人工智能在防火監(jiān)督中的應用與發(fā)展

摘要：人工智能技術(shù)借助信息化手段以及各種算法，可高效模擬人類思維及行為，已開始應用于各行各業(yè)，促進了社會的發(fā)展。在防火監(jiān)督工作中，傳統(tǒng)的人防系統(tǒng)模式已經(jīng)難以滿足人們對消防安全的要求，而人工智能技術(shù)剛好填補了以往防火監(jiān)督工作的技術(shù)空白，進一步提高了防火監(jiān)督的綜合質(zhì)量。基于此，在概述人工智能相關(guān)概念的基礎上，總結(jié)了人工智能在防火監(jiān)督中的具體應用，并提出針對性發(fā)展措施。在未來防火監(jiān)督中，消防管理部門應更好地應用人工智能傳感技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等，穩(wěn)步提升防火監(jiān)督工作質(zhì)量，降低火災發(fā)生概率。

關(guān)鍵詞：人工智能；防火監(jiān)督；智能傳感

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）01-0080-03

火災是威脅人類生命財產(chǎn)安全的重大災害之一，一旦發(fā)生火災，將會造成極大的社會負面影響。因此，消防部門需要充分利用現(xiàn)代化技術(shù)手段，建設完善的防火監(jiān)督系統(tǒng)，利用科學技術(shù)為社會穩(wěn)定發(fā)展護航。人工智能具有深度感知、計算機視覺、機器學習等核心技術(shù)，能及時覺察各種敏感因素，收集各項火災數(shù)據(jù)，將其應用到防火監(jiān)督工作中，有助于全面、深入地分析火災發(fā)生的具體情況，這對日后安全工作的開展尤為關(guān)鍵，為社會安全提供技術(shù)保障。

1 人工智能概述

1.1" 人工智能概念

人工智能主要是指機器、計算機系統(tǒng)在應用過程中，表現(xiàn)出近似于人類智能的能力，包括人類的感知、學習、推理以及解決問題的能力。使用人工智能時，借助算法與信息化技術(shù)，可以實現(xiàn)模擬人類思維與行為的目標，從海量數(shù)據(jù)中學習必要的模式與普遍的規(guī)律。通過配備人工智能應用程序及設備，能夠識別物體，充分理解人類語言，及時給予相應反應。簡言之，人工智能就是一種模擬、延伸和擴展人類智能的技術(shù)，通過處理數(shù)據(jù)和算法，使機器具有感知、學習、推理和決策的能力。

1.2" 人工智能核心技術(shù)

人工智能核心技術(shù)包括機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺、機器人技術(shù)。具體如下：①機器學習。這種技術(shù)即計算機在數(shù)據(jù)基礎上，實現(xiàn)自動改進算法并進行學習，經(jīng)常使用的算法主要有決策樹、支持向量機等。借助監(jiān)督系統(tǒng)用標注數(shù)據(jù)訓練，預測外部環(huán)境，可以應用于智能防火系統(tǒng)，為開展防火工作提供最優(yōu)策略。②深度學習。深度學習為機器學習的分支，該技術(shù)是基于神經(jīng)網(wǎng)絡模擬人腦結(jié)構(gòu)形成的。其中卷積神經(jīng)網(wǎng)絡處理圖像可進行人臉識別，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡處理序列數(shù)據(jù)可進行語音識別，Transformer架構(gòu)處理長序列數(shù)據(jù)，這些技術(shù)都是防火監(jiān)督系統(tǒng)中不可或缺的。③自然語言處理。這種技術(shù)實現(xiàn)了人機語言交互。包括文本分類、機器翻譯、不同語言轉(zhuǎn)換、問答系統(tǒng)，可以幫助各種監(jiān)控系統(tǒng)開展監(jiān)控工作。④計算機視覺。此項技術(shù)手段賦予各類型機器“看”與理解圖像視頻的能力，通過目標檢測識別并定位物體，能實現(xiàn)圖像識別、分割，從而完成系統(tǒng)監(jiān)測目標。⑤機器人技術(shù)。該項技術(shù)融合多種技術(shù)，讓機器人擁有自主或半自主作業(yè)功能，確保在實際工作中，機器人高效執(zhí)行任務，完成各項任務目標。

