物联网在建筑物消防安全中的应用

2022-02-22陈琪

中国科技纵横 2022年24期

陈琪

（杭州市消防救援支队余杭区大队，浙江杭州 311100）

0. 引言

既往我国火灾预防控制系统的应用效果虽然尚可，但其中仍出现诸多弊端，导致建筑物消防安全工作难以得到切实优化，火灾预防效果也难以令人满意。随着科技水平的不断提升，通过应用物联网技术，我国的火灾预防控制系统已经得到了越来越显著的优化，不仅能够对火灾的发生、发展进行实时监测，还可有效改善消防人员消防设备的配置以及消防体系的应用效果，有利于促使消防资源的整体应用效果得到提升，也可以提升建筑火灾防控效果，进而实现建筑物消防安全水平的全面提升。

1. 物联网技术概述

1.1 概念

在互联网技术高速发展的背景下，于其中加入移动通信以及传感器等多项技术，并使多项技术充分融合，从而产生的新技术，即物联网技术，可以将其称为信息技术的“第三次热潮”。物联网技术最初由美国麻省理工学院提出，经过世界各地专家学者的持续开发和完善，当前其中包含移动通信技术、现代传感技术以及嵌入式系统技术等多项现代化技术，并且正是因为其中包含多种类型的技术，所以其能够涉及较为广泛的领域，且至今为止，物联网尚不具有唯一定义[1]。从消防安全的角度来看，将物联网技术应用于消防安全领域，可加速智慧消防的建设，提升消防工作的整体水平，并且从实际上来看，我国建筑物的结构越来越复杂，发生火灾事故的可能性相对较高，所以建筑物消防安全受到了越来越多的关注。由此可见，物联网技术在路消防安全中的应用具有重要意义。

1.2 特点

物联网技术具有多方面的特点，主要可以概括成为3个方面：（1）物联网属于一类应用系统，其中包含多种类型的遥感技术，可以将不同的传感器集中于目标物体中，从而构成数个信息源，并同步获取多方面数据信息，有利于高效构建数据库，且数据库中的实时性良好，可随数据的增加定期自动更新；（2）以互联网技术为核心，借助物联网以及无线网络之间的连接对信息进行定时或是实时的发送，之后可以采用网络传输的形式构建起信息资源库，为数据库数据的准确性以及实时性提供保障，且能够以网络协议为基础合理调整各类数据；（3）物联网既技术属于一类集成传感器技术，也属于一类集成智能设备，其中具有较为显著的技术特性，可以针对各个目标对象实施及时的处理以及充分的控制，将物联网合理应用于技术当中，通过采用智能识别云计算遥感技术可以针对各方面所需的信息数据完成采集、归纳以及评价等各项工作，有利于满足多方面的信息处理工作需求[2]。

2. 建筑物消防安全系统设计

2.1 系统组成

建筑物消防安全系统中主要包含3个层次，主要为感知层、网络层以及应用层。

（1）感知层。感知层之中包含多项感知能力良好的设备，包括传感器、传感器网关、摄像头、M2M终端以及GPS等，各项设备需要在消防设备中嵌入或是安装于监测区域，对物体进行感知以及识别，同时采集其在不同使用场景之中产生的各方面信息，还可以接收和执行各项命令。例如，在建筑物中设置火警感应设备以及告警设备，可以及时发现和告警火灾的发生，为消防车安装GPS定位传输装置，可以掌握车辆的出水速度、压力、流量等，从而可以保障监控中心持续掌握消防安全情况，将传感器以及集成芯片嵌入消防头盔，消防员、消防指挥中心以及消防车三者之间能够相互进行通畅的联络，实现远程的监控、远程定位消防员位置、掌握其生命特征，也可将事故现场的各方面参数实时传输到消防监控中心，以提升统一救灾指挥的质量，同时也更加有利于消防员采用合理的自我保护措施。

（2）网络层。网络层的作用在于采用无线网络或者有线网络，在感知层获取火灾隐患信息，并将信息传输至应用层，再由应用层获取消防指令，将指令传输回感知层。

（3）应用层。应用层之中包含消防人员、消防管理人员、消防部门以及防火重点单位等各方面信息，且可以构成信息系统，整体上来看内容较为丰富，所以需要首先针对各项灭火措施开展电子标签管理工作，定期进行维护保养。并开展随机测试，之后需要保障监控中心能够与各个重点监测方位构建起“点对点”形式的通信，并使用消防广播或是对讲电话与119报警中心进行连接，也可直接与消防中队进行连接，消防中队则可采用远程的方式对各类消防设施进行细致控制，并在需要时紧急出警，最后，对于火灾被困人员，监控中心可根据实际情况实时告知逃生通道以及当前火灾情况[3]。

2.2 系统功能

在建筑物消防安全系统的3个层次之中，互联网的作用主要在应用层上得到体现，建筑物消防安全系统中所具备的各项功能，也可以满足应用层的各项需求，其中主要包括消防管理部门、监控指挥中心以及建筑物等。从整体上来看，系统可以根据用户的实际需求呈现出具有差异性的功能，其中监控指挥中心部分属于系统整体的中枢，可以根据涉及的用户需求对系统全部信息进行合理配置和充分应用，功能则主要包括：（1）实时火警监控；（2）地理信息系统定位；（3）联动视频监控；（4）消防设备管理监督；（5）消防值班人员巡查；（6）消防安全管理查询。

