智能市政消火栓在消防救援工作中的應用

■ 蔣軍 合山市消防救援大隊

水是滅火救援當中最實用、最便宜和最常用的滅火劑。作為火災救援的主要水源，市政消火栓可以第一時間為良好的救援供應較好的彈藥保證。所以，市政消火栓作為重要的公共消防設施，是衡量一個城市防火能力的基礎和關鍵，也是一個城市安全與發展的重要標準之一。確保市政消火栓的完整性和有效性是獲得滅火救援的基本保證，對良好的保證城市居民的財產安全具有十分重要的效用。傳統市政消火栓的管理方法缺點明顯：一是實時性差，二是不夠準確，三是拖延時間較長，所以很難應付快速變化的消火栓的運作。文章主要分析了基于物聯網的市政消火栓的管理方法和應用。

一、傳統市政消火栓的管理現狀

市政消火栓設施分布廣泛，在較為發達的國家、地區，市政消火栓的使用主要依靠法律的約束和公眾的自我控制。然而，在我國消火栓的管理仍存在一些漏洞，無法保證消火栓的正常使用。目前存在易損壞、維修難度大、管理復雜、責任不明確、管理、維修、維護單位不一致等現狀，進而造成消火栓漏水、違反用水規則等問題，這可能導致消防救援現場用水壓力不足甚至缺水，進而錯過最佳滅火期，造成大量的人身財產損失，影響城市安全。

（一）責任不明

在國外發達地區，市政消火栓用水有賴于法律的威懾和公眾的自我約束。但在我國，由于市政消火栓管理任務和部門不明確，水務、城管、公安等部門存在互相推諉現象。此外，以往的市政消火栓管理是以定期人工巡查、加大宣傳引導、公民自我約束、建立健全消火栓檔案等方式為主，耗費人力物力，管理難度大，再加上部門日常任務繁重，難以抽出相關人員對消火栓進行全面管理。因此，市政消火栓管線損毀、漏水狀況較為嚴重，難以滿足社會安全發展的需要。

（二）消防檔案不完善

部分消火栓設備的數據文件建設不完善，更新不及時，導致消火栓信息無法做到互通互報，控制和維護難以控制。同時，消防檔案不完善也會造成消火栓定位困難。目前，大多數消火栓沒有安裝定位設施。其中一些具有定位功能，但不符合坐標系的要求。受水站用水時，水源位置與實際位置誤差在100米左右，一旦發生火災，會延長火災持續時間，這對人身和財產安全構成嚴重威脅。

（三）人工檢測控制非常復雜，無法實時獲取消火栓壓力信息

目前，消火栓的日常管理僅依靠定期的人工巡查或熱心的城市居民舉報，具有嚴重的滯后性，人工巡查也僅限于以下幾個方面：消火栓的類型是否損壞、消火栓是否有積水或堵塞、消防水化物是否有足夠的壓力，只有每季度釋放一次閥門進行檢查，具有嚴重的安全隱患。此外，對消火栓的排放沒有控制也會造成管網飲用水水質的降低。消火栓服務機構要求遵守排放計劃，每季度從消火栓排放廢水。但是，現行的人工管理辦法不能控制消火栓的及時排放，只能靠服務人員的責任心，長時間不排放廢水會對飲用水水質構成嚴重威脅。

二、基于物聯網的市政消火栓管理方法的創新與意義

隨著物聯網技術的飛速發展和廣泛應用，建設“智能化”家庭、辦公、街道和城市的夢想已經實現。作為一種新的信息技術，它的特點是與大數據、信息化、智能化等現代技術和理念的靈活結合，比如云計算廣泛應用于公共工程、交通物流、工控、環保、社區管理等領域。這使人們的日常生活和公共安全發生了深刻變化，消防部門也提出了實現基礎信息化目標的新思路。

