基于物联网技术的智慧消防建设

吴小晶

（武汉职业技术学院建筑工程学院物业与消防教研室 湖北 武汉 430074）

1 引言

物联网技术包含多种前沿科学技术，比如因特网、数字移动通信技术等，利用物联网技术能够实现各类信息的高速传输，能够利用传感装置实现信息的互联互通，并且可以利用计算机技术对各类信息进行高效的预处理[1]。当前信息科技不断发展，传感技术、数字通信技术等都得到广泛应用，物联网技术也开始普遍应用于多个领域，比如典型的实践应用方式之一就是监测环境和消防安全。将物联网相关技术应用于消防救援工作中能够准确地预警火灾，实时监测火情的警报信息，连接计算机设备和区域内设置的信息传感装置数据，针对现场情况实时监测具体情况，并且如果设备发生了故障，可以立刻将数据信息传达给工作人员，发出警示。

智慧消防系统是充分利用先进的信息技术，比如物联网技术、云计算技术等，对火灾发生地点快速准确地定位，并且第一时间联合一系列设备采取应对措施，降低火灾影响范围。智慧消防有着十分广泛的应用，可以对消防安全感知层进行全方位涵盖，能够有效提升消防、减灾的能力。利用大数据技术能够及时获取各个方面的信息，全方位支持消防救援工作[2]。数据共享也是智慧消防系统的一个特点，可以利用物联网和广大人民群众以及相关部门紧密联系，将消防安全信息及时传达给民众，还能够引导民众积极参与到消防安全管理中，实现了数据化消防安全管理、各个部门联动、精细化消防安全管理的效果。智慧消防具有智能化特点，能够对火情相关信息进行智能化分析，对各类火情现场进行明确，采取预制的消防处理办法。当前物联网、大数据等技术的应用有助于构件智慧消防系统，可以对构件火情监测和处理系统，对火灾隐患进行客观评估，有助于火灾快速控制、消防救援工作的高效开展。

2 基于物联网的智慧消防监控系统

物联网技术主要按照系统感知层、网络传输层、用户应用层3层架构应用于智慧消防中。传感器监测是系统感知层关键点，无线传输网络、控制网关节点、服务器是网络传输层主要内容，数据库处理与用户交互设计是用户层关键点。只有高效处理这3个环节才能充分发挥出物联网技术在智慧消防中的价值。

2.1 系统感知层

物联网识别物体、采集信息的基础就是系统感知层。系统感知层包含多种传感器，主要用于对终端进行感知和信息采集[3]。可以说，物联网核心部分和基础部分就是系统感知层。利用感知层能够对物体进行识别，可以实时采集数据信息。当前系统感知层主要应用的技术包括传感技术、无线网络组网技术和射频技术。感知层接入物联网的基本感应元器件包括二维码识读器、GPS定位设备、监控摄像头、读写器、RFID标签等内容，通过感应器，各类元器件组成网络，和物联网相连接，保证信息传输顺畅。比如通常系统感知层需要建立一个包含电子标签、读写器以及中间信息系统的射频识别系统。在物品表面或者物品内层可以安装电子标签，物品的基本信息存储在标签内，可物联网设备能够通过扫描识别标签内的内容。读写器的作用主要包括3个方面：（1）电子标签读取和物品信息识别；（2）电气标签中待识别物品信息的修改；（3）传输物品信息并且由中央信息系统处理。中央信息系统可以对电子标签中读取到的数据信息进行分析和管理。

2.2 网络传输层

系统感知层和用户应用层需要通过网络传输层连接到一起。网络传输包含有多种无线传输方式和有线传输方式，当前常见的无线传输技术包括ZigBee、WIFI、NB-IoT、LoRa、4G等。NB-IoT技术是一种建设成本相对较低、部署方式简单、产业规模较大且实际应用效果较好的技术方式，可以采集建筑物内外各种消防设施监测点信息，并且将数据信息传送到云计算平台，云计算平台再存储、处理这些数据。在信息存储处理阶段，负载均衡技术能够按照一定的原则分配用户访问流量、消防设施传送的信息数据请求，保证多个云服务器同时工作，有效分配各项资源，提高了服务器的运行效率和速度，有助于分担各个服务器的资源负担。云数据库作为一种在线数据库服务具有安全、稳定、可靠等特点，可以完成容灾、备份、恢复、监控、迁移等工作。相比于自建数据库，物联网技术有着自动备份、安全可靠、资源利用率高等诸多优点[4]。

