基于物联网技术的消防装备管理系统设计分析

2020-02-16谭佳丽

设备管理与维修 2020年22期

谭佳丽

（青岛市消防救援支队，山东青岛 266000）

0 引言

随着信息网络发展，RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）射频识别技术、感知技术和信息化管理方式在消防装备系统管理中得到应用与推广，极大提升了系统运行效率。通过对物联网系统的研究与分析，可对管理系统的升级完善提供重要的技术保障，促使消防设备管理朝向现代化、信息化方向发展。

1 物联网技术和消防装备概述

1.1 物联网技术

物联网是信息技术的重要组成部分，是基于第五代移动通信业务发展起来的网络技术。物联网的本质在于实现万物互联互通，其实际含义应包括两个方面的内容：①以互联网为基础，通过对核心部位的设计实现网络技术的延伸与拓展应用；②用户端的延伸与拓展，通过物体之间的具体联系实现信息数据的交换，并且对相关结构进行感知与识别[1]。

物联网实现了通信网络的变革，将形成高速发展的重要生产力。实际应用中，物联网技术具有显著优势，基于万物互联提升经济效率，降低相关行业的运行成本。作为一种全新的技术模式，将物联网技术应用在信息化、智能化管理系统的构建中，可提升管理工作效率。

1.2 消防装备

物联网技术与消防装备管理系统的有机结合，具有明显的应用价值，使相关设备的管理与使用效率更高，实现智能化管理与调度，避免人工管理出现的失误，为消防系统的现代化发展做出有益贡献。消防设备具体包括消防设施与器材，或固定消防器材和可移动消防装备。

消防装备的智能化管理可显著提升消防系统组织能力，发挥消防装备管理工作水平。针对消防装备的系统化设计，是目前工作的要点和主要方向，需要利用最新的物联网技术对系统应用进行可行性研究，实现系统运行的高效化与合理化。对消防装备的智能化管理是目前行业发展趋势，以物联网技术为中心，构建消防装备的现代化管理系统，可显著提升管理模式落后等问题，对管理工作内容的智能化设计产生深远影响。

2 消防管理系统组成及设计原理

2.1 系统组成

物联网技术形式下消防管理系统主要组成结构，包括RFID电子标签应用系统、数据阅读器装置、通信网络设备、消防装置和计算机移动终端等。RFID 标签用于识别消防设备，解读标签内容，数据阅读装置和网络设备用于传输核心部位数据。

在消防管理系统中，应用先进技术是提升系统效率的关键，需要对相关人员进行管理与培训，促使其掌握消防设备管理系统的使用方法，提升管理系统的运行效率。严格要求管理技术应用下的消防设备发展，指导相关人员做好管理系统的优化升级工作，对系统的组成方式和主要内容构建动态化管理机制，解决目前系统应用效率不高的问题。

2.2 应用原理

安装在RFID 中的电子化标签，记录了消防设备的名称、型号、使用条件、产地和主要性能等关键信息，利用RFID 识别技术对电子标签进行选定与识别，实现信息的有效展示，为决策人员提供可靠参考。利用RFID 阅读器可实现对各类信息的阅读与解析，实现对智能化控制系统的管理与控制，达到消防设备智能化管理需求[2]。

通过应用智能化管理方案，消防设备使用效率明确提升，识别其中存在的问题，使管理系统在可靠的工况条件下识别相关数据与参数，由此构建现代化管理的消防设备信息库，辅助相关人员完成消防设备的日常管理与维护。同时，利用信息化与物联网技术，对系统进行升级与完善，促使管理系统在统计、定位与调用安全应急消防设备中发挥主要作用。

3 基于物联网技术的消防管理系统中应用的关键技术

3.1 射频识别RFID 技术

RFID 识别技术是无线网络技术的主要形式，可读写相关电子标签数据，捕捉管理目标的特征信号，构建管理目标与系统之间的数据联系，达到对目标的控制与管理需求。实践应用中，射频识别RFID 技术在管理系统的构建中发挥基础作用，对提升管理效率产生深远影响。RFID 主要由Tag 标签、Reader 读写器和Antenna 天线3 个主要部分构成，通过相关部分的配合与应用实现对消防设备的电子化管理。实践应用中，RFID 射频识别技术具有读写速度快、信息获取及时、高效的特点，并且其数据存储容量大，具有较强的可操作性。

