物联网技术在智慧消防中的应用研究

梁格

摘要：文章结合柳州市消防安全情况，围绕火灾防控现实需求，依托物联网技术，提出了建立基于物联网的智慧消防综合监管平台，将消防设施、消防水源、电气火灾等监控系统和火灾自动报警系统融为一体，以此实现全方位的实时监控，将多种数据有机融合在一起，从而实现智能化消防预警，使用5G和无线网络进行远程监测的智慧消防效果。

关键词：智慧消防;物联网;综合监管

当前，随着柳州市城镇化建设和信息化建设的不断加快，以及工业化、市场化发展的不断深入，人们对消防安全的需求也在不断增长，一些消防安全问题也开始逐渐暴露出来，而引发火灾的因素较为复杂，并存在很大的不确定性。单从柳州市近五年来火灾统计数据来看，接报火灾2723起，死亡56人，受伤21人，直接财产损失6.5亿元。由此可见，柳州市的火灾形势十分严峻，消防安全领域中存在的一些业务技术问题亟须解决，需要去探寻更为有效和先进的业务技术，以此为消防安全奠定良好的科技基础，从而达到更高的消防安全响应水平，并实现消防安全管理技术水平的提高。现阶段，我国已经将物联网技术正式纳入新兴战略性产业中，并且在“政府工作报告”中也有所提及。说明我国有关部门和社会各界对物联网技术都十分的关注和重视。物联网是一项新兴起的技术手段，在消防安全等诸多领域中都開始广泛地应用物联网技术，尤其是在感知火灾征兆的早期阶段，通过物联网技术的应用，可以更好地探测火灾的信号，并做出智能化判断与处理，并且还可以智能化监管建筑内的消防设施。物联网技术在消防安全管理中的运用，可以实现火灾防控综合能力的大幅度提升。

一、物联网技术与智慧消防的概述

（一）物联网技术概述

物联网是一种集移动通信与互联网等技术于一体的先进技术，通过该项技术的运用可以实现信息的高效传递。随着通信技术与传感器技术的快速发展，物联网技术在诸多领域中开始广泛应用，例如，消防监控、环境监测等领域。物联网技术在消防领域中的应用，不单单可以对火灾进行预警，同时还可以检测到有关火灾的信息，并且还可以对现场情况进行实时监测，实现设备故障信息的远程传递。

（二）智慧消防的概述

随着信息时代的到来，各种先进的技术手段不断涌现，大数据技术的出现，完善了智慧消防框架。智慧消防系统的重要基础就是大数据技术和云计算技术等，其不单单可以使火灾地点的定位更加精确，同时还可以快速做出处置。智慧消防的一个明显特征就是广泛性，实现了消防感知的全面覆盖，不管是在防火方面，还是在灭火等方面都取得了较好的成果。通过大数据技术的运用，可以更加全面的获得各方面的信息，以此为消防工作提供更多可靠的信息支撑。智慧消防还有共享性的特征，有助于社会群众和消防部门的交流与沟通，社会群众对消防信息的获取更为及时，以此更为积极地监督消防管理工作的开展。智慧消防还有智能性的特征，可以通过信息系统的建立，对火灾信息做出智慧化的处理，以此更具针对性地制定消防方案，并为消防方案的制定提供重要的信息支撑。

二、以物联网为基础智慧消防综合监管平台的建立

在物联网基础上，建立起的智慧消防综合监管平台，其整体结构如图1所示。

图1 基于物联网的智慧消防综合监管平台总体结构图

（一）监控消防通道的系统

实时监控消防通道，对消防通道内的杂物、消防通道的堵塞情况进行实时监控，保障通道的顺畅性。

（二）自动报警系统

在发生火灾的初期阶段，会产生较多的热量、烟雾和火焰等，这时可以利用火灾探测器将其转化成电信号，并将其传递给火灾报警器，报警器会将发生火灾的位置、时间等信息记录下来，促使人们可以及时发现火灾，并及时作出处理。

（三）监控消防水源的系统

对消防水源和消火栓水压等进行实时监控，借助压力传感器把获取的压力值转变成为模拟信号，再利用物联网技术，将通过监控获取的数据传递给智慧消防平台，以此更好地完成消防安全工作。

