物联网技术在智慧消防中的应用研究

崔彤　马鸣　才睿　董轩　王琨

摘要：随着社会生产力的发展，各类新技术在生产、生活中的应用也给消防安全带来了诸多新的不确定隐患，导致近些年来火灾事故频发。消防安全问题一直是事关社会发展的重要环节，智慧消防作为一项新的技术手段为传统消防赋能，依托物联网技术，可实现万物与网络的连接，并建立基于物联网的智慧消防综合监管平台，将建筑消防设施、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，实现全方位的实时监控，将多种数据有机融合在一起，预测和感知建筑的各种不安全因素，对提高火灾防控和保障消防安全起到了十分积极的作用。

关键词：物联网技术；智慧消防；消防安全

引言

科技的飞速发展正以前所未有的速度改变着我们的生活方式和工作模式。其中，物联网技术作为近年来最为引人注目的科技革新之一，其对于各个领域，特别是消防安全领域的影响尤为深远。消防安全，作为城市公共安全体系的重要组成部分，其管理水平和效率直接关系到人民群众的生命财产安全。物联网技术的出现，为消防安全管理带来了变革。物联网技术在智慧消防中的应用，不仅实现了对消防设施、消防水源、智能楼宇等关键要素的实时监控，更通过大数据分析、云计算等现代信息技术的辅助，提升了消防安全管理的智能化水平。这种智能化的管理方式，不仅能够及时发现和处理潜在的安全隐患，更能够在火灾等突发事件发生时，迅速做出反应，最大程度地减少损失。

一、物联网技术与智慧消防概述

（一）物联网技术概述

物联网技术，作为现代信息技术的重要组成部分，正日益成为推动社会进步和发展的重要力量。它通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。这一技术的出现，打破了传统思维中物体与物体、物体与人之间的界限，使得万物互联成为可能。物联网技术的核心在于其能够实现物体之间的信息交换和通信。这种交换和通信不是简单的数据传输，而是通过各种传感器、执行器等设备，将物体的状态、位置、环境等信息实时采集并传输到互联网中。互联网中的这些信息也可以被实时处理和分析，从而为各种应用提供有价值的数据支持。物联网技术的应用范围非常广泛，几乎可以涉及到人们生活的方方面面。在消防安全管理领域，物联网技术的应用同样具有重要意义。通过安装各种传感器和监控设备，物联网技术可以实现对消防设施、消防水源、智能楼宇等关键要素的实时监控。这种监控不是简单的数据收集，而是通过实时分析和处理，能够及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行处置。物联网技术还可以实现对消防设施的智能化管理，提高其使用效率和维修及时性。物联网技术的实现离不开各种传感器和执行器等设备的支持。除了硬件设备的支持外，物联网技术还需要完善的软件系统和网络平台来支撑其应用。这些软件系统和网络平台可以实现数据的实时采集、传输、处理和分析等功能，为各种应用提供强大的数据支持。因此，可以利用物联网技术实现火灾预警，检测外界火灾隐患信息，同时还能够借助物联网技术打造网格化的消防管理体系，实现对远程设备、远程火灾隐患问题实时高效的管理防控[1]。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[2]。

物联网技术具有众多特点，具体如下。数据采集实时性强：物联网技术可以实时采集各种物品的信息，提高数据采集的准确性和效率。网络连接广泛：物联网技术可以通过无线通信网络连接各种设备，实现全球范围内的信息交流。智能化程度高：物联网技术通过大数据分析和人工智能算法，实现对各种物品的智能化管理和控制。应用领域广泛：物联网技术可以应用于各个领域，如工业、农业、医疗、交通等，提高生产效率和生活质量。安全性高：物联网技术采用加密技术和网络安全技术，确保信息传输的安全性和可靠性。节能环保：物联网技术可以实现远程监控和智能控制，降低能源消耗，保护环境。

