物联网技术在智慧消防建设中的应用

季永强 徐浙英 张宇英 程斌荣 车辉

摘要：随着互联网科技的进步和广泛应用，智慧消防获得越来越多的关注。智慧消防系统是利用物联网、云计算、AI、区块链等新技术进行开发的，物联网技术是其中非常重要的一部分，在保障消防安全工作的质量和效率方面具有极大应用价值。先对物联网、智慧消防等有关概念加以阐述说明，然后分析了物联网技术对智慧灭火的可行性与必要性，同时讨论物联网技术在火灾防控预警、灭火救援指挥、消防资源管理等方面的具体应用。

关键词：智慧消防;物联网技术;消防安全;应用

随着我国科技和经济水平的快速发展，我国火灾发生起数也呈现高发状态，图1、图2分别为2016—2020年我国火灾起数及财产损失[1-2]，消防工作面临的问题越来越复杂。为应对消防安全面临的新问题，相关部门着力发展智慧消防。物联网就是通过互联网信息技术为载体，进行互联互通信息交换，这是信息时代发展的重要产物，现已被应用于多个行业。物联网技术的发展既是对自动消防科学技术的创新，又为消防的发展提供了新的机遇，主要可运用在自动识别火灾危险源、及时报警、实时监测消防装置、高效运用消防数据等，以确保安全科学决策、精确指挥、快捷救援，为消防安全工作提供技术上的支持[3]。本文将从物联网技术运用到智慧消防的方面入手，对物联网技术的优势进行讨论，为智慧消防的发展和完善提供借鉴。

1  基于物联网的智慧消防系统

物联网技术也被称为信息技术的第三次革命。物联网信息技术是依托于网络技术等新信息载体而发展的，可对信息进行自动识别获取与采集，很大程度上提高信息传递的效率[4]。随着数字通信技术的快速发展，物联网技术与各行业的结合应用有了更多的尝试，如智慧消防中对消防装置安全的实时监测以及环境监测等应用。在城市消防安全管理中，运用物联网技术的智慧消防可以做到对区域网点进行实时布控监测，将采集的信息数据实时传送至计算机设备，对火灾险情做到实时监控、及时准确报警以及远程传输。

智慧消防系统指利用云计算技术、大数据信息技术和前沿的计算机技术，将一系列能够准确、快速确定火灾位置的设备和解决方案组合在一起，图3为智慧消防系统示意图。智慧消防系统具有运用广泛、数据共享、智慧化的特点[5-6]。智慧消防利用大数据可高效全方位地收集消防工作的多方面的数据信息，其次可以将获得的数据进行整合管理，再公布于消防各部门以及公众审阅，进而对消防安全的管理工作起到精细化指导作用。智慧消防对数据信息进行采集和整理，针对火灾情况给出防灾减灾的智慧方案，这个过程与大数据和云计算等智慧化紧密相关[7]。智慧消防作为新时代的消防防控方式，与传统消防有很大的差别，面对火灾能够有效评估，给出科学解决方案，快速灭火，实现火灾预防智慧化，在防灾减灾、应急救援等方面体现出明显的优势，大幅度降低火灾的发生概率。

2  物联网技术在智慧消防中应用的可行性和必要性

2.1  物联网技术可行性分析

物联网技术在智慧消防中的实践探索中，“本土化适应”已经累积了大量的经验与基础，初步形成了消防安全信息化的总体架构，因此将物联网技术应用在智慧消防安全体系建设中已完全具备了可行性[8-9]。在全国范围内，尤其是经济发达地区，已推广进行了部分基于物联网技术的火情监管系统，能快速发现、采集并分析火灾情况相关信息，更好地配合本地消防部门的工作，完善消防安全部门的监管体系。为提高救援工作的执行提供方便，各地配备的基于物联网技术的消防救援系统也越来越多，更体现出物联网技术在智慧型消防安全系统中的可行性和重要性。

2.2  物联网技术必要性分析

随着电气化应用程度的不断发展，消防安全管理面临的工作越来越复杂，传统型消防安全已无法满足社会对消防安全的要求。物联网技术凭借互联网给予的技术支持，可以对消防安全信息进行动态监测，极大提高消防安全管理工作的效率和能力。同时，也降低了消防安全工作对人员的要求，人员需求数量和时间减少的同时也避免了一些人为的失误，对消防安全管理工作的质量也有促进作用。对区域火灾情况进行动态监测的同时，能够实现对消防装置的实时监管，方便消防工程师等技术人员能够随时掌握消防装置的工作状态。