（四）监控消防设施的系统

实时监控经常处于关闭状态的防火门开关、应急疏散照明灯与发生老化的灭火器等;借助门磁传感器和光传感器，实现对数字信号的转换，将其转换成模拟信号，并利用物联网技术向智慧消防平台发送相应的信息，以此监控防火设施。

（五）远程监管移动端

创建App，利用移动端进行在线实时远程监管;通过短信的方式发出隐患提醒;明确发生隐患的具体位置。

（六）管理火灾隐患

该平台可以借助监控系统对火灾隐患进行监控，并且还可以实现远程监控火灾，此外，该系统还可以准确预警火灾隐患，并自动报警，利用短信、微信等方式将相关信息传递给存在隐患问题的社会单位。

在物联网的基础上，建立智慧消防综合监管平台，就是将“智能化”消防与消防服务功能有机结合在一起，该平台主要包括三层结构，基于物联网的智慧消防综合监管平台结构拓扑图如图2所示。

图2 基于物联网的智慧消防综合监管平台结构拓扑图

智慧消防综合监管平台主要包括三层：应急管理部、设备生产商与服务商处于最上层，一旦消防通道、消防水源、消防设备等发生故障隐患，其会立即将相关信息传递给设备生产商和服务商，并及时作出相应的处理;数据层处于中间层，设置有移动端和后台服务中心，通讯的核心技术为互联网技术，其可以将数据信息实时向移动端App和后台管理系统传送;火灾自动报警系统、监控消防水源、消防设备、消防通道的系统则为最下层，其主要负责收集数据信息，并将实时收集的可靠信息利用物联网设备（Wi-Fi，NI-IoT）传递给服务器。火灾智能终端除了可以对数据信息进行实时获取以外，同时还可以将这些数据信息存储起来。物联网技术的使用，还可以还原建筑的设计过程，展现建筑自身的特征。但是建筑自身具有多样性与复杂性，在施工时难免会发生信息传递失衡的情况，而通过BIM手段的运用，可以使信息更为真实和直观，以此更加有效地传递与利用信息。

三、物联网技术在智慧消防中的作用

（一）实现建筑消防设施运行管理的精细化

一方面，实时监测消防设施。将感应装置安装在天然水源、消防水池和消火栓等关键位置，以此将这些重点位置的水位和管网压力数据及时收集起来，一旦水位较低或者水压发生变化时，其便会自动报警;将电子芯片安装在消防风机开关阀、消防卷帘和消防泵上，以此实现对开关状态的远程感知;将智能视频监控设备安装在消防通道内，借助模式识别技术，针对指定区域内或者前端摄像头拍摄区域内的物体进行分析，一旦发现异常其便会自动报警。另一方面针对消防设施维护与保养建立电子“户口薄”。同时针对单位内各消防设施的实际情况、维护保养人员的情况以及设施的检修记录等建立相应的档案信息库，只需要通过二维码的扫描便可以了解“户口”的基本信息。

（二）规范社会单位的消防安全管理工作

一是针对消防安全管理人员实施制度化管理。利用程序的预设，督促其按时完成预设计划中的各项工作，了解单位内部消防安全责任落实情况，督促和掌握消防安全问题的实际整改情况，并对管理人员的“四个能力”进行考评;二是监控消防值班人员的工作。单位消防安全管理人员可以通过手机、平板电脑等移动智能终端，通过视频监控功能和远程可视图像传输功能的运用，对消防配电房和消防控制室等关键位置进行实时监控，以此及时掌握值班人员职责的履行情况和在岗情况;三是規范管理消防巡查人员。社会单位可以通过手机“二维码”扫描、“电子巡更”等方式实时记录消防巡查人员的实际工作情况，并将记录的信息进行同步上传。

（三）实现消防部门监督管理的效能化

一是推动社会单位落实主体责任。通过智慧消防平台，消防部门可不定时的实时远程查看社会单位消防值班人员在岗履职情况、消防设施设备运行情况、核查户籍化“三项备案”制度落实情况、潜藏的消防安全隐患等。定期利用电子信息的方式进行火灾预警信息的推送，明确各单位需要承担起的消防安全责任;二是消防部门需要针对性开展监督管理。消防部门可以依托智慧消防平台，定期针对辖区内重点单位的消防安全情况进行分析与研判，以此将经常发生故障、管理意识薄弱以及经常报警的单位列入消防安全管理重点单位名单中，从而更具针对性地实施消防监督检查工作和上门服务指导，缓解因警力不足无法对消防安全重点单位实现“全覆盖”监督的难题。

