基于物联网技术的智慧消防建设分析

胡翔

摘要：对物联网技术、智慧消防体系的相关概念进行了介绍，分析了智慧消防建设过程中应用物联网技术的重要性。在此基础上，围绕建立完善的自动化火灾风险源预警系统、基于阻碍救援危险源排除的万物互联综合管理机制、抢险救灾智能指挥系统三个方面，对物联网技术应用于智慧消防建设的有效方式加以阐述，以供参考。

关键词：物联网；智慧消防；万物互联；阻碍救援危险源；火灾风险源预警

在威胁人类生产生活的诸多灾难事故中，火灾最为人所熟知，一旦发生极其容易酿成严重后果。在现代城市中，为了提高土地资源利用率，城市中高层、超高层建筑数量激增，一旦发生火灾，居住在高层的居民几乎无法在第一时间离开危险区域。此外，城市中的私家车数量也在急剧增加，交通事故的发生率也随之提升，因撞车事故导致车辆燃烧最终造成严重后果的情况并不罕见。火灾险情可能在不经意间发生。因此，在信息时代，探索基于物联网的智慧消防体系建设具有一定的现实意义。

1 物联网技术和智慧消防理念简析

1.1  物联网技术

物联网一般被称为“下一代移动互联网”，本质运行原理为：使用信息传感设备，按照一定的约定协议，基于互联网使不同的物品之间建立连接渠道，进而实现信息的交换和通信[1]。以此为基础，在一定的区域范围内实现智能化的定位、信息识别、追踪、监控管理。也许有人会提出一个疑问，即计算机与手机等智能设备之间实现信息传递并不难理解，但如何才能够实现万物互联？这个问题实际上点出了物联网的核心特性——必须建立在现代智能通信设备及技术已经发展到一定程度之上，才会令万物互联具备构建的土壤。比如在几十年前，绝大多数人都不会想到有朝一日，具备多重功能的智能手机能够成为大众消费品。而基于“人手一部”的情况，只要持有设备的人处于运营商服务范围之内，理论上便可以实现与他人的即时通信连接（即时信息传递）。反向思考后可以得出一个结论：所处不同区域的人为什么能够实现即时信息传递？原因便在于持有手机这一移动通信设备。按照这个思路，在车辆上安装智能通信系统，在城市各处安装具备各类功能的智能设备，便可逐渐形成人与人、人与物、物与物之间的信息即时传递。至此阶段，物联网下的万物互联机制实际上便已完成建设。从城市综合管理的角度来看，物联网相关技术的应用能够使城市的全貌集中显示在城市管理部门的监管系统中。城市中何处发生了什么样的事故，指挥人员可以远程监控及指挥，无论对于事故的解决还是城市管理水平的提升，均可发挥出更大的价值。

1.2  智慧消防

智慧消防是一种先进的消防工作机制。与常规的消防工作机制相比，智慧性体现在：多个系统之间均已完成沟通渠道的建立，理论上已经消除所有信息孤岛，火灾风险源信息感知及预警能力、应急指挥能力均大幅度提升，可通过更早发现引发火灾的源头并提前予以消除、在火灾发生后更加迅速地赶往现场并及时消除火情、尽快帮助处于危险区域的人民群众及时疏散至安全区域等方式，希望降低火灾发生率，将已经发生的火灾造成的影响降到最低。但真正的智慧消防不仅仅是将与消防有关的信息上传至相关平台即可，而是應该充分应用物联网、大数据分析、云计算、人工智能、区块链等高级新技术，在一定区域范围内完成高级消防网络的全面布设，使消防系统在行为管理、环境感知、流程把控、智能研判、科学指挥等方面的工作水平得到全面提升。综合而言，智慧消防管理体系应该具备以下几个特性：第一，智慧防控特性。前文提到，消防问题除了考虑如何快速消除火灾险情之外，更重要之处在于，应该探索如何更加有效地降低火灾发生率，即防控大于出警，基于此种思维，才能真正提高消防管理工作成效。第二，智慧管理。智慧消防系统内的构成要素中，除了消防队配备的各种设备之外，现代城市建筑、城市各个环节的消防工具同样必不可少。在日常生活中加强对这些设备的保护，使其长时间保持优良状态，同样是管理重点。第三，智慧作战。火灾险情一旦发生之后，指挥中心需要根据实时反馈的动态数据，指挥消防部门、医疗部门、交通部门团结协作，以更高的效率完成火情扑灭及人员救治，尽量将损失降到最低水平。

