物聯(lián)網(wǎng)在消防安全領(lǐng)域的應(yīng)用

■ 汪文忠

物聯(lián)網(wǎng)在消防安全領(lǐng)域的應(yīng)用

■ 汪文忠

0 引 言

雖然物聯(lián)網(wǎng)同互聯(lián)網(wǎng)僅有一個(gè)字的差別，但是物聯(lián)網(wǎng)同互聯(lián)網(wǎng)卻“失之毫厘，差之千里”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)就是在特定的物體上植入一些智能芯片，依靠無(wú)線網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)人和芯片的對(duì)話，進(jìn)而利用植入在物體上的芯片支配物理執(zhí)行一些命令，達(dá)到人同物體進(jìn)行溝通和交流的目的。當(dāng)前，我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的通行定義為：能夠通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)GPS、激光掃描器等信息感應(yīng)和傳感系統(tǒng)將物體同互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)智能化的手段對(duì)特定的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、定位等操作。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義，我們知道，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之上的，它是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人與物之間信息的拓展。隨著消防安全對(duì)高新技術(shù)要求的提高，物聯(lián)網(wǎng)在消防安全領(lǐng)域中的運(yùn)用極大地提高了消防安全工作人員的工作效率，為減少人員傷亡、降低財(cái)產(chǎn)損失作出了重大貢獻(xiàn)。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本應(yīng)用領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，比如智能家居系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家居中的各種電器設(shè)備連接起來(lái)，人們可以對(duì)家中的電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并可以通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)觀察電器運(yùn)行狀況，電器的智能化遠(yuǎn)程控制將會(huì)為人們的生活帶來(lái)巨大的便利。在智能醫(yī)療領(lǐng)域，將生物芯片植入老年人體內(nèi)，芯片就能動(dòng)態(tài)地對(duì)人體的體溫、血壓、心率等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)身體出現(xiàn)異常情況的時(shí)候，智能芯片還可以通過(guò)一定的方式報(bào)警。在智能城市環(huán)保管理領(lǐng)域使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)一個(gè)城市中的大氣和水源污染情況，為環(huán)境保護(hù)工作者提供及時(shí)并且有效的數(shù)據(jù)。在智能交通領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€(gè)路口的車輛信息進(jìn)行監(jiān)控，為交通警察呈現(xiàn)出整個(gè)城市的實(shí)時(shí)交通狀況，為交通警察疏通道路提供了有效的信息依據(jù)。在消防安全領(lǐng)域，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)城市、資源以及人員的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，由監(jiān)控信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳達(dá)調(diào)動(dòng)指令。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用能夠大大減少消防事故的發(fā)生，提高消防運(yùn)轉(zhuǎn)效率，減低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在防火系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）智能樓宇系統(tǒng)；

2）消防器材管理方面；

3）城市消防水源管理；

4）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防管理中的應(yīng)用等。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用存在的干擾因素

2.1 物理干擾

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用將會(huì)越來(lái)越普遍。但是，由于日常生活中各種短波電臺(tái)、無(wú)線信號(hào)發(fā)射塔、各種類型的遙控設(shè)備、無(wú)線電通訊波等正在逐年增加，這些設(shè)備產(chǎn)生的電波將會(huì)對(duì)已經(jīng)設(shè)定好的物聯(lián)網(wǎng)通訊波段產(chǎn)生疊加和干擾，容易讓消防人員接收到錯(cuò)誤信息，影響到消防人員的正常工作。

2.2 相位干擾

即使是同一個(gè)電波發(fā)射設(shè)備發(fā)出的信號(hào)，由于向各個(gè)方向傳播的電磁波會(huì)受到不同障礙物、空氣濕度、氣溫等的影響，導(dǎo)致由不同路徑傳達(dá)的電磁波在接收器接受的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一定的相位偏差。如果相位偏差正好是初始發(fā)射信號(hào)相位周期的整數(shù)倍，那么信號(hào)接收器接收到的信號(hào)同原始相同，反之，信號(hào)則會(huì)被完全抵消掉。

2.3 頻率干擾

當(dāng)今信息通訊和基站正在如火如荼地建設(shè)中，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)中的接收器被聯(lián)通或者移動(dòng)的基站發(fā)射的強(qiáng)烈信號(hào)干擾時(shí)，信號(hào)接收器就會(huì)很容易發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象。

