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基于物联网技术的“智能消防”建设探索

2017-04-13郭仁宇尹必玉

上海公安高等专科学校学报 2017年3期
关键词:联网消防火灾

郭仁宇,尹必玉

(上海公安高等专科学校, 上海 200137)

基于物联网技术的“智能消防”建设探索

郭仁宇,尹必玉

(上海公安高等专科学校, 上海 200137)

物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,其应用已成为全社会关注的焦点。消防工作的艰巨性与复杂性要求强大的技术支撑,以适应社会经济发展的需要。如果能将物联网技术应用到消防管理工作中,就可减轻单位和消防部门的工作负担。“智能消防”有利于实现对消防装备、应急预案、消防水源、建筑固定消防设施等消防安全的实时监测、预警、处置和指挥调度。基于物联网技术的“动态化、智能化、网格化”管理模式在消防领域具有广阔的应用前景,物联网技术作为一项新兴的信息技术,必将对消防信息化建设产生深远的影响,为消防工作的发展带来革命性的变化。

物联网;消防管理;智能消防

近年来,物联网以其与“大数据、移动互联、云计算”等先进技术可以兼容互通的特点,在政府工作、交通物流、工业检测、环境保护、社区管理等领域得到了广泛应用,使人们的日常生活产生了深刻变革,也为公安消防部门实现“基础工作信息化”提供了新的思路。目前,城市大部分高层建筑以及重点单位的建筑里都安装有火灾报警系统、固定式灭火系统以及消火栓等常用的消防设备,但由于设备数量多且部分单位不重视消防安全,因此消防部门监督检查比较困难。而“智能消防”是以智能识别、智能处理以及虚拟仿真等当代信息技术作为支撑技术,以GIS定位信息为基础,为城市火灾防控、应急指挥以及队伍管理等建立信息智能采集、汇总、分析、发布及辅助决策的智能化消防数字平台。

物联网技术涉及计算机、有(无)线通信、多网络互联互通、传感采集和集成技术的多学科、多领域的综合性技术体系,在社会公共安全领域有广泛的需求和应用前景。从技术上说,“智能消防”是物联网技术在消防安全与监控领域的一个具体应用,其作用主要体现在消防设施的动态管理和消防安全的远程监控与评估。虽然我国的一些城市已经在消防物联网系统方面进行了一定的应用和研究,但目前仍处于起步和小规模应用阶段。因此,如何利用物联网技术实现火警实时监测,提高我国消防物联网信息化水平,是当前具有重要研究价值和应用价值的课题。在新兴信息技术高速发展的时代,通过持续推进“智能消防”建设,将建筑形态及功能、消防设施、宣传教育、监督管理、灭火救援等信息进行有效整合,从而实现“消防工作物联化”,推动消防工作取得跨越式发展。

一、物联网概念和发展状况

物联网是继计算机技术、互联网技术与移动通信技术之后的世界信息产业第三次浪潮。目前国内外学者对物联网的研究,主要集中在物联网的定义、物联网关键技术、物联网体系架构和应用系统等方面。物联网不同于互联网,它通过在物体上植入各种微型感应芯片使其智能化,然后借助无线网络,实现人和物体的“对话”,物体和物体之间的“交流”。

(一)物联网的概念

目前国内普遍引用的物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。这包含两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。

物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层是物联网的“皮肤和五官”,负责识别物体和采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、微型传感器、终端、传感器网络等,主要是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层是物联网的“神经中枢和大脑”,是信息传递和处理中心。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层是物联网的“社会分工”与行业需求的结合,实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化,这类似于人的社会分工,最终构成人类社会。