消防设备管理是一项重要工作，对其进行信息化管理具有重要的现实意义，将RFID 技术与消防管理系统有机结合，使各项设备的存储、调度和应用在科学完善的框架范围内运行，提升了消防设备管理工作效率。值得注意的是，基于RFID 技术只要网络条件满足数据信息传播要求，便可在各种环境下运行和使用，无需人工干预，实现对消防设备详细参数的高质量获取，提升消防设备管理系统应用水平。

基于物联网技术应用，对射频识别技术性能与特点进行研究具有重要价值：①利用RFID 可实现对目标的快速扫描和信息获取，并且其技术应用过程中，具有体积小、形式多样化特点，可实现对目标检测物的智能化识别与调度，为方案措施选择提供理论基础；②RFID 的数据信息存放在芯片中，抗干扰能力强、性能稳定，通过优化系统中信息获取装置，可有效屏蔽影响设备的无效信号，实现对获取信息的准确高效识别，强化了信息识别水平和系统工作效率

3.2 感知和识别技术应用

消防管理系统的信息化、智能化构建过程中，需要应用感知与识别技术，这也是物联网的核心技术。实际应用中，一定时间内出现多个标签向同一读写装置发送感知信息时，可能造成信息获取不及时的问题，这是读写器信号获取范围不够导致的。为有效改善这一问题，需要利用物联网中的感知与识别技术，对相关信息进行分类处理，确保识别过程的精准性，提升消防设备管理系统的信息化服务效率。同时，相关技术的应用具有极强的安全性，将消防设备管理系统与物联网感知系统的有机结合，可实现对消防设备的智能化标记与识别，并对其进行科学合理的分类与调配，促使管理系统应用更加智能化、信息化，发挥技术应用优势。

具体应用过程中，以防对冲系统的设计为主，对消防管理系统进行优化，针对其中的信号资源进行内部标签，使信号资源的获取更加高效合理。技术应用过程中，防对冲系统设计主要有TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址）形式，其采用的数据算法主要是Aloha 算法和二进制树算法。两种算法各有优势和缺点：Aloha 算法形式简单、操作便捷，但是存在误判的可能性，在精准度方面存在一定不足，并且其信道利用率不够高效，相关算法形式在消防设备管理系统中未能得到广泛应用；二进制树算法在实际应用中识别效率高、信道资源利用率高、数据识别准确率高，但是由于技术水平限制，具体应用中二进制树算法形式具有较长的时延性，影响相关数据获取的时效性。

3.3 信息化管理与互联互通

信息化管理方式在消防设备管理系统中的应用，使相关领域工作更加智能化，对物联网技术的发展产生深远影响。管理系统通过对物联网技术，尤其是RFID 技术的应用，使得相关识别更加准确、智能，并且对实践工作起到指导意义。利用传感技术和无线通信技术，消防设备管理系统实现了自身的优化设计，系统中的模块应用更加合理。实践应用中，系统模块的主要设计内容包括以下3 个方面：

（1）基本信息管理。其信息内容涵盖对消防装备的分类、机构人员设计、工作人员安排、设备储存管理等多方面内容，需要对相关部分进行信息建档，为现代化管理技术应用提供数据资源支持[3]。

（2）库房部分管理。即对设备的仓储位置、辖区消防人员、库存信息和相关的维护保养记录进行调取与核验，使消防设备管理更加安全可靠。同时，为促进信息化管理方式的实现，需要结合5G 与大数据技术调整目前存在的技术应用不足问题，为物联网技术的实践应用奠定良好基础。

（3）终端与设备接口的管理与控制。消防设备管理系统应用过程中，对终端设备使用性能进行监测，发现设备使用过程遇到的问题，构建科学有效的保证机制，为管理系统应用提供支持，是目前应用的行之有效方式，需要相关领域人员对终端设备使用情况进行管理与控制，有效化解管理工作中遇到的矛盾问题，促使物联网技术在消防装备管理系统中获得发展与进步。