物联网技术在灭火救援人员防护中的应用研究

陈立博

摘要：物联网技术的飞速发展，为不同领域的实时数据获取、数据监测等方面的应用提供了解决方案。本文主要研究了物联网的关机技术及其特点，并对使用场景进行了分析与比较，分析了物联网技术能够帮助救援人员在救援过程中准确获取复杂环境下人员的位置信息提供了参考帮助，在消防人员遇到危险情境时，能够引领消防人员逃离困境。

关键词：物联网;ZigBee;灭火救援

引言：近年来信息技术产业的快速发展，带动了物联网的发展，物联网技术的出现为各领域的智能化创新提供了方向。在救援领域中，为消防队员在灭火救援人员防护提供保障，提供了准确的定位信息以及相关传感数据信息，在消防救灾方面发挥了重要作用，本文从物联网技术的关键技术和特点进行研究，结合消防人员在救援过程中的实际需求，总结出物联网技术对于提高救援人员在危险状态下的个人防护有重要意义，能够减少人员的损伤。

一、物联网简介

物联网（Internet of Things）技术是基于互联网技术的发展而引起的应用创新。所谓物联网是指将各种传感器设备以电信网络为载体与互联网进行网络链接，搭建一个同时连接多种类设备的整合的网络系统。物联网技术的快速发展是的各个物体之间的信息交换变得快捷、便利，推动了社会整体信息交流水平的发展，也促进了社会生产生活各领域的发展。当前物联网关键技术主要包括多种信息传感设备，例如智能传感器技术、RFID射频识别技术、数据实时采集技术、信息安全技术、数据通信技术等。李屹[1]等人分析了将物联网技术应用于环保领域的应用研究，充分利用物联网技术的传感、网络通信、射频识别等技术[1]实现对环境、生态信息的采集与网络化监控，从而达到节能减排的目的，同样，物联网技术中包含的定位技术、数据通信技术、嵌入式系统技术等也为消防人员在灭火救援中的防护提供了技术支持。

二、物联网关键技术分析

2.1基于射频识别定位技术

射频识别定位又称作RFID定位技术，是一种通过射频的方式获取数据信息的非接触式信息识别定位技术。该种定位技术成本较低，可以在短时间内获取高精度的信息数据，使用的传输距离小于200m，由于具备无接触的等优点，多应用于室内定位的场景。

2.2基于Wi-Fi的定位技术

Wi-Fi技术也称作无线局域网络，随着Wi-Fi网络的普及率逐渐提高，基于Wi-Fi的定位技术逐渐得到应用，由于Wi-Fi技术采用了AP接入点的网络接入方式，能够弥补传统GPS定位系统中定位不准确的问题，同时采用基于Wi-Fi网络的定位方法和数据传输方式大大的降低了使用成本，同时也能够提升定位的精度。

2.3基于ZigBee的定位技术

ZigBee技术是一种用于近距离、低功耗、低速率的无线数据通信技术。相比于蓝牙等无线数据通讯技术[2]，该种通信技术可以采用网状多层级的网络拓扑结构，每一个主节点可以管理上百个子节点，可以组成高容量的网络;同时ZigBee技术的时效性较高，设备从休眠状态切换至工作状态的时间保持在毫秒级别，在节能的同时保证了数据传输的时效性。

因此，ZigBee技术是一种适用于短距离、速率要求较低场合的无线通信技术，网络的可扩展性较好。

2.4网络通信技术

网络通信技术由数据通信、通信协议、通信网络互联三部分组成，光纤通信、卫星信号技术实现了信息在网络内的传播、实现了软件与硬件设备的数据通信，为数据的集中运维、计算、管理、预警提供了方法。

基于传感器的网络技术就是利用无线传感技术和传感终端设备，将物联网中获取的数据进行筛选、过滤、分析、整理，将整理后的数据信息进行传输，智能硬件设备可以实现将多种数据处理算法集成在更加小巧的实体单元中，便于人们在多种场景中安装与使用。

三、物联网技术在灭火救援中的实际应用

在灭火救援的过程中，空气呼吸器是用于在火灾中隔离有毒气体的防护性设备，但由于固体设备的体积固定，救援人员无法实际感知空气余量，因此救援人员需要实时把握呼吸器的余量，在保证自身安全的前提下，进行灭火救援，同时救援指挥中心也需要及时掌握救灾现场的空气呼吸器的实际余量，便于更好的把握救援进度，保护救援人员的人身安全。在物联网技术的背景下，可以采用基于ZigBee、WiFi等网络进行数据传输，采用智能传感设备进行数据获取。综上，采用物联网的设计思维，可以设计具备远程监测功能的空气余量监测系统，该系统在空气呼吸器内部设置压力传感器，用于获取空气呼吸器内部的气体体积，并将气体体积值换算成用于传输的信号信息，并将信息采用ZigBee传输到远程主机，用于远程监控，当空气余量在设定阈值时，提醒救援人员处于空气不足状态，有利于救援人员及时了解现场的有效信息，确保了救援人员的生命安全。

在实际的救援场景中，精准的定位方法同样也很重要。采用物联网技术可以对复杂环境下的人员位置信息进行感知与计算，可以及时探测到生命体征信息，保障了救援的有效展开，并通过无线网络实现对救援人员定位数据的传输，提升了对救援人员的安全监控。

结束语

综上所述，物联网技术的发展实现了传感器设备与虚拟互联网的相互通讯与信息化管理，实现了人与物的交互，加强了人与物、人与世界的关联性。在灭火救援的复杂环境下，消防员可以充分利用智能传感设备实时获取数据、采用ZigBee等无线传输技术保证數据传输、采用室内外定位技术获取位置信息、采用空气余量监测系统实时把握救援场景情况，从多角度掌控救援现场的救援进程，在提升灭火救援效率的同时，提高自身安全性，减少人员伤亡。

参考文献：

[1]李屹.环保物联网技术应用研究综述[J].中国电子科学研究院学报，2019，14（12）：1249-1252.

[2]苏俊. 物联网技术在灭火救援人员防护中的应用研究[A]. 中国消防协会.2014中国消防协会科学技术年会论文集[C].中国消防协会：中国消防协会，2014：4.

作者单位：长春市消防救援支队