(二)国外物联网的发展状况

物联网的应用和研究方面,起步较早的是美国、欧盟、日本和韩国等少数总体国家经济实力较强的国家。最开始物联网的研究是在零售业和货物流通领域,利用条形码和RFID技术实现对商品的识别和货物的定位,近年来随着射频识别技术、传感器技术、通信技术和计算机网络技术的发展,其应用研究开始拓展到环境监测、消防监控、生物医疗、智能基础设施等领域。目前国外关于物联网技术在消防领域中的主要应用在火灾报警实时监测以及火灾预警方面,许多欧洲国家通过计算机与区域信号采集器相连接,从而实现了火灾自动报警设施运行状况的实时监测以及消防设备故障信息的远程实时传输。

在物联网开发和应用起步阶段的当前,经济实力发达国家和地区抓住机会专门制定相关政策加大了研究和开发力度,目的就是要在新一轮的技术应用中占据领先地位。日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”及美国“智能电网”和“智慧地球”等计划相继推出实施,使物联网成为各个国家提升国际竞争力的重要手段。美国作为发达国家,在物联网基础设施建设和核心关键技术领域已有领先优势。美国在物联网产业上的优势正在加强与扩大,美国国防部的SMART DUST、美国国家科学基金会的GENI等项目大大提升了美国的国家科技创新能力和实力水平。由美国主导的EPCglobal标准在射频识别领域中具有相当的权威性,德州仪器、英特尔、高通、IBM和微软在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先,已在军工、农业发展、环境监测、建筑、医疗卫生和海洋信息气象领域进行全方位探索研究和应用。

欧盟是世界范围内第一个系统提出物联网发展和管理的机构。早在2009年,欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》,以确保欧洲在建构物联网的过程中起主导作用。该方案对物联网技术应用的前景进行展望并提出要政府加强对物联网的管理。在行动上主要提出加强物联网管理,完善物联网对私有数据的安全保护,提高人们对物联网的接受度和可信度等政策建议。

日本制定了国家战略推动物联网发展,在世界范围内第一个提出推动物联网发展的“泛在”战略。2004年日本政府在两期E-Japan战略目标均提前完成的基础上,提出了U-Japan战略。2004年3月日本总务省召开了“实现泛在网络社会政策座谈会”,并于5月向日本经济财政咨询会议正式提出了以发展Ubiquitous社会为目标的U-Japan构想。日本内阁会议于6月4日正式通过此构想,而且在其总务省所提出的年度ICT发展策略报告中,把U-Japan列为重点发展项目。

物联网在韩国的发展过程和日本差不多。在全球所有国家中韩国是宽带普及率最高的国家,不仅如此,在移动通信、信息家电、数字内容方面也有相当的普及率。韩国为了面对全球信息产业新一轮“u”化战略,在2006年确立了u-Korea战略。u-Korea战略的目标是实现无所不在的世界,即实现智能网络能为居民的生活服务、将新技术应用到各项信息基础建设,让全国人民都能享受智慧科技服务。其最终目的是利用物联网技术为全国人民实现衣食住行等各方面无所不在的生活便利,另外通过IT技术的发展,提高国家的新技术核心竞争力。

(三)我国物联网的发展状况

中国科学院于1999年开始组团队对传感网络进行研究,研究经费已达数亿元人民币,目前已拥有物联网络构件所需材料和技术器件完整产业链。总体而言,我国在物联网这个全新产业中的技术研发和产业化水平已经排在世界前列。当前,在中国正形成由政府主导、产学研相结合共同推动发展的良好态势。

中国科学院于2001年成立“中国科学院上海微系统与信息技术研究所”。中国科学院、江苏省、无锡市共建“中国物联网研究发展中心”,形成从技术研发、系统集成到典型应用推广的创新价值服务体系,成为国家级“感知中国”科研创新基地。成为中国物联网技术和应用产业教育培育中心、系统集成创新中心和待业应用示范中心,成为中国物联网产业大发展的核心技术推动者。

作为科研的推动者,国内许多知名高校也掀起了物联网技术应用研究的热潮,如清华大学、中国科技大学、浙江大学、南开大学等在这方面有研究基础的高校纷纷开展了物联网技术在各领域的应用研究。

