物联网技术的消防装备智能管理系统

李广远



物联网技术的消防装备智能管理系统

李广远

摘要

运用互联网+、物联网技术对消防装备智能化管理构成系统体系，将芯片植入装备，提高消防部队装备管理的便捷、时效、安全、简便，提高装备的使用效率、减少装备管理的人力物力财力。

关键词：消防装备警用装备智能管理物联网

引言

消防安全是国家防灾体系和社会公共安全中的一个重要组成部分，是一项关乎人民生命财产安全和社会稳定的重要工作。而消防装备作为消防安全体系中的核心物资资源，其重要性也是不言而喻的。对于消防装备的高效管理和合理使用是消防官兵顺利进行灭火救援任务的前提保障，也是最大限度减少人员伤亡和灾害损失的关键。

随着现阶段科技水平与经济水平的高速发展，诸多新技术得以应用到消防装备的研制和生产中，使我国消防装备的种类和数量都有了大幅的提升。目前我国各级消防部门配备的消防装备已经涵盖消防车辆装备、个人防护装备、消防泵、枪管装备、消防侦检装备、消防防化洗消装备、消防输转堵漏装备、消防救生装备、消防破拆装备、消防照明装备、消防排烟装备、消防通信器材以及其他消防装备等几十个大类不下几百种装备。

如此种类繁多、数量巨大的消防装备在各级消防部门如何得以正确的使用、有效的管理、合理的维护已经成了一个亟待解决的问题。以一个普通地市级消防部门为例，其配备的消防装备数量可达数万甚至数十万件之巨，装备的管理难度可想而知。所以，准确、合理、高效的消防装备管理对于保证消防部队战斗力的意义十分重大，可以说其作用完全不亚于消防官兵的日常严格训练。

1.消防行业装备管理现状

当前，绝大多数消防单位的消防装备管理水平相当低下，所使用的管理方法还相当原始。对于消防装备管理和使用过程中的诸如入库、配发、维护、报废、出库、转移等重要环节的信息记录和采集往往依赖于非自动化、以纸质文件为基础的传统方式来实现，例如很多消防单位仍采用原始的手工录入方式。这类传统的信息记录和管理方式的局限性是显而易见的：

1）效率低下。靠纯手工方式记录和查询，单位时间记录和查询的信息量极小，效率十分低下。

2）随着部队装备数量的增加，管理人员的负担也不断增加。

3）管理信息准确性难以保证，出错率高。

4）管理信息实时性差，很难保证信息及时更新。

5）管理信息透明度差、管理过程监督难度大。

6）管理信息极易遗失或缺损。纸质文件经常发生丢失和破损，管理信息的延续性难以保证。

7）多单位协作作业时的设备管理紊乱。多单位协作的大型火灾现场往往发生设备遗漏或设备错拿的现象。

当然，也有一些省市的消防单位先知先觉，意识到了消防装备合理、高效管理的必要性，相继使用了一些基于计算机、信息技术或是条形码技术的装备管理系统，但从现阶段来看，这些系统往往都存在以下不足：

1）装备数据信息采集、录入还是非自动化过程，较为繁琐。

2）装备器材出入库管理与系统数据更新不能同步进行，易造成数据混乱。

3）库存装备和随车器材缺乏日常点验、检查手段。

综上所述，无论是大多数消防单位仍采用的传统管理方式还是少数单位探索性使用的常规消防装备管理系统都不能完全适应消防装备管理的现实需求，整个行业急需一种新的更加合理高效、真正适应现阶段消防装备管理的智能消防管理系统的出现。

2.基于物联网思维的消防装备管理方式

2.1物联网思维实现“装备在、信息在”

前文所述的诸多现有管理方式最大的问题是消防装备本身与消防装备管理信息之间存在界限，这个界限往往需要依赖人工录入和查询，从而必然导致了管理过程中诸多问题的存在。如果能顺利消除消防装备与其管理信息的界限，那么问题将迎刃而解。为此，可运用目前发展迅猛的物联网思维来达到彻底消除这一界限的目的。

基于物联网思维的消防装备管理方式的核心是将需要管理的所有消防装备实时置于一个信息网络之中，通过结合相关软件系统实现对网络中在网装备的各类信息实时录入、获取和管理，达到在所建物联网范围内“装备在，信息在”的效果，实现装备本身与其自身管理信息的完美粘连。

基于物联网的管理系统可具备以下优越性：

1）信息录入、查询、管理完全自动化。依靠相关物联网信息传输技术，可实现对在网装备信息的自动化识别和管理，完全脱离人工操作，效率惊人。

2）可实现装备器材实际状态与管理系统内信息数据的完全同步，管理人员在系统内所见的设备状态即设备的实时真实状态，完全避免了设备管理信息的更新混乱。

3）可实现库存装备和随车器材的自动日常点验和检查。

4）系统扩展性好，可无限适应部队装备数量的增加。

5）设备管理信息100%准确，完全避免人为出错。

6）管理信息透明、统一，可实现基于不同权限层级的逐层监督制度。

7）管理信息分类存档，保证管理信息延续性。

8）实现多单位协作作业时的设备信息自动甄别，完全避免多单位协作现场设备遗漏或设备错拿现象。

2.2消防装备智能管理物联网构建

利用该技术可通过无线电讯号的传输实现对特定目标识别，并读取目标的相关数据信息。整个无线信号传输过程并不需要额外建立识别系统或与特定目标进行连接的中间设备。近年来，该技术被认为是在物联网技术领域最成熟、可靠、实用的科技手段之一，也是消防装备物联网构建的支撑技术。

