物联网技术在消防领域的应用探讨

董青

摘要：物联网技术作为一项新兴技术，在新时期受到了人们的重视，近年以来成为全球关注的热点。物联网技术是继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。文章主要分析物联网技术在建筑消防领域内的应用。互联网作为新一代信息技术的重要组成部分，经过研发、投入使用，受到了社会的广大关注。文章主要介绍物联网的概念，分析互联网在目前的应用与发展，从消防方面探析物联网工作的实际应用。

关键词：物联网技术;消防领域

分类号：TU998.1

物联网是各种传感器与互联网相互衔接的新型智能技术之一，在不断发展的过程中逐渐和建筑领域相结合，运用在消防中，起到了重要作用。物联网在生活中展示了任何物品都可以变得有思想、有感觉，实现了现代社会的物物相连，因此该技术也被认为是世界下一次信息技术的浪潮。文章介绍了物联网技术的发展、结构、特征，阐述其在消防安全领域内的运用。

1.对物联网技术的认识

互联网技术和其他技术不同，物联网技术是通过在物体上植入各种微型传感器，让物体具备智能化特征，借助无线网络，实现人与物体的连接，实现物体与物体之间的交流。物联网——The Internet of Things，也简称IOT，将RIFD、感应器、定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备与互联网结合起来的巨大的网络。主要目的是让所有物品和网络相连接实现自动实时的识别物体，实现定位、追踪、监控，触发相关事件。物联网技术让物体具备智能特征，实现人与物体之间的沟通和交流，也能实现物物交流。2001年麻省理工学院的 Auto-ID 实验室提出物联网的概念，同年美国在计算与网络国际会议上提出了传感网， Gershefenld Nell 教授编撰了《when tings start to Think》，预示了物联网技术的发展步入正轨，2005年国际电信联盟正式确定了物联网的概念。2008年苏黎世举办了首个国际物联网会议，探讨了物联网的新理念、新技术如何推动物联网快速发展。物联网总共有三个层次构成，第一层就是感应器、传感器、数据传感器，这一类设备主要是采集設备，随时获取物体信息，实现数据的感知，这是物联网发展的基础。中间层是数据传输网络，包括移动通讯、互联网、信息网管等，结合数据处理平台，与各种信息网络、信息技术融合，将物体信息实时传递出去，并且接受指令。最上层使用云计算、模糊识别等实现数据的有效分析与处理，针对物体进行智能化控制管理。在实际中这三层也被称为物联网的三个特征，即感知的全面性、信息传递的可靠性、智能处理技术。

2.物联网技术运用在消防领域内的社会效益

物联网技术目前广泛运用在多个行业，如智能交通、环保、政府工作、家政、监测、监控中。目前在消防领域内处于初级阶段，而最普遍的建筑就是建筑火灾自动报警系统，这种系统主要用来感知火情、传输信息、进行应急处理，岁属于小型物联网技术，但是取得了不少成绩。

随着理论研究的不断深入，技术的不断发展，物联网技术逐渐发展成为城市消防远程监控系统，最初从单位监测报警实现了区域的延伸，目前已经能支持大范围监控报警，整个消防平台形成现代化的大型消防物联网。这种大型系统凭借远程终端控制、远程监控通信、远程监控中心三个部分组成。通过实时掌握联网单位消防系统的运行状态，一旦发生或者就会将报警信息实时传输导监控中心，指挥人员能够快速处理火情。比如北京的烟花爆竹管理，为实现烟花爆竹的生产、存储、监管、流向、购销存档，因此构建信息化监管平台，射频识别RFID与视频监控结合建立起监控平台，具体思路有：①烟花爆竹使用电子标签技术，采集批发、经销环节、销售环节的数据采集，避免串货的出现，而且也可以避免二次批发;②平台下达稽查任务到手持机，稽查人员执行任务将稽查结果实时上传，避免存在执行不力的情况。③外地购买烟花爆竹的车辆需要有运输许可，电子标签有唯一性，避免违法运输;④烟花爆竹电子标签信息和采购信息实现数据库同步，获取零售网点存量的动态信息，超额会及时提示;⑤电子标签有全球唯一性，可以鉴别真伪，缩短处理时间。不管选择何种技术，运用射频识别RFID技术，均能够实现烟花爆竹的物联网监管。除了在北京的烟花爆竹的管理方面，太远古建筑防火监测、上海消火栓智能管理也开始探索消防物联网技术。

