物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用研究

■ 王盛彬 德州市消防救援支隊(duì)

通訊網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了更為全面的發(fā)展，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各專業(yè)領(lǐng)域中的進(jìn)一步滲透，使其自身獲得了更為廣闊的發(fā)展前景。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在滅火救援工作中，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)救援活動(dòng)進(jìn)行智能化的監(jiān)測(cè)、管理與調(diào)整，不僅可以提高消防救援質(zhì)量，還有助于提升消防隊(duì)伍的滅火救援能力。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念與特征

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其本質(zhì)是信息技術(shù)的一種，是互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的進(jìn)一步延伸，它是利用信息傳感類技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體信息的及時(shí)收集、傳遞，并以此為依據(jù)搭建一個(gè)相對(duì)較為穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)物與物、物與人以及人與人之間的信息網(wǎng)絡(luò)連接，從而為各項(xiàng)事務(wù)的科學(xué)化管理、控制提供便利[1]。

（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本特征

1.多種傳感器的綜合應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中具有多種樣式、類型的傳感器，而每一個(gè)傳感器均是相同的信息源，但不同類型的傳感器所能獲取到的信息內(nèi)容、格式卻各有差異。傳感器所獲取到的各類數(shù)據(jù)與信息，都具有極強(qiáng)的時(shí)效性，同時(shí)還會(huì)根據(jù)一定的頻率，周期性地進(jìn)行環(huán)境信息收集，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行及時(shí)更新。

2.以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的泛在網(wǎng)絡(luò)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)得以有效發(fā)展的重要基礎(chǔ)，借由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)的相互融合與連接，能夠?qū)ξ矬w的實(shí)時(shí)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)、迅速地傳輸。以物聯(lián)網(wǎng)為主要依托的傳感器，能夠?qū)Ω黝悢?shù)據(jù)信息進(jìn)行定期、定時(shí)的收集與整理，之后再借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，由于數(shù)量極為龐大，因此形成了海量的信息；同時(shí)，在進(jìn)行信息的傳遞、傳輸期間，為對(duì)數(shù)據(jù)信息的有效性、精確性進(jìn)行必要的保障，應(yīng)當(dāng)適應(yīng)各種不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議。

3.具有智能化的處理能力

物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠?qū)Ω黝悅鞲衅鬟M(jìn)行連接，其還具有智能化的處理能力，可以對(duì)物體進(jìn)行智能化的控制，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將智能處理能力與傳感器進(jìn)行相互結(jié)合，再借助云計(jì)算、模塊識(shí)別等智能化技術(shù)，對(duì)其應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行拓展。同時(shí)，還需要對(duì)傳感器中的海量信息進(jìn)行分析、處理、加工，以便從中獲取有實(shí)用價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而滿足用戶的個(gè)性化需求，并可以對(duì)新的應(yīng)用領(lǐng)域與模式進(jìn)行拓展。

二、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)包含的三個(gè)層面

首先是感知層，它是由各種傳感器、傳感器網(wǎng)所構(gòu)成的傳感系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)與核心。其功能是對(duì)物體進(jìn)行感知、識(shí)別，并對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集、分析，同時(shí)還要接收并下達(dá)有效的指令。感知層主要涉及RFID標(biāo)簽、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及讀寫(xiě)器等部分，其核心技術(shù)包括通信技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)等。在滅火救援的應(yīng)用中，感知層的主要作用在于火災(zāi)感應(yīng)、生命體征感應(yīng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及影像采集等。

其次是應(yīng)用層，應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和專業(yè)技術(shù)的相互連接與融合，并根據(jù)實(shí)際的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及市場(chǎng)需求，為用戶提供所需服務(wù)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)智能化應(yīng)用的有效實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用層主要包括中間件層、應(yīng)用服務(wù)層兩部分[2]。通常情況下，中間件層能夠?qū)?yīng)用服務(wù)能力進(jìn)行有效調(diào)用。而應(yīng)用服務(wù)層則涉及各種各樣的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)應(yīng)用層可以使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能醫(yī)療、物流以及消防等方面的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。