（二）智慧消防概述

智慧消防是指通过运用现代信息技术、大数据、物联网、数字孪生等手段，对火灾应急救援、消防安全管理、火灾调查和火灾防控等环节进行智能化改造，提高消防工作效率和火灾防控能力。智慧消防目的在于构建一个高效、智能、全面的消防体系，提高消防安全水平，减少火灾事故发生，保障人民生命及财产安全。智慧消防的主要特点和功能有以下几点。实时监控：通过安装感烟探测器、温度传感器等设备，实现对火灾隐患的实时监测，提前预警潜在火灾风险。数据处理与分析：通过大数据技术对消防安全数据进行采集、分析和处理，挖掘出潜在的火灾规律，为消防安全管理提供科学依据。智能预警与指挥：利用人工智能技术，对火灾风险进行智能判断和预警，实现火灾应急救援的快速响应和精准指挥。消防安全管理：通过信息化手段，实现消防设施的远程控制和管理，与消防标准化管理理念相结合，提高消防安全管理的效率和水平。火灾应急救援预案智能化：根据火灾类型、地点、火势等因素，自动生成合适的火灾应急救援预案，提高火灾扑救成功率。火灾调查与评估：利用大数据、人工智能等技术对火灾原因、损失等进行调查和评估，为防范类似火灾提供依据。宣传教育：通过智慧消防平台，开展消防安全宣传教育，提高公众的消防安全意识和自防自救能力。跨部门协同：实现消防部门与其他相关部门的信息共享和协同工作，提高消防安全工作的整体效能。

二、物联网技术在智慧消防系统中的应用

基于物联网技术的智慧消防系统基本架构主要包括感知层、网络层和应用层三个部分。感知层是物联网的基础，主要由各种传感器、识别设备和控制器等组成，负责采集实体物品的各种信息，如温度、湿度、位置等，并将其转化为数字信号。网络层主要负责处理感知层采集到的数据，并通过通信网络将数据传输到应用层，主要技术包括云计算、大数据分析和数据挖掘等。应用层是物联网技术实现实际应用的部分，主要包括各种应用软件和平台。根据不同的应用场景，物联网技术可以应用于智能交通、智能家居、工业自动化、智能医疗等领域。智慧消防平台可接入火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、防火门监控系统、消防设备电源监控系統、气体灭火与管网压力监控系统、可燃气体监控系统、无线广域系统、智慧消防用水检测系统、智慧巡检系统对其赋能[3]。

（一）对消防水源的监测

为确保火灾后的消防用水安全，在构建智慧消防水源的基础上，构建一套基于网络的智慧消防水源体系，根据不同的地域设置多个传感器，着重对消防水池、管道、消火栓等重要消防水源进行检测，确保消防水源的安全性和完整性。使用地理信息系统技术和卫星定位导航技术等，对关键的防火水源进行准确定位和标注。在出现火灾时，指挥人员可以利用该系统终端，对灭火行动进行有效组织，使救援人员可以在最短时间内找到附近的灭火水源，从而提升灭火效率。

（二）对消防设施的监测

当前，国内的消防设施建设越来越完善，尤其是在人员密集地区，各种消防设备的配置较为完备，如建筑物的自动喷水系统、防火门、烟雾探测器、安全疏散系统、消火栓系统、防排烟系统等。传感器可以实时监视消防设备的工作情况，并通过云端将其传送到控制中心，一旦出现任何情况，值班人员可以在最短时间内察觉到，从而达到智能管理的目的。

（三）对智能楼宇的监测

当前，物联网技术已经广泛应用在了现代社区中，各个关键场所都配备了传感器系统，实时监测着消防通道和消防设备的状态，这就是智能化救援。在建设智慧消防平台的时候，要充分考虑到目前的城市管理和建设的总体要求，在各种最新技术以及市政建设的基础上，通过各种最新的技术以及市政建设的信息，能够对城市火灾的发生因素、前端消防设备状态、火灾以及突发事件的进程和损失等核心数据进行实时采集，通过大数据、人工智能等技术，让使用者能够对火灾及突发事件的发生进行全方位跟踪，并能够对发生过多的火灾及突发事件进行有效分析，为今后的保险索赔和类似事故的救援积累宝贵经验[4]。

