基于物聯網的消防監管平臺構建及應用

羅洪波

（武漢市公安消防支隊，湖北 武漢 430000）

基于物聯網的消防監管平臺構建及應用

羅洪波

（武漢市公安消防支隊，湖北 武漢 430000）

物聯網是目前各個領域中的研究熱點，具有融合性、應用性強的特點。消防安全監管所涉及的技術較多，從設備、設施到信息化技術的應用等。這一特點與物聯網的高融合度的特點具有良好的契合性，為此本文以基于物聯網的消防監管平臺構建為題進行研究。首先梳理了物聯網的特點和結構特征，而后對于基于物聯網的消防監管平臺設計提出了總體的設計框架。最后結合遠程監控和自動噴水滅火兩個子系統，具體分析了其應用的可能性。

物聯網；消防安全；監管平臺；應用研究

1 物聯網介紹

1.1 物聯網的概念

物聯網是近年來被提出的一個關于信息技術領域的研究概念。通俗的來講物聯網就是通過新型的信息技術來實現物物相連功能的互聯網。如果信息互聯網是通過信息互聯的方式來完成了通信和信息傳遞的互聯，那么物聯網則不僅僅局限于信息的交互，而是綜合采用傳感、見識、辨識技術來實現感官認識的交互。例如遠程的監控物聯網就是實現了遠程的視覺感官交互。由于物聯網在功能方面的多樣，可以借助的技術力量廣泛，因此在各個領域中都可以獲得更為廣泛的應用。例如在公共交通領域中的車牌識別功能就是在遠程監控和車牌辨識技術上綜合實現的。但是目前國內關于物聯網在消防安全方面的應用研究和探討還相對較少，為此本文以物聯網在消防監管平臺的構建為題進行研究，分析物聯網在消防安全方面進行深入應用的可能。

1.2 物聯網體系結構

圖1為物聯網的一般結構，從信息的獲取、處理、傳輸來進行綜合的分類可以分為三個不同的層次，即物聯網的應用層、網絡層和感知層，如圖1所示。

圖1 物聯網的層次結構

本文對于這三個層次的功能進行分別說明和舉例。

第一是物聯網的感知層，如果將整個物聯網比作可以快速反應的感知處理系統，那么物聯網的感知層就是整個系統的感知部分，其主要功能是盡可能多的獲取相關的信息。目前一般所采用的辦法是通過監控和識別的方法來完成感知和信息采集，例如前文中所提出的公共交通的卡口監控系統就是通過實際的監控攝像和車輛識別算法來完成對現實世界的認知。除此之外，還有另一個辦法來實現物聯網的感知，就是將對應的信息通過條形碼、二維碼的方式直接將物品的信息存儲在條碼內，而后通過射頻識別的方式來讀取這些信息。但是無論是哪種形式的感知層都可以分為信息的獲取和信息的處理兩個部分。

第二是物聯網的網絡層。物聯網之所以被稱為網絡則是因為有網絡層的存在，其主要功能是完成信息的交互以及傳遞，一般是通過有線或者無線網絡來實現信息的傳遞，而后通過計算機的網絡來完成信息的處理。

第三則是應用層。對于同樣的信息，不同的應用的目的不同。以監控系統舉例，同樣的信息被采集以后，公共安全方面的應用就是利用信息來追蹤犯罪嫌疑人的車輛繪制涉案車輛的行進路徑。而對于公共交通規劃和設計而言，搜集的信息則是用來完成對于車輛行駛規律的分析，以及分析車輛擁堵的原因等。

總的來說，物聯網就是將現實世界中的具象化表現抽象成計算機可以識別的信息，并完成信息的搜集、傳遞和處理的網絡。

2 基于物聯網的消防管理系統

2.1 需求分析

在上文關于物聯網的結構與分析中可以發現，物聯網的特點是通過現代信息技術來實現信息的提出、傳遞和分析。對于消防安全工作而言，則可以根據其工作目的來逐級分析消防安全物聯網管理系統的需求。