目前,随着国内经济和技术的发展,从城市到乡村已经基本实现无线通信网络覆盖,这为物联网的构建提供强有力的基础设施保障,可以随时随地通过无线网络将安置在各种物体上的电子介质产生的数字信号信息传送出去。通过结合“云计算”技术,将可以实现实时动态管理数以亿计的各类物体。

二、消防安全对物联网应用的现实需求分析

社会形势的不断发展和变化,对消防管理和发展提出了全新的挑战性的要求,对防火灭火、抢险救援、反恐排爆等消防中心任务,也从高效性、及时性、精细性等各方面提出了更高的要求。消防安全是城市公共安全的重要组成部分,受到社会各界的广泛关注和高度重视。通过物联网技术手段,可以第一时间将消防工作中存在的隐患查找出来,及时予以整改,切实保障城市的公共安全。消防工作更应该从应急战备和行政执法转向全民消防、全民参与、实时预警、在线监督的发展趋势。而各种新科技新技术的日新月异,也为消防管理和发展提供了新思路和新可能。如何将物联网等新技术应用于传统的消防行业和消防管理,使消防发展进入“智慧快车道”,是各级公安消防部门应该认真思考和探索的课题。

(一)社会发展对提升社会消防安全管理的需要

随着我国经济社会的高速发展,城市各类高层建筑、地下空间、大型钢结构如雨后春笋般冒出,建筑结构、体量、功能等日趋复杂,消防监督检查工作日趋繁重。同时,随着物质生活水平和文明程度的不断提升,人民群众对安全度、幸福指数的追求越来越高,对消防工作的关注与要求也越来越高。这些都迫切需要我们更新理念、创新管理,加快推进技术革新,通过技术手段提升社会消防安全管理水平。积极探索物联网技术应用,构建“智能消防”,正是顺应了社会发展对消防工作的需求。

现阶段,一方面受到现役编制所限,公安消防监督专业队伍警力严重不足,难以完成面广量大的社会单位消防监督指导任务;另一方面,对社会单位进行监督管理的要求日益提高,检查时需要消防监督人员认真测试消防设施设备,查找火灾隐患,向单位及时反馈结果,整个流程费时费力,降低了消防监督检查的工作效率。实际工作中,消防监督人员在开展消防监督检查的同时,还要开展消防管理指导培训、处理举报投诉、开展消防宣传等工作,这势必会影响检查的质量。因此,迫切需要运用物联网技术等辅助手段构建“智能消防”,在提高监督质量和效率上给予有力支持。

(二)消防资源与设施动态维护和管理工作的需要

消防资源包括市政消火栓、天然取水码头、可供消防车取水的河浜或水池,以及日常满足消防车作业的通道、操作平台等。在日常工作中,因多种原因导致这些公共消防资源出现损坏而不能及时动态维护,出现灾情时无法使用,导致灭火救援工作不能正常开展。而物联网技术能够实现对公共消防资源的监控,第一时间发现公共消防资源的异常状态,便于有关部门及时进行更新维护。

目前,社会单位建筑消防设施的日常管理主要采取系统检测故障、人员巡查发现、定期维保排查等三种主要方式。虽然第一种方式具备了一定的自动化功能,但由于运行方式是对火警、故障、运行等多种信息的集中反馈,还是需要人为介入进行反复操作。后两种方式则完全依靠人工方式进行,耗时耗力,工作质量也难以有效掌控。而物联网技术能够高效、准确、及时反馈建筑消防设施状态,有效解决传统方式存在的缺陷和不足。

(三)对社会单位消防安全实施监管的需要

当前,重点行业和单位“户籍化”管理已全面实行,为加强单位消防安全管理提供了有力的“抓手”。但是,一些社会单位消防安全主体意识不强,日常维护更新不及时,导致本单位消防安全“漏管失控”。据不完全统计,大多数单位消防设施还是消防部门帮忙维护,公安消防部门“保姆式”管理的局面还未得到根本性转变。针对社会单位动态火灾隐患“反复回潮”,如能利用物联网技术对社会单位实施动态监管,可以起到事半功倍的良好效果。