三、建筑消防安全管理的物联网技术应用

（一）物联网技术在消防安全监测中的应用

基于物联网技术的消防安全监控系统，主要研究了基于无线传感器的火灾监控系统。利用无线传感器对设备运行状态、楼宇环境、消防设施等进行采集，并上传至数据中心，利用物联网技术对火灾现场进行实时监控与分析。这将大幅提升火灾安全管理的精度与效率。例如，利用物联网技术对建筑防火设施进行监控，通过实时数据的采集、传输与分析，可以发现消防设备的失效与效率低下，并提出有針对性的维修与更新意见，保证消防设备正常运转。在复杂建筑环境下，采用物联网构建建筑模型，实现火灾现场仿真和火灾安全的虚拟试验，辨识和分析火灾安全隐患，从而使防火安全管理工作有了更加精细和全面的保障[5]。在此基础上，通过对不同火灾安全情景下建筑内部各部位火灾事故及危害情景的分析与预测，制定火灾事故应急预案与物联网安全对策，从根源上解决火灾事故隐患，提升火灾安全保障的可靠性与效能。

（二）物联网技术在消防安全预警中的应用

将物联网技术用于消防安全预警，以实现对消防事故的实时监控、分析与预警，提升消防事故的防范与处理能力。当前，基于物联网的消防预警系统可以分为两大类：火灾预警和环境预警。在火灾预警中，利用物联网装置和传感器实现火源探测、烟雾探测，并将监控结果实时传送给消防指挥部，以便进行及时处理与预警[6]。该技术可以对火灾的实时状况进行有效把握，尽早采取应急措施，防止火灾蔓延，将经济、环境损失降到最低，同时保证人身安全。对于环境预警，利用感应器对房间内的温度、湿度、氧气浓度等参数进行监测，从而对房间进行实时监控，当数据超出标准时，会自动发出警报，让有关人员及时采取防范措施[7]。不但可以保证室内环境的安全性，还可以改善人们的生产、生活品质。总之，运用物联网技术进行火灾安全预警，可以有效提升火灾安全管理水平，减少火灾造成的损失。

（三）物联网技术在消防安全评估中的应用

在智慧消防管理中，消防安全评估占有举足轻重的地位，而物联网技术的嵌入将为这项工作带来质的飞跃。物联网技术在消防安全评估中的贡献主要集中在两个方面：消防隐患检测与防火预案制定。物联网技术通过在建筑内部配置无线传感设备及智能控制终端等，实现对各区域的监测，获取温度、烟雾、火焰等数据进行实时传输与分析，生成高精准度的消防隐患评估报告，进而为消防安全管理提供数据依据[8]。物联网技术能在防火预案制定阶段，依据消防隐患评估报告进行深入剖析与归纳总结，协助消防部门制定应对突发事件的合理预案，不仅丰富了预案内容，更显著提升了抗突防变的应对效能。借助物联网技术的动态追踪与管理功能，能够持续优化完善现有消防预案，使其在面对不断变化的消防风险时，始终保持针对性和有效性。

结语

智慧消防是消防安全领域未来发展的重要方向。物联网技术是核心技术，随着技术应用的不断创新与完善，通过与消防标准化管理理念相结合，势必会更加切实提高单位消防安全管理效能，最大限度预防火灾发生、保障人员生命财产安全。

参考文献

[1]邹忻辰.探讨基于物联网技术的智慧消防建设[J].区域治理，2021（19）：1-2.

[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]常渊.社会消防安全管理中智慧消防技术应用研究[J].消防界（电子版），2020，6（24）：93-94.

[4]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（08）：230+233.

[5]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.

[6]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（06）：25-26.

[7]林燕妮.物联网技术在社会消防安全管理中的应用探析[J].今日消防，2023，8（10）：72-74.

[8]王巍.论物联网技术在智慧消防中的运用[J].智慧中国，2023（07）：83-84.

作者简介：崔彤（1989- ），女，汉族，山东招远人，硕士研究生，工程师，研究方向：安全生产、消防。