在消防救援工作中，由于火灾现场复杂多变，凭借消防救援人员的自身条件不能快速准确地对火灾现场信息进行研判，从而难以及时作出反应。物联网技术的应用，可以让消防救援人员利用传感装置对火灾现场情况进行分析判断，实现对现场起火位置进行准确定位，捕捉现场人员和物品的实时动态变化，立刻向消防救援指挥中心传达相关信息。从以上阐述可以看出，在当下复杂的火灾情况下，将物联网技术应用于智慧型消防安全系统中是非常有必要的，也是顺应时代发展的要求。

3  物联网技术在城市智慧消防建设中的具体运用

3.1  应用于火灾防控预警

降低火灾安全隐患，降低火灾事故发生率，是消防管理部门在消防安全管理工作的重要部分。应用物联网技术可以有效实现火灾预警工作的智能化，主要表现为以下几点。

对消防水源进行实时监控。利用物联网相关技术，可在消火栓、消防水箱区域设置无线通信装置。水流量的变化趋势可以触发传感器设备，传感器设备定期将消防水源地的相关信息传递給消防救援指挥中心的服务器，实时监控消防水源地的状态。一旦发生火灾，相关消防救援人员可以利用物联网相关技术快速定位消防水源地的信息，消防救援指挥中心可以整合信息，快速完成相关的消防救援任务。

建筑物设有消防喷头和消防泵等相关消防救援装置，必须保证消防装置都处于正常的工作状态，这种情况有利于保证早期的灭火工作。为维护有关灭火救援设施的完好，要做好平时的安全检查工作，采用物联网技术，可以实时监测灭火救援设施。物联网技术可以对建筑内的消防泵和洒水设备实施智慧监控。消防管理部门也可在灭火喷淋试验管道中设置传感器芯片，以检测喷淋试验支管系统的水压;还可在消防泵阀上设置电气芯片，可以掌握消防泵的实际运行情况，采用智慧图像监控系统对消防通道进行监控，并对指定区域进行实时监控。当消防通道被占用时，可以快速实时报警，帮助相关消防救援人员执行救援任务。

在各建筑物的消防设备中配置监控传感器装置，并为各建筑物设置相关数据库。当传感器发生故障时可以及时向管理平台发出警告，工作人员通过无线设备接收相关信息。建筑物内如果发生火灾，警报中心会迅速向消防队员发送信息，使灭火人员在最短的时间进行准备工作。

通过视频数据分析的隐患检测。通过对建筑物的具体报警点做出了整理，并与建筑物内部的视频监控系统连接，从而完成了对具体报警点的远程监视，并不断检查现场情况。与建筑物内部的视频监控系统进行实时连接，使工作人员对火灾报警点进行实时远程监控，随时对现场情况进行了解。消防信息系统、智慧自动灭火管理系统构建了各幢楼自动消防数据信息库，各消防救援人员可以通过无线设备了解有关设施的状况，并设置关键领域的传感设备，一旦发生火灾，报警装置便可同时向小区物业的工作人员发出报警信号，以保证第一时间作出反应，达到灭早灭小灭初期。该体系可以提高消防与救援的效率，并有效减少成本，灵活进行工作。

3.2  应用于灭火救援指挥

在建筑物内进行身份识别系统，各处的建筑物都有属于自己的专属身份信息，例如建筑结构、用途、消防设施配置等信息。应用物联网技术可以对这些建筑物进行信息电子标签的设定[10-11]。当火灾发生时，工作人员通过终端设备能够及时了解火灾现场的实施情况，从而更有效地向消防人员提供消息;消防队员能够准确掌握所辖建筑物的受灾状况，并利用建筑内的温度传感器迅速掌握火场的目标温度，以便开展更有效的救援工作。如果报警人对报警信号不熟悉，那么指挥人员将在建筑物中迅速定位火灾产生的位置，并进行救援。

建立建筑物的电子识别标签，其中包含建筑的各种数据信息。在火灾现场，终端设备通过识别火灾信号，迅速了解建筑物的实际状况，并协助灭火救援人员实施灭火任务。温度传感器装置安装于建筑物内，能够迅速将温度信号传送给移动装置，救援人员可使用建筑身份系统快速定位起火点，并快速扑救火灾。