（四）实现消防安全知识传播的常态化

一是自动推送消防安全知识。当人员进入建筑时，智慧消防通过感知人员手机信号，并自动将有关该建筑的楼层布局、火灾报警系统、安全出口位置、灭火器材的位置以及消防设施的设置等信息推送给进入的人员。二是主动提醒进入人员，该建筑内的安全疏散路径。一旦发生火灾，智慧消防会自动感知进入建筑内所有人员的手机信号，并对人员的位置做出准确判断，同时识别人员的身份特征和四周环境，通过对建筑物内所有人员的流向、整体布局以及安全通道、消防设施的布置等信息进行分析，并将正确逃生方法和疏散路线推送给被困人员，促使其可以顺利疏散逃生。

四、物联网技术在当前消防监管工作中的创新应用

（一）实现无接触监督管理

物联网技术在减少消防监督检查过程中的人员接触方面具有先天优势。消防设施、设备的状态可以通过物联网感知技术远程获取，相较于传统的消防管理方式，消防监督员无需在大楼内来回走动，这对于当前疫情防控下的消防监管工作显得尤为重要。一是通过物联网采集消防水泵房的运行情况。疫情防控期间外出检查存在着一定风险，特别是人员密集场所的风险就更大了。现在，只需借助消防物联网在大屏、PC、手机上就能远程查看，当大数据分析出消防水泵房的异常信息时，消防物联网系统就会智能实时报警，既消除了社会单位的消防隐患，又保障了消防监督员的健康。二是消防通道堵塞的物联网管理。我国应急管理部消防救援局于2019年12月12日下发了有关进一步明确消防车通道管理方面的通知，12月16日，又在全国范围内开展了打通“生命通道”的治理行动，现阶段，全国的疫情防控和复工复产又在稳步进行，因此，疫情防控和消防安全需要两手抓，忽视任何一方都可能产生风险。在管理消防通道时，一定要加强物联网视频监控的引进，以此对消防通道进行实时监测，从而保障消防通道的畅通性，发现堵塞、占用等异常时，进行语音劝阻。实现消防通道管理无人值守既是疫情防控的需要，也是社会单位减人增效，信息化、智能化管理的路径。

（二）实现火灾隐患闭环管理

长期以来，多数单位消防安全管理碎片化，不成体系，虽然做了大量的工作，但是成效不大，管理人员业绩不明显，主要是没有抓住重点，没有解决主要问题，重大隐患没有及时整改。火灾隐患管理是消防安全管理的主线，隐患闭环管理是目标。消防安全管理不可能做到完美，但是管理人员对存在的火灾隐患必须掌握，根据单位情况，分清主次，逐项整改，主要问题及时整改，无法整改的，采取措施，杜绝发生恶性事故。例如，仓库值守人员使用大功率电器是常见的火灾隐患，尤其是北方地区冬季违章使用大功率取暖器，由此引发的火灾屡见不鲜。智慧消防物联网云平台可以通过多个途径管控有效消除火灾隐患：一是平台的防火巡检子系统，能够强制巡检人员按要求频次和标准检查仓库，并拍照上传平台，报告上级消防安全管理人;二是平台的防火检查子系统，能够帮助检查人员不定期抽查仓库，并拍照上传平台，报告上级消防安全管理人;三是平台的物联网子系统，安装电气火灾监控系统能够实时发现用电异常，并立即告警，上传平台，推送给消防安全管理人。

五、结语

在城市化高速发展的过程中，以往消防监督管理存在的一些弊端逐渐暴露出来。现如今已经进入5G时代，在物联网基础上，智慧化开展消防综合监管工作，势必可以实现对火灾的自动化防控，还可以更加规范地开展执法工作，消防监督管理水平得到了全面提高，而消防综合监管管理工作的开展，对社会经济的发展具有很好的协调作用。

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