2.4 電器干擾

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，凡是具有浪涌或者震蕩電路的電器設(shè)備都能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)通訊產(chǎn)生干擾，通過(guò)分析和歸類，我們可以將電器干擾類型劃分為3種，即：放射性儀器的無(wú)線電雜波，電器電路工作時(shí)產(chǎn)生的電波和雷電或宇宙射線等其他自然現(xiàn)象。

3 消防安全領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在防火中的應(yīng)用

當(dāng)前，隨著城市化進(jìn)程的加快，高樓層建筑越來(lái)越普遍，相對(duì)于較低的樓層，高樓層的防火工作更加嚴(yán)峻。雖然很多高樓層建筑物中都設(shè)有火災(zāi)報(bào)警裝置、消防栓等消防裝備，但是，由于整個(gè)樓層中的消防設(shè)備數(shù)量繁多、樓層工作人員對(duì)消防工作重視程度不夠等原因，往往使得高樓層的消防管理形同虛設(shè)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)不能有效發(fā)揮這些消防設(shè)備的功用。如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在消防設(shè)備中，就會(huì)使這種狀況得到大大改觀。比如在高樓層容易發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)裝設(shè)智能火災(zāi)傳感器，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，傳感器感受到環(huán)境周圍氣壓和溫度的劇烈變化，就會(huì)向遠(yuǎn)程終端設(shè)備發(fā)射無(wú)線信號(hào)，提醒消防人員在這個(gè)高樓層的某一位置發(fā)生火災(zāi)。在接到信息后，消防人員通過(guò)了解到的信息可以及時(shí)發(fā)布指令，做出準(zhǔn)確的判斷。舉例來(lái)說(shuō)：將智能防火芯片植入樓宇內(nèi)的消防設(shè)備中，樓宇內(nèi)的多個(gè)芯片將會(huì)建立起一個(gè)立體的防火數(shù)據(jù)庫(kù)，為消防人員提供一個(gè)動(dòng)態(tài)的、能夠完全掌握整個(gè)樓層消防信息的體系。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，放置在合適位置的防火傳感器就會(huì)及時(shí)報(bào)警，消防人員根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)反饋的信息就能很快知道起火的位置，從而迅速制定應(yīng)急預(yù)案。智能樓宇系統(tǒng)還能夠管理樓宇內(nèi)的消防栓和應(yīng)急燈。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得樓宇管理更加高效和快捷。

3.2 在滅火中的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的控制下，城市滅火裝備將會(huì)處在一個(gè)實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的監(jiān)控狀態(tài)下，智能化程度高的滅火系統(tǒng)支持消防人員對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，消防人員通過(guò)消防設(shè)備中的監(jiān)控鏡頭可以尋找火災(zāi)發(fā)生的具體地點(diǎn)，并遠(yuǎn)程控制消防栓，調(diào)整角度噴水滅火。這種高度智能化的滅火設(shè)備將會(huì)在消防隊(duì)員趕到火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)之前承擔(dān)起滅火的重任。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的分支GIS技術(shù)在制定滅火預(yù)案中的應(yīng)用是非常廣泛的，這得益于GIS技術(shù)豐富的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，GIS技術(shù)可以提供地理位置的影像學(xué)成像甚至是立體成像。在實(shí)際消防滅火預(yù)案制定的過(guò)程中，滅火指揮人員需要從空中對(duì)整個(gè)消防點(diǎn)的情況進(jìn)行分析和處置，結(jié)合對(duì)消防位置

的周邊情況的掌握再結(jié)合水源位置、道路分布情況、車輛的調(diào)度情況、周圍居民和行人分布等等因素，制定可行的進(jìn)攻位置和撤退方向?；跍缁瘘c(diǎn)地理位置的復(fù)雜因素的考慮，GIS技術(shù)在制定滅火預(yù)案中所發(fā)揮的巨大作用是不可估量的。除此之外，消防通訊指揮系統(tǒng)通過(guò)對(duì)GIS提供數(shù)據(jù)進(jìn)行多元的整合、處理可以顯示報(bào)警點(diǎn)，進(jìn)而在指揮系統(tǒng)的大屏幕上將著火點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)示，并自動(dòng)顯示出著火點(diǎn)四周的道路、環(huán)境等情況的資料。這些資料都可以通過(guò)連接在消防通訊指揮系統(tǒng)的大屏幕上的打印機(jī)打印出來(lái)，極大地方便了消防人員對(duì)著火點(diǎn)四周情況的掌握，為消防人員及時(shí)準(zhǔn)確地判斷火情、調(diào)度車輛帶來(lái)方便。