消防管理部门可以在获取火警信息之后及时安排出警，同时也可通过系统平台实时掌握建筑物的消防安全管理情况，有利于促使消防监控应用效果的提升，其主要功能包括以下几点：（1）实时火警联动；（2）视频监控；（3）消防设备管理监督；（4）消防安全管理信息查询[4]。

建筑物自身既属于开展消防监控管理工作的重点对象，也属于消防服务中的主要受益者，通过应用消防系统，单位中的值班人员考勤情况可以得到合理把控，还可随时查看单位中的各项消防设施的运行情况、消防知识的学习情况等，从而全面提升单位内部的消防安全管理水平。根据此，在消防安全管理系统之中，建筑物的使用功能主要包括：（1）考勤管理；（2）自身设施管理；（3）自身消防安全管理信息查询。

3. 物联网技术在建筑物消防安全中的应用

3.1 消防管理动态化

将物联网技术应用于建筑物消防安全管理工作之中，可以充分实现消防管理的信息化，并且，相关工作主要针对消防资源以及消防人员开展。相关工作人员可以通过应用物联网技术构建起动态消防管理系统，将各方面消防资源以及人员的信息均录入其中，并为其设置电子标签，使其能够与消防管理中心进行全面连接，从而构成以物联网技术为基础的消防安全管理系统，有利于相关工作人员针对消防资源的评估工作，也有利于提升消防资源的分配效果。一般来说，消防栓、灭火器等均属于应用频率较高且十分重要的消除资源，通过应用物联网技术可以构建起消防资源动态管理系统，针对各项消防资源开展动态化的管理工作，提升各方面消防资源的利用率，避免出现浪费情况。另外，通过应用物联网技术还可针对防重点区域开展实时评估工作，提升灭火设备分配工作的合理性。

3.2 火情预警防控自动化

（1）远距离监测消防水源。通过应用物联网技术为消防栓、消防水箱等消防设备安装无线通信装置。其中的水流动向可以触发传感。并根据已经设定的时间呈周期性的将消防水源信息传输至消防指挥中心的服务器之中，从而实现消防水源状态的实时监测，保障消防指挥中心持续了解消防水源整体状态。由此建筑物中一旦有火灾发生消防员可以及时通过物联网技术定位消防水源并及时开展高效的消防救援工作[5]。

（2）远距离监测消防设施。以物联网技术为基础，建筑物内部已经设置了消防水泵、喷淋头等各项现代化的消防救援装置，为了保障建筑物的消防安全，必须首先保障建筑物内部的各项消防救援装置持续处于可以正常应用的状态。在日常巡查工作的过程中，强化针对消防安全设施的检查工作。但是从实际上来看，检查工作过程中极易出现不重视细节的情况，并可能导致各项消防安全装置在实际使用中的效果受到不良影响，所以需要应用物联网技术对各项消防救援装置进行实时监测，充分明确消防水泵、喷淋头等各项装置的位置。以此为基础，消防部门可以将传感器芯片安装于管道之中，及时掌握系统水压，或是将芯片安装于消防水泵阀门上，持续了解消防水泵的运行情况。同时，还可以选择应用智能图像监测的方式，针对消防通道的实时情况进行监测，如果消防通道被占用，系统可以实时发出警报，及时清理占用消防通道的物品，保障消防安全，同时也更有利于消防救援工作的顺利开展。

3.3 消防救援智能化

火灾救援现场指导工作的智能化，其重点在于构建起建筑物身份系统、调整参战力量以及处理作战现场，所以首先应该针对建筑物设置专门的电子标签，标签内容包括建筑物的高度、楼层数量以及总面积等各方面相关信息。如果发生火灾，物联网技术可以联合大数据及时上报建筑物信息以及建筑物当前情况，有利于消防人员快速掌握建筑物整体状态，从而可以开展更加具有针对性的消防救援工作。为建筑物安装温度传感器，应该尽可能将其安装于内部。由此，消防员可以通过终端系统掌握火灾温度信息，同时通过建筑物身份信息快速明确火源，并及时开展火灾抢救工作[6]。

对参战力量进行调整，也就是合理更换或是替补参与火灾救援工作的消防员以及车辆，在此过程中，需要应用物联网技术优化视频监控系统实时掌握火灾现场实际救援情况，并根据工作需求合理补充消防人员或是设备保障救援工作能够顺利进行。

针对作战现场进行处理，在消防救援工作中，由消防指挥人员精准掌握建筑物动态信息，以合理安排消防救援工作。但是建筑物内部结构、楼道情况较为复杂，如果发生火灾，内部人员以及消防员的生命安全均极易受到烟雾和毒气的影响，而通过应用物联网技术，烟雾感应装置可以及时向消防员发送烟雾的浓度等情况的信息，更有利于根据实际情况进行工作决策，也有利于提升消防救援工作的精准度以及整体有效性，从而有效避免出现人员伤亡等不良情况。

3.4 消防安全系统的信息化管理

（1）消防人员以及消防车的动态管理。通过应用物联网技术可以对消防人员以及消防车分别设置电子身份标签，并通过无线网络构建集中管理体系，在消防车中设置车载终端，通过数据采集模块实时获取车载装置信息，了解消防车装备使用情况，并配合全球卫星定位系统，构建起包含消防车以及消防人员的整体管控体系，降低管理工作强度，提升管理效率[7]。

（2）消防装备动态管理。因为消防装置的复杂程度较高，所以需要使用软件开展管理工作，应该通过物联网技术对各项消防装置进行智能化管理，在同一网络内对消防车以及人员进行主要信息的集中管理，促使消防安全管理工作效果得到提升。