最后是網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是，對(duì)感知層所獲得的各類信息進(jìn)行傳輸、分析以及處理。它是感知層與應(yīng)用層之間的重要紐帶，其涉及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、智能信息平臺(tái)以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等部分。網(wǎng)絡(luò)層的核心技術(shù)是通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，其主要功能是對(duì)感知層所獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、信息，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行及時(shí)的傳輸，以便可以有效地實(shí)現(xiàn)相關(guān)的智能化功能。

三、滅火救援中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用

（一）智能化地規(guī)劃滅火救援路線

滅火救援路線的合理規(guī)劃，對(duì)于整體救援工作而言具有極為重要的價(jià)值與作用，對(duì)救援路線的安全性、穩(wěn)定性進(jìn)行保障，可以確保消防人員與水帶的安全。一般情況下，滅火救援路線是由現(xiàn)場(chǎng)的消防指揮人員依據(jù)實(shí)際火情、地形以及區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃的，這樣會(huì)使路線的規(guī)劃存在一定的局限性。而通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理利用，可以在各消防中隊(duì)的水槍中放置有效的感應(yīng)裝置，以便可以將水槍位置、出水量、所屬單位等信息及時(shí)地傳輸給指揮中心，并使指揮員可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)救援的布置情況進(jìn)行準(zhǔn)確、全面地了解，以便可以根據(jù)實(shí)時(shí)的火場(chǎng)情況對(duì)滅火救援的路線進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整與規(guī)劃。此外，還可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在消防水源的探知方面，即可以利用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)打破距離限制等問(wèn)題，及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)周邊的水源位置等情況及時(shí)傳遞給指揮中心，并利用前端傳感器裝置對(duì)周邊環(huán)境與水源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這樣可以使指揮員在接到火警警情時(shí)，能夠第一時(shí)間對(duì)周邊的消防水源情況進(jìn)行掌握，并可以制定具有針對(duì)性的消防供水方案，以便為滅火救援提供充足的消防用水，同時(shí)還可以據(jù)此對(duì)路線進(jìn)行更為科學(xué)的規(guī)劃。

（二）對(duì)消防人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的智能管理

在進(jìn)行滅火救援的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用，可以對(duì)消防人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的智能管理。消防人員在進(jìn)入火災(zāi)救援現(xiàn)場(chǎng)前需要佩戴傳感器設(shè)備，這樣能夠?qū)ο廊藛T的個(gè)人狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便對(duì)其生命體征、周邊環(huán)境等信息進(jìn)行充分了解與掌握；在監(jiān)測(cè)出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，也能夠?qū)π枰戎娜藛T的位置進(jìn)行確定，以便可以在第一時(shí)間開(kāi)展有效的救援活動(dòng)[3]。傳感器裝置可以對(duì)個(gè)人體征中的心跳、心率、呼吸、脈搏以及體溫等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并利用無(wú)線通信裝置、平臺(tái)等，將數(shù)據(jù)迅速地傳輸給指揮中心，這樣可以在體征數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變動(dòng)時(shí)，對(duì)消防人員進(jìn)行及時(shí)的提示與警告，或是下達(dá)撤退的命令。同時(shí)，可以將位置傳感器安裝在消防頭盔上，以便可以對(duì)救援現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)消防人員的動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤與掌握，如果消防人員的動(dòng)態(tài)發(fā)生異常，或是指揮中心與其失去了聯(lián)系，那么其他的救援人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)趕到相關(guān)的追蹤位置開(kāi)展救援活動(dòng)，使消防人員可以及時(shí)脫離險(xiǎn)境。