3.3 在日常管理中的應(yīng)用

相關(guān)人員將水源的位置、出水量大小等信息輸入到智能芯片中，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，這些智能芯片將會(huì)為消防員提供及時(shí)準(zhǔn)確的水源分布等具體信息，讓消防人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地掌握火災(zāi)發(fā)生地區(qū)的消防設(shè)備分布，進(jìn)而對(duì)調(diào)動(dòng)消防車輛，部署消防力量作出更加快速和科學(xué)的安排。

3.4 消防遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用

城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控就是依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)城市中的各個(gè)建筑物進(jìn)行有效的消防監(jiān)控，在消防預(yù)報(bào)方面，工作人員可以通過(guò)植入建筑物內(nèi)的芯片所反饋的信息來(lái)預(yù)測(cè)建筑物內(nèi)的消防安全情況。一旦芯片中的壓力和溫度感受器感受到超出正常范圍數(shù)據(jù)的溫度和壓力信息的時(shí)候就會(huì)發(fā)出警報(bào)。城市消防安全的快速預(yù)警機(jī)制是依靠先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，具體來(lái)講，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的消防安全監(jiān)控系統(tǒng)就是依靠無(wú)線電波傳輸模塊對(duì)整個(gè)建筑物的消防狀況進(jìn)行監(jiān)控并傳輸有效信息的。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防遠(yuǎn)程監(jiān)控中心能夠及時(shí)接到火災(zāi)發(fā)生地的具體信息，為消防人員贏得寶貴的反應(yīng)時(shí)間。

3.5 在消防裝備上的應(yīng)用

生產(chǎn)消防器材的廠家可以在器材中植入智能芯片，芯片中包括有該器材的生產(chǎn)日期、使用期限、使用范圍和使用方法等等。由于當(dāng)前市場(chǎng)還有假冒偽劣商品存在，生產(chǎn)廠家在消防設(shè)備中植入智能芯片還可以幫助消防人員來(lái)鑒別消防器材的真假。當(dāng)消防人員需要使用或者檢查這種消防器材的時(shí)候，只需要通過(guò)終端設(shè)備對(duì)智能芯片進(jìn)行掃描就能達(dá)到目的。由于火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員調(diào)動(dòng)頻繁，火災(zāi)場(chǎng)面較為復(fù)雜，在濃煙彌漫的火災(zāi)發(fā)生地，消防指揮官需要及時(shí)準(zhǔn)確地知曉火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的消防人員人數(shù)以及他們的健康程度。這時(shí)，植入消防人員體內(nèi)的智能芯片就發(fā)揮出了其應(yīng)有的作用，通過(guò)智能芯片，消防指揮官可以快速清點(diǎn)人數(shù)，動(dòng)態(tài)了解各個(gè)隊(duì)員的身體指標(biāo)。當(dāng)某個(gè)隊(duì)員的身體指標(biāo)不太正常的時(shí)候，指揮官可以通過(guò)智能設(shè)備給予及時(shí)提醒。在消防開始或者結(jié)束的時(shí)候需要清點(diǎn)消防設(shè)備，傳統(tǒng)的方法總是依靠人力來(lái)清點(diǎn)，這種清點(diǎn)方式的效率和準(zhǔn)確度都不高。將智能芯片植入消防設(shè)備中，待需要清點(diǎn)設(shè)備的時(shí)候，消防人員只需要利用終端設(shè)備對(duì)這些消防器材進(jìn)行一次掃描就能夠?qū)υO(shè)備基本信息了如指掌。在消防車輛管理方面，消防指揮官可以對(duì)植入智能芯片的車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，指導(dǎo)消防車輛選取最短的路線到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。此外，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還能夠?qū)ο儡囕v中的水位壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)組織相關(guān)工作人員對(duì)水壓不穩(wěn)定的消防車進(jìn)行維修。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化社會(huì)的構(gòu)建正在不斷完善。借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我國(guó)的消防安全工作將會(huì)朝著現(xiàn)代化、智能化的方向大踏步前進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，敦促著廣大消防官兵在知識(shí)技能方面的提高，高新技術(shù)的使用在不知不覺(jué)中變革著消防隊(duì)員的工作部署和工作理念。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的消防管理和調(diào)度系統(tǒng)，能夠?yàn)楝F(xiàn)代化消防反應(yīng)速度的提升作出不可磨滅的貢獻(xiàn)，為消防系統(tǒng)的現(xiàn)代化奠定信息基礎(chǔ)，促進(jìn)消防調(diào)度指揮系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和完善。