全面、及时、准确地掌握辖区内各类企业单位性质、可能发生火灾的重点部位、消防设施及运行情况、单位内部采取的相关防范措施等情况,并根据上述情况制定相应的灭火救援预案和工作计划,是公安消防的一项基础性、常规性、长期性工作。因此,迫切需要应用物联网技术对辖区单位实施实时监控,一旦信息发生变化,就能及时对其进行了解调查,切实做到对辖区情况的全面掌握。

(四)提升防消联勤效果的需要

防消联勤工作是坚持“预防为主、防消结合”消防工作方针的重要举措之一。日常工作中,防火监督员在检查中会发现存在重大火灾隐患、可能引发特殊灾害的场所,消防队员在业务工作中也会发现火灾隐患,而目前防消之间缺乏信息互通的平台,导致消防队员不能及时了解辖区内重要灾害区域,防火监督员不能全面了解火灾隐患,不能很好地实现防消联勤效果。如果能借助物联网技术构建“智能消防”,实现防消两个层面的信息互通,使防、消部门形成工作合力,就能够更加全面及时地消除火灾隐患,制定更有针对性的灭火救援措施。

在火灾发生后,消防指战员急需了解着火单位内部消防控制中心所在位置、消防水源的储备、消防设施的运行情况、着火部位的建筑结构、大概的燃烧物质种类,以及是否存在易燃易爆、有毒、腐蚀性、放射性的危险物品等信息,需要特别注意的相关事项提醒,重点是周边是否存在有效的灭火资源、社会联动单位专业物资准备情况和出动情况。借助物联网技术,消防指战员在接到报警后就能第一时间从终端上自动搜集这些信息,从而为科学决策和及时救援提供信息支撑。

(五)拓宽公安消防宣传渠道的需要

目前,公安消防部门开展消防安全宣传主要通过媒体宣传和主题活动等形式。但媒体宣传缺乏点对点的直接沟通,影响了宣传的有效性;组织活动则往往受众面狭小,缺少宣传的广泛性。如果运用移动互联网技术开发APP程序并与物联网应用相结合,开展针对性强、层次分明的消防宣传活动,可以突破常规的消防宣传模式,通过平台及时发布消防要闻、消防常识、典型案例、火灾信息、法律法规、工作提醒等内容,将宣传资料、火灾信息、当前工作重点等内容及时、有效地传达到各个社会单位的管理人员,可以大大拓宽消防宣传的受众面,丰富消防宣传的方式,改变以往消防宣传手段单一、传统老旧及渗透力不强的问题,也避免了以往电话通知、召集开会、下发文件等繁琐、冗长的工作程序步骤。

三、应用物联网技术构建“智能消防”综合系统

以物联网为特征的“智能消防”是通过无线信息传输模块,采集火警控制系统运行状况、建筑消防设施运行状态等信息,并及时向消防指挥部门传递信息的综合管理系统。应用物联网技术,可以构建防火系统、灭火系统、应急救援系统、消防安全管理系统和消防远程监控系统等系列“智能消防”应用系统。

(一)物联网防火预警系统

当前高层建筑和重点单位的建筑物中都安装有火灾报警系统、固定式灭火系统以及消火栓等常用的消防设备,可以应用物联网技术对这些消防设备进行有效管理。

1.智能楼宇系统。构建智能楼宇系统的主要方法是将每个消防设备植入相应的芯片,每幢建筑物建立相应的数据库,管理和检查人员可以通过无线手持设备读取其中每个设备的信息以及运行情况,在重点部位的设备内安装相应的传感器,当设备出现故障时就会自动向管理系统发出警报。同时,在报警系统中植入带有发射功能的芯片,当报警器检测到火灾向控制室发出报警时也会主动向相关人员发送手机信息,并向消防部门发出报警信息。智能楼宇系统除了可以管理报警设备外也可以将消火栓、灭火器甚至消防应急灯等纳入管理范围,并且可设立独立的管理单元,实现了楼宇内火灾报警区域的联动火灾蔓延趋势预警,其管理费用更低,管理方式更加灵活。

