物聯網在地下空間防災預警中的應用

楊欣偉 張冬輝 唐山工業職業技術學院

一、引言

隨著我國經濟社會的不斷發展進步，城市化的進程不斷加快，作為現代城市的關鍵構成部分，地下空間擁有著擴大城市容量，改良城市環境，節約土地資源等功能，在21世紀不斷受到越來越多的重視。地下空間在開發利用中得以飛速發展，地下空間的安全隱患也在不斷凸顯，目前我國迫切地需要將現代化的新興技術引入到地下空間的放在預警當中，通過物聯網技術來開展相關的科研，用以促進基礎設施的安全性能的提高。

二、淺析地下空間安全問題

我國步入二十一世紀，在經濟社會快速發展與城市化深度擴展的推動之下，地下空間所開發利用的規模與范圍正處于不斷擴張的狀態，目前我國“超級城市”已經步入對地下空間的深入開發、快速發展的階段。我國以底碟、隧道等地下建筑為主流的城市地下空間目前正處于開發階段，地下空間逐步演化為公共空間的延伸的關鍵部分，直接影響著城市化的發展歷程。

地下空間在概念上通常是指以巖石土地和水為介質地面之下的空間。在地下空間的開發進程當中，因地質環境具有隱蔽、密閉、復雜等特點，其內部容易產生災害事故，導致支援難度大，難以協調，災害后果嚴重且難以修復等。出于這種原因，地下空間的安全問題已經演變為制約城市化進程的關鍵問題，完善安全系統是對地下空間進行下一步開發利用的必要措施。

地下空間的安全管理系統是通過不間歇地對數據進行讀取與分析，并通過大量且復雜的信息數據進行及時反饋，對管理流程中實現決策支持，信息傳輸在安全管理系統中貫穿于始末。現階段物聯網技術飛速興起，合理并靈活的運用物聯網技術將會轉變城市地下空間的安全管理模式，對安全系統進行全層面創新。

三、基于物聯網技術的實際應用

物聯網的框架技術體系主要包含感知層、網絡層與應用層。

（一）感知層

物聯網所采集的數據涉及到傳感器、RFID、即時定位技術等等，獲得深入并且透徹的感知是物聯網實現的必然要求。通過更加透徹的感知系統，可以利用物聯網的設備隨時感知測量所需要的信息，借助傳感器、二維碼、追蹤定位等多元化的手段可以對地下空間開展全面并且透徹的感知，通過感知層可以廣泛并準確的對地下空間實時數據進行收集，適用于多種復雜的地下空間環境，要想進一步完善的安全管理與防護措施，感知層的作用必須得以重視。

（二）網絡層

物聯網實現的基礎是進行廣泛而全面的互聯互通。優化并改良物聯網應用的特征，并對網絡進行協同感知，將移動通信技術與物聯網深度結合，將感知層在地下空間受災時所獲取的數據高效率、安全準確地進行傳輸。

（三）應用層

物聯網未來發展的關鍵目標是獲取更加智能、更加豐富的應用。為了廣泛地實現應用智能化，需要將物聯網技術與地下空間的實際情況進行融合，對感知層收集到的數據與信息進行深度分析，以便于取得更加完善、新穎且系統的決策。智能應用如果可以滲透到地下空間中安全管理系統的各個部門，如識別安全隱患，智能分析安全信息，安全組織的調度與聯絡，仿真模擬災害發生時的防災預警措施。

四、結語

安全作為城市化發展進程的基礎性環節，在城市地下空間的開發與利用當中起著不可或缺的作用。本文以地下空間安全管理的問題、隱患與實際需求為出發點，構造了基于物聯網技術的地下空間防災隱患模型，展現著物聯網技術感知透徹、準確傳輸、智慧應用的特點。

以物聯網技術為基礎的地下空間安全系統是一個深度自我感知、自我調控的閉環系統，其中包括感知、傳輸、整理、決策等多個環節，采用先進的新媒體技術，對繁雜的安全信息實行動態管理，在整體上提高了數據實時采集的時效性、關聯能力與分析決策能力，從而讓地下空間實現透明化，在真正意義上實現了閉環系統的智能決策。

以物聯網技術為代表的智慧化體系是城市地下空間安全管理未來的充滿光明的道路，可以說是大勢所趨，基于物聯網技術的地下空間安全管理系統從物聯感知，智慧建模與空間分析等多種方面進行研討。除此之外，結合新興技術來對信息工程進行實踐也是我們下一步應該主要攻克的方向。