從功能上來看，不同類型的消防設施在接入物聯網中的應用和集成水平必然存在差異。例如第一類可以獨立工作的消防設施，在接入物聯網后置需要對其消防告警信息進行采集，而第二類設施接入則需要建立起對應的信息處理應用來完善其功能。本文所提出的消防安全物聯網系統也主要針對這一類設施所構建的消防物聯網。由這一類設施所構成的物聯網主要包含三個方面的功能需求：（1）告警的受理功能。消防系統物聯網的建設目的就是提高消防安全的管理水平以及輔助火災的救災速度等。因此介紹告警是消防系統物聯網需要實現的首要目標，在受理報警的同時需要可以記錄下對應的地點、事件類型等。而這些信息的傳遞都依賴于消防系統物聯網中的感知設備提供對應的信息，所以能夠發出消防告警信息的消防設施在感應到消防事故的同時還應當向系統中傳遞告警信息，而在信息的內容方面應當盡量的全面。（2）遠程的監視和遙控功能。在接受到現場的告警信息以后還應當能夠反映現場的火警情況。由于火災的處理涉及到的相關內容較多。例如涉及到火災現場的用電情況，如果存在高壓電線還涉及到停用供電線路的情況，而高壓供電線路的停電與家用的開關操作存在差異，需要一定的時間讓高壓線路開關的電弧熄滅。因此在第一時間內了解火災現場情況以及周遭的信息對于火災的處理而言十分重要，這就需要對應的遠程監視功能。（3）消防水源的檢測功能。消防系統物聯網建立的主要任務就是對火災進行處理。而參與救火的水源則顯得尤為重要。因此，消防系統物聯網接受告警的同時還需要根據歷史記錄來查看相關的水源分布情況，并根據現場的火災發生地點來輔助推薦對應的救火使用水源。如果涉及到高層建筑還需要考慮到水壓等問題。

2.2 總體框架

按照以上的需求分析可以規劃出消防系統物聯網系統的總體框架，其結構如圖2所示。

由圖2可以發現消防系統物聯網系統總共包含了六個部分，分別是日常運維管理、消防告警、基礎信息以及輔助服務系統等。以下將分別從這六個部分來進行描述。第一是消防管理對象系統，在這個部分中對于消防管理的對象進行統計和監督。包括對于常見的消防安全設施的統計、管理和監視等功能。例如對于相仿門廊現場的監視、消防告警設備的監視等。對于這些設施的管理就是對于消防系統物聯網的維護，包括對于新的設施計入系統的標號、信息錄入等。在這些信息維護的基礎上，消防系統物聯網才可以為更多的應用層提供基礎信息。同時消防系統物聯網的設施維護也可以保障系統的穩定運行。第二，消防感知管控系統，這部分則是通過信息化技術手段對現實世界中的信息進行采集和監控，這個部分是消防物聯網中最為核心的部分。既是整個系統的感知樞紐也是所有命令在下達時的執行樞紐。第三，其他四個方面的子系統并沒有帶有強烈的物聯網色彩，主要是提供系列的輔助功能，包括消防服務、相關法律法規介紹以及用戶登錄的信息錄入和控制等。

圖2 消防系統物聯網總體架構

3 系統應用

3.1 消防遠程監控領域的應用

消防遠程監控是消防物聯網的重要組成部分，其主要功能是對建筑物內部的相關消防設施以及消防安全狀態進行監控。目前在這方面的應用中主要是采用攝像頭監視的方式來實現對于消防安全狀態的監視，對于一些人員密集型的場所，例賓館、飯店等，則加裝自動滅火裝置等設施。但是這些功能的應用相對于消防物聯網的要求而言還存在一定的差異。一般來說，以物聯網為特征的智能消防是通過無線信息傳輸模塊采集火警控制系統運行狀況、建筑消防設施運行狀態等，并及時向消防部門提供信息的一種信息技術手段。物聯網技術的互動“對話”功能還可為火災救援贏得寶貴時間。

3.2 自動噴水滅火系統和消火栓系統的應用

目前由于條件的限制只在人員密集和一些特殊場所使用了對應的自動噴水滅火系統。但自動噴水滅火何時啟動、何時停止等問題都是自動噴水滅火系統投入使用的關鍵。在物聯網的建設以及大量信息連接的系統中，為自動噴水滅火系統的改進和深入開發提供了有效依據。

在自動噴水滅火系統進行使用時，其關鍵問題是找到啟動該系統的特征物理量。對于簡單的火災告警系統而言，只是通過簡單的煙霧以及溫度來完成對于火災發生情況的監控。在接入物聯網以后可以通過更加多維的尺度來對火災的情況進行綜合判斷。例如對于火災告警設施的具體位置來獲得對應的火災場所，從而來劃定自動噴水滅火系統的啟動條件，對于人員密集和有危險物品存放的場所加強對應的監管，和放低系統的啟動條件。從而實現對于不同場所的差異化管理，采用這種方式無論是對于消防安全的管理強化還是對于集約化消防安全管控的資源都具有積極意義。

[1]楊震.物聯網及其技術發展[J].南京郵電大學學報,2012,30(4):9-14.

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[3]寧煥生,張彥.RFID與物聯網[M].北京:電子工業出版社,2015.

D631.6

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1671-0711（2017）06（下）-0167-02