2.消防器材管理系统。经过消防管理部门认证的厂家生产的消防器材,在其出厂时都会被安装一个电子标签,内含消防器材类型、认证信息、基本参数、出厂日期、使用寿命以及消防部门数据库的唯一编号等。智能消防器材管理系统可以使巡查员在检查中只需手持无线终端设备,对预装有芯片的器材进行扫描和数据采集,再对采集的各种数据进行自动分析后,将每个区域的总体消防巡查情况生成系统性报告,还可以和以往巡查的数据进行分析比较,以提供给消防部门作为参照,实现监督检查的智能化。

3.消防远程监控系统。以城市为中心建立的物联网消防远程监控系统是通过通讯和网络传输,对市区各类建筑物内消防安全状况进行实时监控、联网管理的信息管理系统。物联网消防远程监控系统包含终端设备、信息平台和探测设备以及火灾报警按钮等组成。当发生火灾后,探测设备或火灾报警按钮报警,火警信息通过无线网络或现有网络传输到消防远程监控中心,远程监控信息平台将信息实时反映到消防指挥中心;同时,还可以把火灾信息通过信息平台发送到起火场所相关人员手机上,为消防灭火救援赢得时间。消防远程监控中心可以对各类消防数据进行统一管理,通过快速检测、早期预警实现准确监控和快速报警,确保各类建筑物的消防安全,从而提高城市预防和抗御火灾的能力。

(二)物联网智能灭火系统

将物联网应用到火灾扑救的各个环节,可以建立以物联网为基础的消防指挥辅助决策系统,以实现消防装备的最优使用。

1.建筑物身份系统。建筑物身份系统是在建筑物外设置电子标签,标签存有建筑的基本结构信息、使用信息、消防设施信息和建筑周围基本情况等信息。当消防力量到达火灾现场时,可通过相应的终端设备读取着火建筑物身份信息,快速了解建筑基本情况,这对指挥员部署消防力量有一定的辅助作用,也可缩短消防队员对着火建筑物和周围环境的了解时间。通过建筑物内设置的温度传感器,可以实时地将温度信息传送到手持终端,使灭火指挥员在报警人报警信息不详细的情况下也能迅速找到起火点的大概位置,为火灾的及时扑救赢得时间。

2.智能消防水源系统。智能消防水源系统可以将城市室外消火栓和其他水源植入电子标签,标签内存有消防水源的压力、流量、源头等一系列信息,消防队员到达火场后可以迅速了解周围水源的基本情况,从而掌握灭火的主动权。智能消防水源系统也可以在消防车辆上植入电子标签和压力传感器等,标签内存有消防车辆的基本性能参数、水泵基本性能参数、车辆装备配置情况等信息。指挥员能通过终端迅速了解到场消防车辆装备的性能,并可以通过压力传感器等实时监控现场每台消防车的工作状态,从而有利于指挥员科学合理地进行消防力量的部署。

3.自动喷水灭火系统。使用物联网技术,可采集建筑物现有消防系统的各设备状态信号,通过移动通信网络监测泵房的水系统,对水池水量、喷淋泵及消火栓泵进出口压力、用量与动作方式、手自动状态,报警阀上下腔压力、压力开关、水流指示器、信号蝶阀、高位水箱水量、气压罐压力、稳压泵启停等动作状态进行实时监控,随时检查、维修,在火灾发生时自动喷水灭火系统能及时有效地进行工作。