从目前的实际情况来看虽然物联网技术在消防领域内得到了初步运用，但是技术相对简单，运用也的比较分散，也没有形成规模，理论研究也处于起步阶段，比如针对物联网运用在消防阶段的框架结构、技术衔接等研究正在起步，在这种情况下如何实现智能消防，实现小智能、大智慧，仍旧需要人们进行积极的研究。

3.物联网消防技术结构

3.1系统组成

感知层由温度、烟雾、声音、气体这一类探测仪器，摄像头、GPS等探测设备组成。将这些感知设备安装在监测区域，或者是嵌入消防用具相关设备中，能够感知设备的性能与状态，采取与捕获设备在使用过程中产生的各种信息，同时接收、执行各种指令。在实际发展的过程中建筑物安装了火警报警装置、消防车安装，提取消防车的储水压力、速度、流量等压力检测器检测参数信息，GPS定位装置也属于感知设备。系统传输层包括有线设置、无线设置，将感知层内各种信息传递到应用层，将应用层的指令传输会感知层。应用层是消防系统中的关键，表现执行人的意志，达到人机交流的核心。应用层可以是个体、单位、管理人员、政府部门等。根据消防物联网的不断发展，人们对消防有了不同的需求，从小区居民个体到大型公共建筑，而消防物联网均可以根据不同需求来实现管理。比如个人可以感知电气设备的安全状况，并且发出工作指令。单位管理人员通过现场灭火设施电子标签来管理，实现定期保养、查验等。监控中心能够远程操控设备，接收各种信息的，政府人员也可以掌握各种资源，实现信息调度，应急管理。

3.2系统类别

（1）家庭安全系统

U-HOME——家庭安全系统，家庭是构成整个社会的基本单元，约有50%的火灾发生在居家中。积极推行建立居民 U-HOME的消防的物联网，提高居民的防火预防能力。而且消防物联网成本低、效率高、技术可行。具体做法是在家用电子设备电器中嵌入RIFD电子标签或者是传感器，实时感知设备的运行状态，如果温度是否进入危险状态，设备运行负荷是否超出界限，是否存在超压现象。除了在家电设备中之外 ，还有自来水管道、燃气管道内也可以嵌入该系统，及时监测不安全因素，感知水流速、流量、气压、温度等，检测是否发生泄露等。家庭中门和窗户等锁具上设置传感器掌握门窗的状态，这能够方便家中有老人、幼儿居家的安全;在电气设备中嵌入感温、感烟探测器来感知火灾的发生。通过一系列设备的组合来建立起覆盖家庭安全各方面的物联网感知层，通过传输数据能够直接传递给管理人员，管理人员可以根据信息及时判断或者是发出指令，并且将指令传输给设备，设备及时作出反应采取下一步动作。在智慧城市建设、智慧消防的普及当中将 U-HOME纳入道社区的物联网、消防救援、智慧城市的综合系统当中，能够为城市监控管理提供便利，将会撤人能够为最基本的综合智能管理体系的基礎感知。

（2）消防资源管理

消防资源是消防中能够运用来灭火、火灾救援的物资设备，包括消防部门配备的车辆汽车、灭火器械、救援物资等，也包括社会其他部门能够运用在灭火和救援中的物资设备，比如消火栓、消防水池等各种消防水源。现在的办公楼、商业建筑、居民建筑内均有车辆机械、灭火装置 、救援物资等。将物联网技术分布在不同单位和地方，按照资源的类别、功能、有效性等进行合理分类。根据RIFD标签和现代无线技术，将这些分散资源进行集中在互联网平台中进行管理，通过集中、动态、实时的智能管理与运用，可以按照消防级别来分类统计。这种管理也可以运用在省市区域系列的消防资源管理中，以消防部门、企业事业、公用事业为单位进行统计管理。这样指挥决策部门可以掌握动态资源情况，分析实际库存情况，一旦发生火灾而灾区消防资源不够的情况下，管理人员就可以利用现代化设备来实现集中化管理，可以避免资源铺张浪费现象的存在，也可以节省资源，避免重复使用。