（三）對(duì)滅火救援現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行智能化指揮

在實(shí)際的滅火救援工作當(dāng)中，水帶敷設(shè)、水槍陣地安排以及滅火救援路線的規(guī)劃確定，是高效率完成滅火救援工作的基礎(chǔ)與核心。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及推廣應(yīng)用，現(xiàn)階段可在滅火救援的設(shè)備中增添各種多功能的微型傳感芯片，使其能夠借助無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的連接，這樣能夠在進(jìn)行滅火救援的過(guò)程中，及時(shí)、準(zhǔn)確地將水槍頭、水帶壓力以及分水的所在位置等相關(guān)數(shù)據(jù)與信息實(shí)時(shí)傳輸給指揮中心，指揮中心則可以根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的火情，對(duì)具體的滅火救援方案進(jìn)行及時(shí)、合理地調(diào)整與安排。當(dāng)消防人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)后，需要對(duì)各式各樣的傳感設(shè)備進(jìn)行充分利用，如紅外感應(yīng)器、有毒氣體感應(yīng)器、定位系統(tǒng)、溫度濕度感應(yīng)器以及生命體征探測(cè)裝置等，并且要與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效連接，借此搭建完善的滅火救災(zāi)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這樣指揮中心就可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)提供的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)消防人員周邊的火情、有毒有害氣體濃度、溫度以及水槍壓力等信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行全面掌握，以便可以及時(shí)作出科學(xué)準(zhǔn)確且有效的救援決策。

（四）對(duì)滅火救援力量進(jìn)行智能化調(diào)度

在進(jìn)行滅火救援時(shí)，合理的調(diào)度救援力量，對(duì)滅火救援工作的順利開(kāi)展具有極為重要的意義，其中救援車輛的種類、實(shí)際情況以及隨車的滅火救援裝備等因素，都是對(duì)滅火救援力量進(jìn)行指揮、調(diào)度的過(guò)程中，需要進(jìn)行全面與深入分析的重要內(nèi)容。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在滅火救援工作中，并通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式的網(wǎng)絡(luò)視頻及其服務(wù)器技術(shù)的有效應(yīng)用，構(gòu)建具備完善軟、硬件設(shè)備的高性能、高效率的監(jiān)督與控制系統(tǒng)。此外，需要借助DCN網(wǎng)絡(luò)，對(duì)火災(zāi)事故的現(xiàn)場(chǎng)救援影像進(jìn)行及時(shí)的傳輸，并且要應(yīng)用全新的IP地址與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行高質(zhì)量的連接，以便推進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)抓拍、視頻錄像與保存等相關(guān)功能的有效實(shí)現(xiàn)[4]。憑借完善的視頻影像監(jiān)督與控制系統(tǒng)，消防救援隊(duì)的現(xiàn)場(chǎng)指揮以及后方的指揮部可以對(duì)消防車輛的出警狀況、消防車輛所在區(qū)域的分布等各種情況進(jìn)行全面與充分的掌握，以便對(duì)滅火救援的實(shí)際工作情況進(jìn)行詳細(xì)的了解，并能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要合理的對(duì)救援力量進(jìn)行調(diào)度，這樣可以及時(shí)、高效地完成救援任務(wù)，同時(shí)還可以利用現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控錄像進(jìn)行救援后的戰(zhàn)評(píng)與總結(jié)。此外，還可以通過(guò)應(yīng)用消防車輛油箱、水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵性位置的壓力傳感器，對(duì)消防車輛開(kāi)展救援的具體時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)待命狀態(tài)以及實(shí)際出水情況等，進(jìn)行全面掌握，以便可以對(duì)消防車輛的調(diào)配、替換方案進(jìn)行更為科學(xué)與合理的規(guī)劃。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為消防救援事業(yè)的新發(fā)展提供了重要的機(jī)遇。在滅火救援工作當(dāng)中，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)、合理以及深入的應(yīng)用，可以推進(jìn)消防救援隊(duì)伍整體業(yè)務(wù)素質(zhì)、能力與水平的提升；同時(shí)可以在救援過(guò)程中，對(duì)救災(zāi)力量進(jìn)行智能化的調(diào)度，使消防人員能夠保持良好的救援狀態(tài)，并可以對(duì)救援路線進(jìn)行智能化調(diào)整，從而使滅火救援的效率得到提升。