基于物聯網的消防安全研究

王沖，程超，張春迎，宮艷超

（天津渤海職業(yè)技術學院信息工程系，天津300402）

1 引言

隨著網絡時代的到來，將物體像電腦一樣連接在網絡上已經實現，物聯網技術進入了人們的生產生活，其中各種各樣的傳感技術像人的五官一樣可以感受周圍環(huán)境的變化，因此傳感器又被人們稱為電五官。RFID、GPS、ZIGBEE等技術也廣泛應用在物聯網中。本文提出將物聯網技術應用于消防安全中，提高消防安全管理并加強智慧城市智慧校園的建設[1～3]。安全生產生活是人們最基本的保障，也是經濟建設的基石，管理人關注的重點領域。經濟的快速高質量發(fā)展離不開消防安全的保障，是人們安全生產生活的重要基石。

2 物聯網技術

物聯網技術的英文名稱為IOT Internet of Things，是物物相連的網絡，各種物聯網的應用一來于物聯網自動形成的信息交互網絡，目前物聯網的體系架構大多數分為三層架構或者四層架構。四層架構的物聯網四層分別為：應用層、服務管理層、傳輸層和感知層。物聯網的體系架構一般分為三層，從下到上依次為感知層、網絡層、應用層。三層架構的物聯網模型將服務管理層整合到了應用層中。感知層實現對外界的干事，識別和定位物體，采集外界信息等。如RFID 標簽、讀寫器、攝像頭、各種終端、GPS 定位等。第二層為傳輸層：負責感知信息和控制信息的傳輸，物聯網通過信息在物體間的傳輸可以虛擬成一個更大的網絡，網絡層包括各種有線和無線組網技術，接入互聯網的網關等。最頂層為應用層其中包括物聯網業(yè)務中間件，主要完成的是對信息進行動態(tài)匯集、存儲、分解、合并等，應用數據挖掘、云計算等技術。應用層實現物聯網的各種具體應用并提供服務，物聯網應用的行業(yè)十分廣泛，需要結合行業(yè)自身的特點，應用層實際上依賴感知層、傳輸層和中間件層來共同完成具體服務[4～9]。物聯網的體系架構圖見圖1。

圖1 物聯網的體系架構圖

其中物聯網技術的快速發(fā)展也依賴于公共支撐技術例如：網絡管理技術、信息安全技術和標識解析技術、信息處理和服務技術等。其中云計算技術、大數據技術、數據挖掘和數據分析等也是支撐物聯網發(fā)展的重要技術支撐。由于物聯網感知層的數據有數據量大，數據格式異構等特點，因此從感知層到應用層用到的技術很多，物聯網技術也涉及到軟件和硬件等多個領域。

3 消防智能系統(tǒng)建設

消防智能建設將建筑的消防功能連在一起。通過網絡可以獲取消防設施的各種信息，如狀態(tài)信息，溫度信息、氣體濃度等信息。消防的智能建設主要由監(jiān)控部分、自動報警部分和聯動控制部分組成。監(jiān)控部分分別對容易發(fā)生安全隱患的重點部位進行監(jiān)控，如電器設備車間，存放易燃易爆的危化品庫房、存放易燃易爆的儲氣罐等都是重點的監(jiān)控部分。通過布置氣體傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器等可以實時獲得重點監(jiān)控部分的敏感元素數據，一旦數據發(fā)生較大浮動或者有異常數據。將會通過網絡傳遞到自動報警部分，自動報警并提醒安全管理人員迅速處理。同時安全管理人員可以在后臺監(jiān)控平臺大屏幕處看到被監(jiān)控處的實時信息，有效提高了安全監(jiān)管的信息化水平[10～15]。一旦發(fā)生安全事件，安全管理人員還可以按下聯動控制部分的按鍵，自動切斷發(fā)生安全事件的部分的危險源的來源，比如電氣車間發(fā)生安全事件可以做到自動斷電，儲存易燃易爆危化品倉庫發(fā)生氣體泄漏，那么通過氣體傳感器可以探測出泄漏氣體的種類，泄漏的氣體密度等，及時作出正確的處理，降低發(fā)生安全事故的可能性。消防的智能系統(tǒng)建設見圖2。同時系統(tǒng)還具有各種數據庫可以儲存各種格式的數據如視頻數據、圖片、安全日志文件等。

消防智能建設的網絡部分采用有線和無線相結合。對于網絡穩(wěn)定性要求高的部分，比如監(jiān)控視頻等部分的網絡采用有線傳輸，對于布線困難，靈活性要求高的場所采用無線接入的方式，提高場所的布置的靈活性。管理端也有PC 端和移動端，移動端支持多種模式，比如Android 系統(tǒng)，IOS系統(tǒng)等?？梢詫崿F管理人員隨時隨地可以監(jiān)控到消防部位的狀態(tài)。

圖2 消防智能聯動系統(tǒng)

為了保障系統(tǒng)的運行，應配置安全負責人員對系統(tǒng)和安保部位進行巡查并做好記錄，保障系統(tǒng)的正確運行和運行狀態(tài)。另外如果存在線路老化和設備故障等情況會存在監(jiān)督不到位的狀況，因此為了保障安全性，應該是安保系統(tǒng)和安全督查人員協作最大限度的保障安全的生產生活。

4 結論

無論是企業(yè)的安全生產還是學校的學習生活對于人們來說都是最基本的也是最重要的，本文提出將物聯網技術應用到消防系統(tǒng)建設中，按照物聯網的三層體系模型給出了消防智能聯動系統(tǒng)，系統(tǒng)分為監(jiān)控部分、自動報警部分和聯動控制部分。提出將消防智能聯動系統(tǒng)的運行同安全責任人共同運行，通過在重點領域部署各種傳感器，利用網絡和數據庫等技術加強安全生產區(qū)域的管理和監(jiān)督，提高安全管理人員對消防安全工作的效率和質量。

物聯網技術在我國目前還處于發(fā)展階段，存在著技術不成熟，應用領域不完善，標準不統(tǒng)一等問題，這些方面有待進一步研究。張家口大爆炸和天津港大爆炸的教訓是慘痛的，也充分說明了安全生產生活的重要性，暴露了當前生產存在著諸多安全隱患等問題，安全管理人員容易存在工作疏忽，管理監(jiān)控不到位，應急處理不正確等問題，因此將消防智能聯動系統(tǒng)和安全管理人員協同工作是較好的安保工作模式。