（3）危险源管理

部分地区本身就是危险源，如各种化工厂、油厂、罐区、危险品仓库、危险品运输车辆等，这一类设备场所很容易发生火灾和爆炸事故造成严重威胁。利用物联网技术能够实现对危险源的进一步管理，可以预防事故的发生，及时处理事故。根据危险源，利用GPS定位系统来随时掌握车辆的行驶轨道、状态、位置等，针对是否有超载、超速，是否按照规定线路形式通过预设道路，实际运行情况。部分危险品仓库、罐区、化工装置实施实时的监控和管理，通过监测各种环境信息，通过物联网传输层将信息传输到指挥中心，中心服务器针对现场数据进行分析，一旦发现异常情况就第一时间报警处理，并且下发指令，将事故灾害降低到最小。出现紧急情况后单位、交通、安全生产、应急消防等均可以通过更高层次的消防物联网来掌握信息，实现统一协调和指令，与消防资源网络结合，掌握事故周围区域的具体情况。与应急救援指挥决策能够大大缩短救援时间，保证人们的生命财产安全。

（4）人员的动态管理

消防救援人员的动态管理非常重要，比如专业消防人员、应急消防、矿山抢救、医疗救护、危险化学品人员等，掌握这些人的实际情况，实时定位管理，了解救援人员所处的环境等，掌握灾情，下达正确的救援措施保护救援人员的生命财产安全。借助互联网技术能够实现这些诉求，比如救援人员在通讯联络中安装感应装置，使用无线传输方式连接形成基于物联网的人员管理系统，在救援中将人员的详细信息传输到指挥中心实现对人员的管理，实现智能调度管理。 借助物联网技术将射频识别、传感器、GPS等与互联网结合成物联网智能感应系统，让指挥人员感知灾害现场的实际情况，掌握温度、气体浓度等，与被困人员沟通等。

4.消防物联网的发展与目标

4.1消防物联网发展将面临问题

放眼目前消防物联网的发展，制约消防物联网的发展最主要是形成规模，才可以让物品发挥智能作用。目前消防物联网刚刚起步，针对这个方面的研究有限，在技术、理论方面的研究较少，技术水平滞后与信息技术的发展。目前为初级物联网，但是实际上仍旧在低层次上徘徊，制约了消防物联网的发展。其次是技术标准问题，这是目前亟须解决的重点，在物联网领域内没有一个广泛认同的标准体系，最具有代表性的是欧美的 EPCl Gobal“物联网” 、日本的 UID 物联网系统。但是标准的确定涉及行业、技术话语权、经济、政治利益等方面，技术标准很难实现。随着不断发展，立法的肯定也需要着手准备。其三，安全问题，物联网网络信息本身的安全问题值得引起人们的重视。物联网包含了大量信息，的如果信息安全措施不到位或者是数据管理存在漏洞，就会导致信息被跟踪、定位、识别，从而破坏了信息的合法性，导致人们的生活与工作陷入混乱。在未来的发展中除了思考消防互联网的标准体系、立法保障之外，信息安全、技术安全也是消防物联网面临的全新考验。

4.2目标

随着时代的不断发展，物联网必然成为推动社会经济可持续发展的重要驱动力，也必然要获得快速发展，在社会层面被广泛运用。从当前实际运用情况来看，初级的消防物联网技术已经取得了比较圆满的成功。在这种情况下积极推进安全技术、物联网技术的发展结合，借助现代技术，构建现代社会的消防安全管理系统，进一步提高社会消防的质量，与智慧城市结合，向着智慧消防迈进。

结束语：

将物联网技术运用在安全领域内，运用潜力巨大市场良好。 但是在实际发展过程中，消防建设目前处于初级阶段，仍旧面临一些问题，需要对其进行充分研究，全面考虑。针对消防物联网技术的发展，将会在未来短时间内成为人们研究和突破的主要方向。

参考文献：

[1]王志文，林福林.物联网技术在智慧消防建设中的应用[J].电子世界，2020（16）：197-198.

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