图1　信息传输系统

信息传输系统核心的组成部分是电子标签和读写器，如图1所示。其中读写器自带天线，天线的主要作用是有效传递电子标签与读写器之间发出的射频信号并为电子标签提供电能。电子标签由耦合元件以及芯片构成，每个电子标签的电子编码都可设置为互不相同的，这样有利于分辨需管理的目标对象。电子标签作为数据信息的载体，可以附着在目标物体的表面或者是目标物体内部（如消防装备的表面或内部）。读写器又称识别器，其作用可快速读取或者是写入探测范围内电子标签的相关数据信息。

一旦系统构建完成，电子标签与读写器之间的信息便可完全实现自动识别与传输。换言之，只要将电子标签粘附于消防设备表面或者置于消防设备内部，再配以合理探测范围的读写器及后台计算机软件与网络平台，一个以消防装备信息管理为目的的物联网便可搭建完成。图2所示为基于该技术构建的消防装备车辆物联网系统示意图。

图2　消防装备车辆物联网

需要强调的是读写器还可根据不同的应用场景选择不同的类型，例如针对单件装备读写的手持式读写器以及针对多件装备快速读写的门式读写器。门式读写器的射频信号频率更大，探测范围更广，甚至可突破金属材料的屏蔽，可应用于对整台消防车辆及其所有车载装备的信息快速并行读写。选用门式读写器可安装在消防车辆库房的大门门框处，实现整车出车投入战斗的设备出库管理及结束战斗后整车入库管理与装备快速清点，如图3所示。

消防装备物联网的优势主要有以下几点：

图3　门式读写器的应用

1）设备信息扫描识别方面

电子标签识别更准确，识别的距离更灵活，可以做到穿透性和无屏障阅读。

2）数据的记忆体容量

电子标签的容量大，足以存储消防装备的各类信息。

3）抗污染能力和使用耐久性

电子标签对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性，能适应消防装备严苛的使用环境； 将数据存在芯片中，因此可以免受污损，数据信息安全性高。

4）可重复使用

电子标签则可以重复地新增、修改、删除电子标签卷标内储存的信息数据，方便信息的更新。相较而言，市场上的条形码只能满足一次性使用，如要变更信息必须重新打印条形码。

5）体积小型化、形状多样化

电子标签在读取上并不受尺寸大小与形状限制，电子标签小型化与多样化，以应用于不同产品。

6）系统安全性高

电子标签承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造，可实现基于不同权限的设备管理制度。

2.3基于物联网技术消防设备智能管理系统的功能模块

1）消防装备智能管理系统软件模块构成

消防装备管理系统软件模块构成主要由装备管理模块、出人库查询模块、平台设置模块、系统管理模块、出人库监控模块5部分构成。

2）消防装备管理系统硬件模块

消防装备管理系统硬件主要由电子标签模块、固定式读写器模块、移动式读写器模块、信号中继器模块、传输模块、通讯模块、计算机模块、服务器模块、视图处理模块、专用设备模块等构成。

3）APP智能管理模式模块

手机界面进入管理系统，便捷操作装备管理系统，并且便于发送和传输信息，使信息、装备、人一体化管理。

3.消防装备智能管理系统管理流程

3.1消防装备登记—电子标签管理

按照统一的编号对消防装备进行登记。同时把相应的编号信息输入电脑通过网络发送到装备管理中心数据库，建立起消防装备管理系统的基本信息。

3.2遗失装备的登记

中队通过对遗失的装备进行登记，经主管领导审批后，向数据库提交登记信息。便于核查及后勤装备部门进行装备补充统计。

固定式读写器是安装在门卫的岗亭处，当消防车经过电子标签识别基站 （ 可以设置在中队门口 ） 时，车载装备上的电子标签就被基站读取，其信息通过网络被上传存储。

3.3消防装备的迁移、维修与报废管理

在消防装备从原来的使用中队转移到其他中队时，要对消防装备办理迁移、过户等手续，登记过户的中队名称、电话等相关信息，输人电脑并传输到消防装备管理中心的数据库，实现消防装备的“身份”即时更新，同时做到了与消防装备管理中心数据库实时核对。

3.4消防装备巡查

为了更有力加强消防装备的管理，消防管理部门可以在仓库、车辆、道路、灭火救援现场随时抽查消防装备，通过手持式检查终端核对消防装备的数量、名称、规格、有效期等信息，对缺失或超期设备进行报警提示。

利用手持式终端对灭火现场、重点部位进行侦测，对可能遗漏、搞混的器材装备进行梳理归位。

作者单位：上海烛远智能科技有限公司