2 智慧消防建设过程中应用物联网技术的有效方式

2.1  智慧消防建设过程中应用物联网技术的重要性

上文对智慧消防特性的介绍中提到了智慧防控、智慧管理、智慧作战。若要凸显出智慧性，必须建立在万物互联的基础上[2]。原因在于：第一，如果无法做到万物互联，只能做到人与人互联，人与物互联，对应的结果是：在险情发生时，只有派遣人力前往危险区域之后，才能将侦查人员实时侦查到的信息传回指挥中心。而一些极端危险的区域因为人力无法到达，内部情况无从判断，会极大地增加抢险救援的难度。因此，必须实现物与物之间的联系（至少需要实现部分物与物相互连接），才能在火灾发生时，将危险地区的信息即时传到指挥中心，为更加科学地制定抢险救援计划提供合理依据。第二，在火灾险情并未发生时的日常消防管理工作中，及时排除一切安全隐患（注：安全隐患包含两种：①可能直接引发火灾的安全隐患。比如我国法律规定，室内公共场所严禁吸烟，而违规吸烟意味着乱扔烟头的概率会增加，除了健康因素方面的考量之外，引发火灾同样是重点考量。②火灾发生时，阻碍抢险救援工作展开的诸多因素。如灭火器、消火栓的日常维护不到位，在火灾发生时无法有效应用；城市中的一些区域由于停靠车辆较多，导致消防通道受阻，令消防救援车辆无法在第一时间通过等，进而延误救援）。对智慧消防建设过程中需要考量的诸多要素进行综合分析后可以发现，若要排除多项潜在的安全隐患，在火灾发生时，仍然有火灾现场的多项信息源源不断地传到指挥中心，必须依靠物联网，完成人与人、人与物、物与物之间的无障碍信息传递渠道的建立。如果缺乏物联网的支持，智慧消防系统将会名不副实，无法有效提高现代消防管理工作水平。

2.2  建立完善的自动化火灾风险源预警系统

火灾风险源预警系统是智慧消防系统中的核心构成部分，希望在能够引发火灾的行为、现象刚刚发生时便启动预警机制，或是即时进行处理，或是通知有关人员前往查看，从而达到降低火灾发生率的目的[3]。若要实现上述目的，需要使用的元器件及有关设备包含：具备各种监控功能的传感器、信息传递模块、开关阀控制装置等。从万物互联的角度来看，火灾风险源预警控制系统建立在将具备不同功能的模块整合成一个信息可以实时传递的功能组件之上。之后与智慧消防综合管理平台相连，根据局部对火灾风险源的处理结果，决定下一步的管理方案。具体而言：第一，在自动化火灾风险源预警系统设置方面。核心元器件为烟雾传感器、温度传感器。明火出现之前有极大可能已经生成大量烟雾，且伴有温度升高的现象。因此，技术人员需要在温度、烟雾传感器设置阶段，在监控运行程序内设置对应的危险临界值。比如针对监控区域内的烟雾，应该以浓度作为评估重点。当监控范围内的烟雾浓度即将达到或超过风险临界值时，传感器应立刻发出预警信息（如连接红灯及声音开关，闪烁红光并发出比较刺耳的声响，提醒周围人员重视）。温度传感器的危险临界值设置应以温度为主，在监控区域内的温度超过合理范围时（注：温度合理范围根据监控区域性质的差异，可灵活调整。比如一些制造业企业的生产车间内，由于设备运行过程中会产生大量热量，导致室内温度远远高于其他区域。而一些住宅建筑的合理温度便是环境温度），预警装置便需立刻启动。除了预警装置之外，监控预警系统还可以连接消防用水的开关阀门。当烟雾浓度和温度均升高到一定程度之后，立刻闭合阀门，使水分从喷头中喷出，如果发现烟雾浓度和室内温度明显下降（达到临界值以下），便可停止喷水。预警装置发出的预警信息，执行喷水作业的过程信息都需实时传递至智慧消防综合监管平台。平台值班人员如果收到“险情已经得到控制”的结果，则只需派遣少数人员前往现场查看情况，或是与有关单位、部门的负责人员电话联系，自行查看即可。如果收到“险情依然持续，并未有效降低”，则应立刻予以重视，联系相关人员（不一定是消防队员，可以是保安人员），手持灭火器、启动消火栓等工具，前往现场进行及时处理。