1.3" 人工智能在防火監(jiān)督中的應用優(yōu)勢

在防火監(jiān)督中應用人工智能技術(shù)，具有顯著優(yōu)勢。首先，通過應用人工智能，可實現(xiàn)對整個場所全方位的監(jiān)測與管理，消防部門能夠及時發(fā)現(xiàn)可能存在的火災隱患，提高防火監(jiān)督的效率。其次，實現(xiàn)人防模式向智能防控的轉(zhuǎn)變，利用人工智能技術(shù)能夠?qū)鏊懈黜棓?shù)據(jù)進行匯總、分析、應用，在整個場所中構(gòu)建起一個系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡，減少可能發(fā)生的人為差錯。依據(jù)火災發(fā)生性質(zhì)、規(guī)模，輔助消防人員制定最佳救援方案，保障救援效率。最后，借助人工智能技術(shù)可以對發(fā)生火災的具體情況進行評估，構(gòu)建詳細的數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)火災防控工作提供參考，更加合理配置各項消防資源以及設備，確保消防工作質(zhì)量[1]。由此可見，人工智能可在防火監(jiān)督中充分發(fā)揮智能化、信息化等優(yōu)勢，是未來火災防控、監(jiān)督工作開展的重要技術(shù)支撐。

2 人工智能在防火監(jiān)督中的具體應用

2.1" 監(jiān)測系統(tǒng)的使用

防火應做到防微杜漸。現(xiàn)今，工廠、住宅、商業(yè)街、林區(qū)等各種場所都高度重視防火監(jiān)督工作的開展，并充分部署了防火監(jiān)測系統(tǒng)，為進行日常火災監(jiān)測工作提供了保障。例如，當前無人機監(jiān)測在森林防火中得到普及。無人機通過搭載傳感器及風險監(jiān)測系統(tǒng)，常見的如熱成像儀、可見光相機等儀器，具有高速、靈敏、精確的優(yōu)勢，實現(xiàn)了全天候、全覆蓋的森林火災監(jiān)測工作。一旦發(fā)生火情，能夠第一時間為工作人員提供精準的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速追蹤與定位，火情實時監(jiān)測得以實現(xiàn)。除此之外，人工智能技術(shù)還能收集、分析氣象數(shù)據(jù)，基于氣象數(shù)據(jù)，對未來可能發(fā)生的火災等級做好評估、預測，指導防火工作高效開展。如在四川南充市充分應用人工智能技術(shù)搭建森林防火預警監(jiān)測平臺，實現(xiàn)了“天空+地面”“線上＋線下”融合的監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡，借助人工智能，為森林防火賦能[2]。

2.2" 構(gòu)建救援系統(tǒng)

應急救援系統(tǒng)是防火監(jiān)督中的重要一環(huán)。此項技術(shù)在實時監(jiān)測技術(shù)基礎上，可及時應對火災發(fā)生時出現(xiàn)的各種緊急情況，具有即刻反應的特征，保證救援人員更加快速、高效開展救援工作。在該系統(tǒng)中人工智能技術(shù)借助數(shù)據(jù)分析、處理，精準定位火災發(fā)生位置，指導消防部門開展現(xiàn)場撲救工作。消防部門根據(jù)火災發(fā)生情況，制定救援決策，大大提高了火勢發(fā)展趨勢判斷能力，從而阻斷火災擴展方向。最為關(guān)鍵的是，通過構(gòu)建救援系統(tǒng)，可以根據(jù)火災事件類型、緊急程度，合理安排調(diào)度各項救援資源，在很大程度上提高了火災救援質(zhì)量。

2.3" 模擬預測系統(tǒng)

當前，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為防火監(jiān)督系統(tǒng)中重要的技術(shù)支撐，借助該項技術(shù)構(gòu)建了強大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，涵蓋了建筑信息、防火監(jiān)督系統(tǒng)狀態(tài)、各種消防設備情況以及檢查記錄，工作人員登錄系統(tǒng)就可以通過查看各項數(shù)據(jù)、指標，分析當前防火工作開展情況，防火監(jiān)控效率得以提升。與此同時，人工智能技術(shù)為構(gòu)建火情模擬預測模型奠定了技術(shù)基礎，基于人工智能技術(shù)搭建的監(jiān)督平臺，可以對各種信息進行統(tǒng)一處理，實現(xiàn)了各項數(shù)據(jù)的實時更新，確保火情模擬預測模型搭建的精準性。消防部門、監(jiān)管單位可隨時訪問系統(tǒng)中各項防火信息，根據(jù)預測模型掌握不同情況下火災蔓延的范圍、情況。當模擬預測系統(tǒng)預測到有危險情況時，還能夠為撲救人員提供信息決策，提高了現(xiàn)場撲救人員火災布控、決策的效率，避免火災擴大，降低人員傷亡發(fā)生概率。