4.消防员生理信息监控系统。有些火灾现场需要消防员进入建筑物内部进行扑救,其危险性比较大。为消防员配备一个小型传感器,可收集其心电、心率、体温、呼吸及脉搏等各类数据,通过无线通信将这些数据传到救援指挥部,就能达到实时监测的目的,指挥部也能据此分析出每个进入救援现场的消防员个人安全情况,并采取有针对性的措施确保救援现场消防员个人安全。消防员生理信息监控系统就是通过植入于消防员体内的生物传感器,实时检测到进入建筑物内部的消防人员的各类生理指标信息。当消防员的生理指标出现异常时,火场外的监控器就会发出报警,促使消防指挥员及时组织撤离或开展营救工作,从而提高了对进入建筑内部消防人员的安全保障能力。火场其他部位的传感器也可以将火场环境参数(如温度、烟雾浓度等)、空气呼吸器压力指数、救援人员在现场的具体位置参数等实时传输至现场指挥终端,从而便于指挥员对火灾现场实现全局的掌控。

(三)物联网消防应急救援系统

基于物联网的消防应急救援系统可以在消防应急救援现场采用各种感知设备和视频设备的信息,借助消防物联网网络层传输到消防指挥中心,再通过指挥中心信息平台进行整理后辅助决策,便于消防指挥中心结合消防应急预案进行救援力量、救援装备及救援物资的部署。

具体来讲,就是利用物联网系统把感知设备安装到石油化工装置、易燃易爆场所、人员密集场所等存在火灾隐患的重要部位等,通过物联网技术对各种感知设备进行组网,借助于计算机网络的超强运算能力,对各种危险源所在场所部署的传感器进行监控和管理。当现场传感器将信息汇集处理后,消防部门就可以借助于消防应急平台处理各种情景信息,进行有效的消防应急资源调度和分配。

消防应急救援系统对物联网技术的运用,必将使救援工作更加智能化、高效化,各种感知设备、现场摄像等技术和装置的运用,使救援过程逐步向数字化、可视化方向发展,通过救援现场情景信息的实时传送,为消防指挥中心应急决策提供重要参考,有利于选择最优的救援调度、决策方案,同时为抢救受灾群众和财产争取更多的时间。

(四)物联网消防人员装备车辆管理系统

消防装备与车辆种类繁多,且各种车辆与装备的维护保养方法不同。基于物联网技术的消防人员装备与车辆管理系统可以有效实现对装备与车辆的维护保养。

1.消防装备管理系统。在物联网消防装备管理系统中,各个消防装备内均置入电子标签,其中存储有消防装备的基本信息(如购买与使用时间、维护保养方法与时间、装备的编号、装备的基本工作参数等)。每当交接班或车场日,只需通过手持终端扫描并且与以往的记录进行自动对比分析,就可迅速了解消防装备的基本情况,也可避免消防装备的漏检和丢失等情况的发生。

2.消防车辆管理系统。基于物联网的消防车辆管理系统采用无线射频RFID技术和微机系统MEMS技术,并结合网络通讯技术、数据传输技术、数据仓储技术,可以实现消防车辆在库情况的实时监控,消防车辆的车况、装备的追踪管理,消防车辆的日常维修、维护管理。该系统能够使主管领导实时掌握消防车辆的出入库情况,使消防车辆的出入库得到有效管理和监督,同时为指挥员分析各消防中队的出警情况和消防决策提供实时的数据支持。系统还能实时监控消防车辆在出警途中以及灭火战斗中的运行状态,如消防车所处位置、车辆行驶路线轨迹、行驶速度,行驶中车辆的刹车油路系统的工作状态是否正常,车辆的油、水、电是否正常等。在灭火救援工作中,根据消防车辆的功能不同,系统可以监控水罐消防车的供水压力、出水量、泡沫量数据,举高消防车的工作高度、工作压力等。消防车辆出现的任何异常情况都会在终端上自动发出报警,使消防车辆的管理达到智能化水平。