对消防行动力量的智慧化、合理化与调整，可运用物联网技术来提高，视频监测系统能够协助救援指挥部及时了解灭火车辆的通行信息，从而快速评估火势状况，并进行合理的分析和选择水带铺设，以便更好地调整灭火救援工作。

在灭火救援任务执行过程中，要科学分配救援人员数量，还要充分考虑消防设备和消防车辆的实际状况。改进图像监测系统，并运用物联网技术，将救援现场的实时图像传输给消防救助指挥中心工作人员，实现远程监控。通过图像监测系统能够随时掌握消防车的真实情况，对救援任务进行技术支持。在灭火救援车辆的关键部位设有压力传感器等电子芯片，能够对灭火救援车辆的实际状况作出科学的监测。

由于消防设备的复杂性，因此必须通过软件加以管理。运用物联网等相关信息技术对各种消防设备实施智慧管控，把车辆和人员的主要信息都集中到同一个网络中，使消防安全管理的水平得以明显提升。

火灾现场可能存在大量的有毒有害气体，这对消防救援人员的生命具有严重威胁，利用物联网技术为消防救援人员配置传感器，可以及时检测火场救援人员的呼吸频率、血压以及生命体征信息，这对于调度救援工作具有重要帮助。

3.3  应用于消防资源管理

为了实现对消防工作信息系统的动态管理，可以将物联网信息技术结合无线传输，通过GPS信息技术，在消防车与消防救援人员之间进行电子标签设定，通过无线通信系统传输至管理中心，形成消防设备管理系统。在消防车上搭配车载终端系统，可以获取消防车的相关信息，管理中心可以及时判断车载的使用情况、数量以及种类，为消防救援工作提供充分准备，如消防车遇特殊情况，通过无线通信技术可以将信息实时发送至管理中心。在消防救援人员的服装中植入电子芯片，能够及时定位救援人员在火场中的位置以及人员分布情况。对于不同类型的火灾，消防救援指挥中心可以根据灭火剂的性能规范进行使用，避免灭火剂选择错误，或使用过期设备。

4  结语

综上所述，随着消防安全工作的不断的发展和创新，物联网技术在智慧消防中的作用也越来越大，未来将形成一个信息化、智能化的消防网络平台。消防管理部门可以充分应用物联网技术，在灭火指挥、灭火器材、救援人员中进行实时监测，这对于掌握火灾动态，合理科学的调度灭火力量，正确做出指挥决策具有重要意义，最终形成完整的智慧消防系统，从而推动我国消防事业的蓬勃发展。

参考文献：

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[3]钱志鸿，王义君.物联网技术与应用研究[J].电子学报，2012（5）.1023-1029.

[4]程曼，王让会.物联网技术的研究与应用[J].地理信息世界，2010（5）：22-28.

[5]傅永财.探索大数据思维下的智慧消防[J].消防科學与技术，2016（12）：1758-1762.

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[7]刘筱璐，王文青.美国智慧消防发展现状概述[J].科技通报，2017（5）：232-235.

[8]葛俭辉.物联网技术在“智慧消防”建设中的应用初探[C]//.消防科技与经济发展——2014年浙江省消防学术论文优秀奖论文集，2015：130-138.

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[10]张振球.智慧消防技术的社会消防管理应用[J].中国公共安全（学术版），2014（3）：4-7.

[11]岳清春.“智慧消防”視域下的社会消防安全管理研究[J].消防科学与技术，2020，39（1）：126-129.

Application of internet of things

technology in smart fire protection construction

Ji Yongqiang1，Xu Zheying1，Zhang Yuying1，

Cheng Binrong1，Che Hui2

（1. Hangzhou Zhongcheng Management Consultant Co.， Ltd.，Zhejiang  Hangzhou 310000; 2. Zhili County Public Service Center，Zhejiang  Huzhou  313008）

Abstract：With the advancement and wide application of Internet technology， smart fire protection has received more and more attention. The smart fire protection system is developed using new technologies such as the Internet of Things， cloud computing， AI， and blockchain. The Internet of Things technology is a very important part and has great application value in ensuring the quality and efficiency of fire safety work. The paper firstly explains the Internet of Things， smart fire protection and other related concepts， and analyzes the feasibility and necessity of the Internet of Things technology for intelligent fire fighting. Then the paper discusses the specific application of the Internet of Things technology in fire prevention and control early warning， fire fighting and rescue command， and fire resource management.

Keywords：smart fire protection; internet of things technology; fire safety; application