3 防火監(jiān)督中人工智能的發(fā)展策略

3.1" 發(fā)揮人工智能傳感技術(shù)優(yōu)勢

在應用人工智能技術(shù)開展防火監(jiān)督工作時，需要充分應用傳感器的功能。傳感器可以對環(huán)境中的各種要素進行感知、分析、識別、測量和收集，從而實現(xiàn)早期火災發(fā)現(xiàn)、把控、定位以及應急救援等工作。當前，人工智能技術(shù)在防火監(jiān)督監(jiān)測工作中的應用，還沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標準及規(guī)范，智能化技術(shù)互操作性不佳，存在不一致性，技術(shù)優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。對此，在未來防火監(jiān)督工作開展中，應該重視利用好人工智能傳感技術(shù)，完善操作標準以及規(guī)范。具體如下：

第一，在應用溫度、濕度傳感器時，依據(jù)原理可以將測量設備劃分為電阻式、電容式和熱電耦式，這類傳感器可以安裝于建筑物中的各個位置，在應用時主要是用于測量溫濕度情況，確保防火監(jiān)督系統(tǒng)及時掌控場所中溫濕度異常變化。消防監(jiān)測部門利用該項智能手段及時掌握各項數(shù)據(jù)、指標，并進行分析、處理，對可能出現(xiàn)的材料老化、變形、自燃等問題采取補救措施，提高識別火災、控制火災的能力[3]。同時也為建筑物提供相應的溫度、濕度調(diào)節(jié)措施，提供了必要的參考建議。第二，對于煙霧、火焰?zhèn)鞲衅鳎渲饕粦糜跈z測煙霧、火焰情況。通過制定統(tǒng)一監(jiān)測標準，出現(xiàn)異常情況及時作出反應，能有效控制火災風險的發(fā)生。根據(jù)其原理對傳感器進行劃分，包括光學、電離、紅外線等多種傳感器，主要將其應用于樓梯、電梯井、倉庫、油庫、工廠等場所。人工智能監(jiān)測感知系統(tǒng)需制定統(tǒng)一風險數(shù)值標準，在特定場所發(fā)生感知到的風險系數(shù)超出設定數(shù)值時，立即觸發(fā)報警聲光信號，監(jiān)測部門立即采取排查工作，縮短火災發(fā)現(xiàn)及報警時間，火災監(jiān)督防范工作質(zhì)量進一步提升。

總之，在防火監(jiān)督中全面發(fā)揮人工智能技術(shù)優(yōu)勢，是降低風險發(fā)生率的重要技術(shù)條件，需要監(jiān)測管理部門完善技術(shù)標準及規(guī)范，細化操作流程，實現(xiàn)火災管控目標。

3.2" 提高數(shù)據(jù)處理效率

防火監(jiān)督工作中，數(shù)據(jù)的分析與處理尤為關(guān)鍵。防火監(jiān)督系統(tǒng)能夠?qū)κ占降母鞣N海量數(shù)據(jù)進行分析、歸納、整理與挖掘，為開展防火監(jiān)督工作奠定基礎，而人工智能技術(shù)手段是實現(xiàn)以上這些工作的前提。過去，我國智能化技術(shù)手段還沒有普及，主要是借助人力開展監(jiān)測活動，火災監(jiān)測與防范效率較低。隨著智能技術(shù)日趨完善，人工智能化技術(shù)成為防火監(jiān)督的核心手段。消防管理部門在未來工作中，要充分利用好人工智能技術(shù)，完善防火監(jiān)督系統(tǒng)，加強對聲音、影像的識別，增強對消防環(huán)境中各種異常情況的覺察、感應能力，一旦出現(xiàn)異常情況，及時啟動預警系統(tǒng)，提升消防滅火救援水平。人工智能技術(shù)的應用需做好以下工作：第一，發(fā)揮機器學習技術(shù)，通過機器對數(shù)據(jù)、經(jīng)驗的持續(xù)學習、改進，增強機器敏感性，改善整個機器系統(tǒng)性能。積極利用機器學習開展火災風險評估與預測工作，做好各種故障診斷與排除工作，結(jié)合歷史事件總結(jié)規(guī)律、經(jīng)驗，構(gòu)建智能化消防建模，提升對火災預測的綜合能力。第二，借助人工智能技術(shù)手段，對火災發(fā)生概率、可能造成的危害，開展評估與預測。通過構(gòu)建以人工智能技術(shù)手段為核心的自動預警與預防系統(tǒng)，為火災發(fā)生、發(fā)展趨勢，提供智能化分析、預測，以便實現(xiàn)對滅火救援工作的系統(tǒng)化指揮與調(diào)度。