利用消火栓上的設備連接技術，安裝智能控制裝置，通過采用多功能傳感器、低功耗傳輸模塊等，定期將消火栓的基礎信息發送到智能手機、電腦等終端的云端平臺。如利用PDA對消火栓管網進行實時監控，采用全球定位系統了解消火栓的位置、設備正常運行狀況和壓力，并按既定時間表定期加載到監控中心，以協助管理城市消火栓。又例如深圳水利科技、浙江九龍、唐山平深等公司設計的消火栓智能控制系統的成功實踐，都可以協助管理城市消火栓。智能控制設備通常安裝在消火栓箱蓋上，可實時監控消火栓狀態信息，并可將任何異常啟動數據通過網絡傳輸模塊下載到監控器上。具體設備控制功能包括：（1）損壞監測。可以內置設備傾斜傳感器，感知消火栓的角度。如果設備傾斜超過45度，可認為消火栓已被撞到或損壞，應急信號會傳輸到控制中心，提醒維修人員進行及時的維修或更換。（2）非法用水監測。該裝置能感應閥門的關閉度，從而確認消火栓開關軸是否擰緊，實現對非法用水的控制。當傳感器轉向消火栓軸時，計算出具體的時間信息，并啟動向控制中心示警的信息上報裝置。（3）漏水監測。該裝置能根據壓力傳感器中壓力信號的變化來檢測其是否漏水，并根據需要啟動相應的信號系統。（4）水壓監測。該裝置能實時讀取消火栓上的水壓數值，并按規定的時間間隔將讀取的結果上傳到監控中心，并根據設置的壓力信號的下限和上限進行預警判定。如果觀察到的壓力超過規定的限制，會將示警信息上傳到監控中心。（5）電池電壓監測。監控裝置內置大容量可充電電池，該裝置可以控制電池電壓。如果電池電壓低于規定值，將自動向控制中心報警。

由此可見，智能市政消火栓在消防救援工作中的應用意義重大。首先，當通過遠程智能監控檢測到設備出現異常時，系統會立即啟動通訊模塊向監控中心報警。值班監控中心將第一時間提醒維護人員，及時進行現場調查，糾正異常現象，確保消火栓的正常運行。其次，做到火災應急快速響應。智能消火栓控制系統可以迅速、準確地發現消火栓位置、數量，并結合全球定位系統對救援現場附近的消火栓進行快速定位，有效提高滅火救援效率。此外，還可以利用北斗定位技術來確定城市的消火栓是否安裝到位。最后，做到維保快速、便捷。根據市政消火栓維護保養的相關要求，消火栓管理由人工管理機構轉變為自動化管理機構，實現了消火栓的動態管理，包含消火栓資產和人員信息的大型數據庫，還可以提供完整的觀察清單，以確保整個區域內消火栓信息的有效管理，特別是在智能監控方面的管理。在消火栓上安裝智能監控模塊，通過無線通信與監控中心建立良好的數據連接，以此來對消火栓的動態進行良好的監控。如果消火栓產生漏水、壓力不夠、損壞等一系列狀況，消火栓上的監控模塊能夠良好地通過監控平臺的無線傳輸及時報告實際情況，使管理科學化、智能化；規范消火栓檔案管理機制，確保無紙化工作。將紙質文檔轉換為電子文檔，方便了信息的存儲、查詢、修改和丟失；系統保留了外部數據接口，保證了水消防、公共安全、交通等不同政府部門之間的信息交換。

三、智能技術在消防救援中的應用

智能火災報警是通過對現有報警系統進行智能化改造，引入了元件、控制和程序的混合模型，采用語音識別、智能搜索、導航定位，準確提取、自動導入報警元素，創建文字信息、微信息，提供災害現場鏈接、現場圖像等信息通道和其他形式的報警響應，借助歷史災情關聯、研究迭代、智能調度計劃、撤軍鑰匙，智能識別遇險場景、被困人員、響應等級等操作要素，為救援信息的傳遞提供最佳的途徑和方法。“有效統一指揮平臺”的應用有效地覆蓋了不同移動終端用戶的各類消防救援力量。