3.消防人员管理系统。在物联网消防人员管理系统中,每名消防员都配备电子标签,其中存储有消防员的个人基本信息(包括身体健康信息、平时体能训练信息、个体编号等),通过扫描可以实现快速点名。特别是在混乱的火灾现场时,系统可以实现迅速准确清点人数,并自动与系统内的记录信息进行对比,可快速查询到不在岗位人员的姓名、年龄、级别等信息,为日常消防训练和战时消防员的管理提供方便。

四、进一步发挥物联网“智能消防”的功效

随着物联网技术的快速发展,消防物联网必定能够发挥技术优势,在社会火灾防控、灭火救援和队伍管理等方面发挥巨大作用,为消防事业的发展带来革命性的变化。针对当前各种物联网应用技术竞相发展的现状,积极开展消防领域科技创新,抓紧构建基于物联网技术的公共消防安全防控新体系,全面提升公共消防安全防范能力和管理水平显得尤为重要。将物联网技术与消防安全领域的应用相结合,给出消防物联网的结构示意图,提出摆在消防物联网研究人员面前的紧迫任务是对消防物联网技术进行深入研发,及时将研发成果转化为实际应用,提高消防行业科技水平和城市防御火灾的能力。

(一)提高消防监督执法的工作效率

通过借助物联网与互联网、移动互联网相结合的计算机、手机、PDA等终端设施,消防监督部门、街镇消防安全管理人员、社会单位管理人员可以远程对系统进行访问和管理,实时监控消防设施、系统以及消防相关设备运行状态。例如,运用移动互联网技术开发一个APP程序,结合物联网监控设备的应用,让消防监督部门、街镇消防安全管理人员、社会单位管理人员实时查看、信息共享、工作交流,针对消防设施发生故障、报警或者通道堵塞、防火门未关闭等隐患,根据职能分工通知相关人员进行维护和处置,做到第一时间发现火灾隐患,第一时间整改隐患,第一时间开展隐患“回头看”活动,不仅提高了消防监督的及时性和针对性,而且还极大的减少了现有的工作量,大大缓解了工作任务繁重和管理力量不足所引发的突出矛盾。

从当前一些地区暴露的问题来看,按现行模式开展消防监督检查,整个执法过程未完全公开透明,容易被各种“关系”、“招呼”所左右。通过物联网和移动互联网的结合,对防火参谋工作量和工作动态进行不定时抽查,并对办案原因、处理结果进行实时跟踪,有效减少了人为因素的干预,大大挤压了权力寻租等腐败问题发生的空间。

(二)提升社会单位消防安全的管理水平

消防物联网管理将消防安全管理从原先对消防设施、资产和人员简单登记入册的“离线化”管理,转变为消防设施设备动态化管理,且建立对监视对象全方位记录的大型数据库,实现了智能消防。而这个这大型数据库存储了大量人员值班、系统检查、设备故障等基础信息,为消防监督部门、街镇消防安全管理人员和社会消防安全管理人员提供了第一手的管理资料,对做好下步消防管理工作提供了极具价值的参考依据。

对于安装物联网监控设备的社会单位,一方面对单位可以起到监督作用,使社会单位不敢随意关闭火灾自动报警控制设备,提升建筑消防设施的运营率。另一方面,社会单位可以通过物联网技术,对本单位消防设施运行情况进行实时监控,及时、准确发现故障或问题,从而主动整改自身存在的火灾隐患,真正做到“安全自查、隐患自除、责任自负”,进一步提升社会单位自主消防安全管理水平和抵御火灾的能力。