3.3" 應用視頻監(jiān)控、圖像聲音識別技術(shù)

防火監(jiān)督系統(tǒng)借助人工智能技術(shù)，具備視頻監(jiān)控、圖像聲音識別技術(shù)，可以采集到消防場所中各項數(shù)據(jù)，借助物聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳到終端服務器，進行數(shù)據(jù)分析與處理，最終完成火災風險發(fā)生的自動評估、預警以及管控等工作。

其中視頻監(jiān)控與圖像識別功能，主要原理是應用視頻采集系統(tǒng)，采集整個消防場所中出現(xiàn)的圖像信息，并將采集到的信息自動上傳至終端服務器。在實際開展火災監(jiān)督工作時，應用人工智能技術(shù)可識別到煙霧、火苗等敏感因素，系統(tǒng)對接收到的各項視頻數(shù)據(jù)展開分析，結(jié)合防火系統(tǒng)預設規(guī)則，判別火災是否會發(fā)生。當火災發(fā)生時，工作人員利用防火監(jiān)督系統(tǒng)，就能全面地掌握火災現(xiàn)場詳細情況，結(jié)合火災發(fā)生位置、路況以及消防設備狀態(tài)，合理部署火災救援工作，使調(diào)度工作更加高效，從而實現(xiàn)智能化救援工作目標。

目前，人工智能被越來越多地應用在防火監(jiān)督工作中，視頻監(jiān)控、圖像識別等技術(shù)手段都發(fā)揮了重要作用，效果顯著。除此之外還有聲音識別技術(shù)手段，服務器終端通過接收到消防場所內(nèi)外部聲音信號，對其進行分析，能夠及早發(fā)現(xiàn)異常聲音信號，并將這些信息上傳到消防管理部門，為快速開展火災預警評估工作、提高火災指揮水平都提供了有力的數(shù)據(jù)，使得人工智能技術(shù)在防火監(jiān)督中的應用效率進一步提升。

4 結(jié)束語

火災防控在任何時間、任何地域都不能忽視。消防管理部門要全面應用好人工智能技術(shù)手段，借助現(xiàn)代化人工智能技術(shù)，構(gòu)建完善的火災監(jiān)督防控體系。當消防場所中出現(xiàn)緊急情況時，防火監(jiān)督系統(tǒng)通過收集、分析、轉(zhuǎn)化、歸納各項數(shù)據(jù)指標，發(fā)現(xiàn)消防場所內(nèi)外存在的火災隱患因素，精準定位災情發(fā)生位置，從而為消防人員采取管控措施提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。總而言之，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為防火監(jiān)督工作的核心技術(shù)手段，還需要消防管控部門、技術(shù)研發(fā)部門給予高度重視，根據(jù)防火監(jiān)督現(xiàn)狀和需求，持續(xù)完善人工智能技術(shù)的應用，為保障社會安全提供堅實的技術(shù)支撐。

參考文獻

[1]韓華，雷水潮.智慧消防在防火監(jiān)督業(yè)務中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景研究[J].消防界（電子版），2024，10（6）：69-71.

[2]王鋒飛.智慧互聯(lián)技術(shù)在消防監(jiān)督管理中的應用分析[J].中國設備工程，2024（21）：156-158.

[3]郭玉海.智慧消防視域下防火監(jiān)督業(yè)務的智能化技術(shù)應用及優(yōu)化策略[J].今日消防，2024，9（10）：45-47.