在這方面，物聯網技術可以實現一種低成本的消防設備實時狀態監測系統的設計與開發。例如，通過物聯網記錄和監測消防設備的振動和溫度條件，并通過無線網絡將數據傳輸到數據記錄中心，就可以打造一個開放的系統。該系統采集、分析消防設備、消防安全隱患、消防巡檢人員等各個模塊的數據，對各個板塊進行實時全面的監控，從超過預定義設定值的傳感器輸入值中識別異常的消防設備狀態[6]。當消防設備接近異常狀態時，系統通過移動報警通知用戶進行強制檢測。在此期間，警報系統一直處于激活狀態，直到檢查員檢查消防設備。

此外，在消防設備管理中，從部署在計劃位置的火災傳感器收集數據，到資源限制的情況下處理數據并做出明智的決策，再到將收集的數據發送到云端，這突出了物聯網服務在消防監督管理物理環境中的作用。物聯網允許傳感器和執行器通過互聯網應用程序提供嵌入式計算設備的互連。例如，通過部署的火災傳感器來收集數據，再將這些數據使用通信網絡基礎設施發送到托管在云環境中的消防監督分析服務，是一種更有效率、更有彈性和更智能的消防監督管理模式。通過將大量傳感器連接到互聯網，將它們用于有效的消防監督資源管理，是一種優化管理過程以節省可用于應對其他挑戰的資金的方法。因此，物聯網技術實現了消防設備的動態管理，能夠保證消防設備維護的實效性，確保多個消防設備狀態信息的自動生成、上傳與備案。

3 結束語

綜上所述，將物聯網技術應用于消防監督管理中，有助于拓寬消防監督管理的維度、提升消防監督管理的精度、降低消防監督管理的成本，為此，消防監督管理部門和從業人員要在日常工作中加深對物聯網技術的理解，提升物聯網技術在消防監督管理工作中的普及率，進而提升消防監督管理效率。

參考文獻

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[3]王偉杰.新時期消防監督檢查業務中物聯網技術的應用[J].消防界（電子版），2022，8（20）：109-111.

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[5]李梅頌.淺談消防設備在監督檢查中的應用[J].中國設備工程，2022（18）：140-142.

[6]謝公民.消防物聯網云平臺在消防監督工作中的實施與應用[J].中國新通信，2022，24（12）：66-68.