（一）接警調度

智能火災報警接收處理系統在原有119電話報警模式的基礎上，引入了新的互聯網技術，增加了公共應用終端報警、微站應用終端報警、微信小程序等新的報警通道，拓寬了群眾終端報警通道，并在報警反饋方式后建立短信鏈接，以便實時上傳圖片、現場視頻，提供報警定位等信息，擴展報警接收器與報警之間的音視頻對話，直觀、實時掌握災情，為準確研判警情提供支持，進而能一次性調配足夠的力量，迅速到達災情現場。同時，還可以利用智能語音翻譯技術將報警語音轉換成文本，并根據語氣和上下文進行智能糾錯和自動分句。語音轉換準確率達90%以上，通過運營商基站定位、地址信息自動匹配、報警短信鏈接反饋、物聯網設備報警、災害類型等關鍵詞，實現報警地址的準確定位，并自動填寫接警信息，大大減少接警災情信息所需的時間，提高了報警定位精度，使指揮中心能夠準確定位災情。此外，對接警處理系統地圖平臺進行了升級，將互聯網上豐富的生命周期IPE數據與最后一公里的人口統計數據相結合，通過接收代理的輸入地址可以實現模糊查詢和匹配，為快速準確定位報警地址提供了技術支持。

（二）指揮調度

加強救災人員的部署和業務培訓，加強市區實時動態管理，精簡應急響應隊伍。首先，應要將多種形式的消防隊伍（政府、企業、鄉鎮專職隊）以及社會面消防力量（如：微型消防站、藍天救援隊、供電等單位）進行統一指揮調度，發揮“最后一公里”機動指揮作用。網絡部署支持系統、小型非國家組站、專用消防終端可對接到互聯網上，用于如小型消防站以及移動微站終端等最小救援力量的組織、調度。同時，完善通訊對接機制。在智能城市建立“天網監控”，規范消防無人機的使用，建立包含無線數字通信、云平臺和便攜式衛星站、便攜式地圖等工具的指揮通道，實現火場與指揮中心的不間斷通信控制，建立高、中、低、遠、近互補的全頻、立體指揮通信。此外，還需要加強消防救援管理。通過自動導航App，途中部署兵力，途中搜索信息，以實現指揮中心與指揮員的對接、照片傳輸等功能模塊，便于先進指揮員實時掌握作戰信息資源，完善部門協作機制。還可以與政府機構建立數據交換機制，提供交通、氣象、地形、道路等數據，與市應急管理局、公共安全音視頻系統聯網，確保市應急機構與應急單位的聯動，應急救援專家組成員由各部門共同管理，有效提升社會各群體之間的合作能力。

（三）輔助指揮

首先，統一記錄、生成救災數據，如救援級別、災害類型、預報、消防手段、工作能力等；根據對消防現場的準確定位出動警力，根據燃燒程度和類型進行智能分析救援方案，系統自動匹配當地開發的智能消防站的配置規則，自動生成一組車輛，保證了從人工識別向智能技術的過渡。部署初期，系統自動連接轄區內的特種消防隊、小型消防站等救援力量。根據現場情況和電話數量，結合氣象、水文、建筑、燃料等物質等資料，對災害發展進行了多維分析，通過完整記錄收集到的過程數據，加上歷史警情情況，通過計算機教學算法自動優化配置模式，形成一個不斷更新的迭代、自主學習、深思熟慮的智能調度程序，提高安置方案的科學性和可靠性。其次，開發信息采集與更新功能，對消防水源、消火栓、重點部門、小型消防站、道路交通限制、隱患排查、消防設施等信息進行采集與優化；實施小規模采集、多點使用，為作戰指揮提供最新數據，幫助指揮員加強對現場情報的控制，進而第一時間做出正確決策，在火場展開行動部署，提高數據應用水平。在滅火行動結束時，現場救援工作由技術輔助指揮員負責，幫助指揮員獲得周圍水源、消防站分布等情況；復盤救援的實際情況，加強與各單位合作，使數據易于調整和準確。最后，完善消防指揮救援平臺的數據綜合功能，實現投資和資源共享，避免數據的二次寫入和重復輸入，提高工作效率和質量。克服數據傳輸的障礙、信息封鎖，加強與智能指揮系統、智能消防系統和社會組織的合作，實現資源共享。根據救援規程，及時修訂各環節工作規程，納入智能控制系統，提高控制系統的科學性、準確性和戰斗性。

四、結語

綜上所述，隨著我國城市化的快速發展，這使得以往的消火栓管理形式已很難跟上現階段社會安全發展的需求，對市政消火栓實行較好的、實時的智能監控管理成為一項緊迫的要求。加強智能市政消火栓和智能技術在消防救援工作中的應用是構建智能城市的主要舉措，這樣能夠良好地提升城市市政消火栓的維護管理效率和消防救援效率，對良好的保證城市居民財產安全具有十分重要的效用。