2.3 用户应用层

网络层接入的信息数据可以通过用户应用层进行处理，达到人机交互服务于用户的效果[5]。消防监管单位通过用户电脑端能够实时监测消防设施的运行状态信息，及时反馈预警、报警等信息，消防救援中心能够快速查询建筑地址、报警单位。因此，可以结合系统功能需求做好网站中各个模块的合理设计，具体来讲，当前主要有以下模块等内容。

（1）用户管理模块。该部分具备的功能包括登录管理、权限管理、用户增删、信息修改等。用户可以凭借用户名、登录密码登录系统，在系统中包含建筑物、消防灭火救援、设施维护、消防监督等多个方面的管理内容。系统管理员可以对系统中的信息进行修改。消防监督管理人员可以对管理权限进行分别设置。各类消防设施预警信息可以传输到建筑物管理人员的操作平台，管理人员及时通知工作人员进行处理。消防灭火救援管理人员能够查询辖区内最佳的救援路线并且进行合理的安排。消防设施维护管理人员可以录入、查询相关设备管理信息。

（2）数据监测模块。该部分可以对报警历史记录进行实时查询，还可以对图表数据功能进行实时监测。

（3）设备管理模块。明确设施使用情况，如果超出设置范围参数，那么系统可以警示管理人员解决现场的问题，设施管理人员也可以第一时间对消防设施的故障进行检查和排除。

（4）地图管理模块。该部分主要利用的是GPS定位技术，可以在地图中实时更新显示定位建筑物位置，为工作人员查询数据信息、指导救援路线等工作提供便捷。

3 物联网技术的应用

3.1 消防救援指挥工作智能化

3.1.1 建立建筑物身份体系

将建筑物全部数据信息录入到建筑物电子身份标签当中，一旦发生火情，终端装置能够利用电子身份标签快速得到火情信息，对当前建筑物实际情况有充分的掌握，为消防人员开展救援任务提供足够的数据支持，能够对建筑物真实状况进行快速直观地判断。可以在建筑物内部安装温度传感装置，从而将温度信息快速传给移动设备[6]。如果报警者没有完全掌握现场状况，消防救援人员可以利用建筑物身份体系将起火点快速定位，并且采取有效的灭火救援办法。

3.1.2 智能调配救援人员

在执行消防救援任务过程中需要对消防救援人数进行科学地调配，合理布置各个人员的任务，保证消防救援工作快速展开，此时，就可以充分利用物联网组建的智慧消防系统。指挥中心可以全方位考量消防装备和消防车辆实际情况合理调配人员和设备，利用物联网监测系统实时呈现救援现场图像，实现远距离监测现场，了解车辆真实使用情况，帮助救援任务顺利开展。在消防救援车辆的关键部位设置压力传感电子芯片可以对车辆实际状况进行充分把握，使消防车科学轮休。

3.2 实现消防安全系统信息化管理

3.2.1 动态化管理消防车辆和救援人员

利用物联网技术组建的管理系统和生产的电子身份标签能够详细记录救援车辆、消防人员信息，借助数据采集模块实时获取消防救援车辆和人员的信息，同时结合应用全球定位系统，保证合理地安排消防救援任务，确保尽量将工作量降低，将管理透明度提升，将救援效率提高。

3.2.2 对消防装备进行动态管理

消防系统往往有着十分复杂的装置，利用物联网技术动态管理设备可以充分发挥智能化特点，将车辆和人员主要信息集中于网络中进行统一管理，显著提高消防安全管理水平。

3.3 自动化防控火情

3.3.1 远距离监测消防水源

利用物联网技术可以在消防水箱、消防火栓等位置设置无线通信装置，传感器会受到水流动向影响将相关消防水源信息传输给消防救援指挥中心，对消防水源状态进行实时监测[7]。如果出现了火灾可以使用物联网技术将消防水源信息快速定位，精确地指导消防救援任务的展开。

3.3.2 远距离监测消防设施

将物联网技术用于消防救援装置监测和维修养护工作中能够提高工作精确度，降低疏漏问题。物联网技术能够对建筑物消防水泵等装置进行智慧化监测，利用传感芯片监测消防设施水压等参数，对水泵等设备实际运行状况有更加精准的了解。还可以利用智能图像监测消防通道，实时监测指定区域情况，帮助救援人员开展救援任务。

4 结语

综上所述，随着物联网技术的不断推广应用，该技术在智慧消防中发挥着越来越重要的作用。消防部门需要加强物联网技术的应用，对消防信息进行动态监测，保证科学地开展救援作业。为此，我们要对物联网技术进一步改进创新，保证其更好地服务社会。