2.3  基于阻碍救援危险源排除的万物互联综合管理机制

智慧消防系统具有一项十分重要的功能——对阻碍消防救援的危险源进行及时排除[4]。从哲学角度来讲，降低火灾发生率本来应该成为人类社会的共识，即在火灾发生危机意识的驱动下，所有人都应该明确哪些原因可能导致火灾发生，哪些行为会阻碍火灾救援。但现实情况是，随地乱扔烟头的行为依然存在，在一些公共场合、小区门口等处，随意停车甚至占用消防通道的行为并不罕见。媒体经常报道：“××地区发生火灾，由于消防应急车道被车辆占据，消防车无法在第一时间赶赴现场”之类的新闻。警方事后调查显示，这些违规在消防应急车道停车的车主们纷纷表示，自己并非存在报复社会的心理，而是在找不到车位的情况下，在认为火灾不会发生的侥幸心理的作用下做出上述举动。从这些案例中可以看到，现实社会中，很多人心存侥幸心理，这样不仅会引发火灾，还会耽误火灾救援。从阻碍救援危险源排除的角度来看，必须将一些可能耽误火灾救援的因素提前排除。只有如此，才能在火灾发生时保证消防队员尽快赶赴现场。若要实现上述目的，基于物联网开展的建设工作包含以下几个方面：前期准备工作应涉及消防部门、市政管理部门、交通部门、车辆生产企业、车辆管理部门。原因在于，车辆堵塞消防通道频繁出现，为了从根源上排除此项安全隐患，从物与物通信连接的角度进行思考，可以在车辆上安装非法停车监督智能软件。该软件从设计到实装、应用，必须由上述部门联合参与监管。应该具备的功能在于：该软件在设计方面可以与行车记录仪成为一个整体，在车辆启动时便自动开启。在软件中应该添加动态地图，由交管部门和市政交通路线规划部门负责定期更新，相关信息会实时传递至此软件之内。当车主将车辆停放在某个区域时，软件会根据当前停放的位置，基于互联网完成信息传递，与云端存储的数据信息进行比对。如果发现该区域属于消防应急车道，则应提醒车主“此处禁止停车，应该立刻驶离”。如果车主在累计一定时间内依然没有移动车辆，甚至强行关闭车内发动机，关闭软件，则后台可以将有关信息传递至管理部门，通过人工等方式与车主取得联系，告知车主在此处停车可能影响消防车辆的通行，属于非法行为，必须立刻改正。如此，便可通過万物互联机制，实现对阻碍救援危险源排除的目标。上述软件的具体应用还应包含：消防部门、交管部门可通过该软件，定期向车主发送教育信息，除了车辆停在消防应急通道后引发的危害等内容之外，还可以包含其他内容，目的在于对“有车一族”进行整体教育，使其思想境界得到提升，尽量降低将车辆违规停放在消防应急车道的发生率。

2.4  抢险救灾智能指挥系统的建设

基于物联网建设智慧消防管理体系时，抢险救灾智能指挥系统的建设绝不可忽视。网络上有一种论调由来已久，似乎在发生重大安全事件时，负责居中指挥的领导同志应该深入一线，否则便不符合这些人的认知。这实际上是一种重大的认知误区[5]。原因在于，类似火灾、地震等重大灾害一旦发生后，现场情况错综复杂，如果在不能了解多方面信息的情况下便盲目制定救援计划，鲁莽地指挥有关人员深入现场，这不仅是对救援人员的不负责任，还可能耽误最佳救援时机，导致原本有希望被成功救援的人员被困现场，最终丧命。从这个角度考虑，如何迅速、全面地获得火灾现场的实时信息，同样是智慧消防系统建设的重要内容。实现的方式为：在现代城市日常管理中，注意安装高质量摄像头；进一步提高通信信号的强度，即使在出现重大事故时，相关设备依然能够稳定运行，以达到将重要信息实时传递至指挥中心的目的。

3 结语

火灾发生的过程中，一点微弱的火星可能在数秒钟之内便演化成“窜天大火”，导致大量人员被困。即使消防队出动速度再快，赶往火灾现场时，也只能开展救援止损工作。基于火灾极其强烈的破坏性，防治思路不能仅仅集中在灭火方面，而是应该重点关注如何有效防止火灾发生。基于这一思路，应该在现代城市之中构建智能化监控网络，在物联网的驱动下，构建全面随时随地排查火灾安全隐患的智能消防管理体系。只有尽量降低火灾发生率，才能从根本上保证人民群众的生命财产安全。

參考文献：

[1]高峰.智慧消防建设中物联网技术的具体应用[J].智能建筑与智慧城市，2021（12）：137-138.

[2]刘晴.“智慧消防”建设过程中物联网技术的有效运用[J].消防界（电子版），2021，7（20）：61-62.

[3]肖菊.基于物联网技术的智慧消防建设分析[J].四川建材，2021，47（8）：230+233.

[4]王征阳.物联网技术在智慧消防建设中的运用研究[J].消防界（电子版），2020，6（16）：55+57.

[5]郭江仕.物联网技术在“智慧消防”建设中的运用[J].智能城市，2020，6（6）：25-26.

Analysis of intelligent firefighting construction based on IOT technology

Hu Xiang

（Furong District Fire and Rescue Detachment，Hunan Changsha 410000）

Abstract：The concepts related to Internet of Things （IoT） technology and intelligent firefighting system are introduced， and the importance of applying IoT technology in the process of intelligent firefighting construction is analyzed. On this basis， the effective way of applying IOT technology in the construction of intelligent firefighting is elaborated around the establishment of a perfect automated fire risk source early warning system， the integrated management mechanism of everything connected based on the exclusion of obstructing rescue danger sources， and the intelligent command system of rescue and relief in three aspects for reference.

Keywords：Internet of things; intelligent firefighting; Internet of everything; obstructing rescue hazards; fire risk source early warning