(三)提升动态掌握辖区情况的能力

当辖区单位联入物联网应用系统后,其消防设施就成了系统的一个子单元,一旦系统内某个子单元发生变化,系统就能第一时间发出预警。通过这一功能,就能有效监控辖区内公共消防资源和单位变化情况。当公共消防资源出现异常情况时,消防主管部门能够第一时间发现,立即通知相关责任主体单位及时更新,以此确保公共消防资源时刻处于完整好用状态。当辖区单位信息发生变更时,消防业务部门能够第一时间了解情况信息,合理安排警力到现场实施检查、熟悉、调整作战计划卡和灭火救援预案,以此确保所收集的灭火救援基础信息准确实用。

通过物联网技术和传感器等的应用,针对不同的监测对象配备不同的监测设备、设定不同的监测参数,可以实现消防管理的提前预警和实时监督,杜绝各类火灾的发生。例如,对企业环境的粉尘、温度等进行实时监控,对“群租”出租小区的用电负荷进行智能化监控和预警等。同时,消防物联网系统缩短了排查故障的时间,提高了单位自主解决问题的能力。

(四)提升公安消防现场作战的效能

通过物联网技术和传感器等的应用,在火灾发生后,就能第一时间收集掌握消防车和灭火救援器材装备信息、着火单位内部消防控制中心所在位置、消防水源储备、消防设施运行情况,着火部位建筑结构、大概的燃烧物质种类,是否有易燃易爆、有毒、腐蚀性、放射性的危险物品等信息,需要特别注意的相关事项提醒,以及着火单位周边是否具备有效灭火资源,社会联动单位专业物资准备、出动等情况。当指挥员到达现场后,就能在前期所掌握的信息基础上,结合现场火情侦察和车辆器材装备使用现状,快速实施初战战斗部署,合理评估后续所需增援装备,为科学救援打下坚实的基础。

五、结束语

2014年11月首届世界互联网大会提出了“互联互通,共享共治”的理念,也是互联网与物联网融合发展的新机遇,将物联网领域的研究和应用开发推向新的高度。经过近几年的升级发展,物联网技术在工业、安防、环境保护等多个领域上已经取得了长足进步,为经济社会发展注入了新的动力。当前,在打造城市科技创新和“智慧城市”的进程中,将物联网技术应用到社会消防管理工作中,必将推动社会消防管理发生质的飞跃。物联网技术在社会公共安全领域有广泛的需求和应用前景,但在消防领域应用还处于初探阶段,面临着一些问题需要深入思考和研究。关注与跟踪物联网技术发展动态,研究该技术在消防领域应用遇到的各种问题,扩大该技术在消防领域的应用,必将会进一步提升公安消防的战斗能力。

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Study on the Fire Management System Based on Internet of Things

Guo Renyu, Yin Biyu
(Shanghai Police College, Shanghai 200137, China)

Fire safety is an important application fi eld of Internet of Things. Although our country fi re enterprise development has improved greatly in recent years, but in the process of the rapid growth of the social economy in our country, there are many problems in the new situation in fi re control work, the probability of fi re and on-site rescue diffi culty increasing, the building of all kinds of fi re control system is independent functional system at present, the system between the lack of necessary information sharing and linkage, integrity of the system is also unable to control. Through analyzing the interconnection system structure and key technology, combined with the fi eld of fi re safety features, we put forward network in fi re emergency rescue, fi re remote monitoring, fi re extinguishing system, fi re alarm system, fi re equipment and other areas of application the IOT, as in applications to provide a reference for the development. Results show that the combination of IOT and fi re safety has important signif i cance. The emphasis in the next step is to study and apply the new fi re safety devices and system based on IOT technologies.

Internet of Things; Fire Safety; Sensor Networks and Application

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1008-5750(2017)03-0044-(10)

10.13643/j.cnki.issn1008-5750.2017.03.005

2017-04-03 责任编辑:孙树峰

郭仁宇(1984—),男,上海公安高等专科学校业务一分部巡逻教研室初级教官,硕士;

尹必玉(1972—),男,上海公安高等专科学校业务一分部巡逻教研室中级教官。

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