基于物联网的消防监管平台构建及应用

罗洪波

（武汉市公安消防支队，湖北 武汉 430000）

基于物联网的消防监管平台构建及应用

罗洪波

（武汉市公安消防支队，湖北 武汉 430000）

物联网是目前各个领域中的研究热点，具有融合性、应用性强的特点。消防安全监管所涉及的技术较多，从设备、设施到信息化技术的应用等。这一特点与物联网的高融合度的特点具有良好的契合性，为此本文以基于物联网的消防监管平台构建为题进行研究。首先梳理了物联网的特点和结构特征，而后对于基于物联网的消防监管平台设计提出了总体的设计框架。最后结合远程监控和自动喷水灭火两个子系统，具体分析了其应用的可能性。

物联网；消防安全；监管平台；应用研究

1 物联网介绍

1.1 物联网的概念

物联网是近年来被提出的一个关于信息技术领域的研究概念。通俗的来讲物联网就是通过新型的信息技术来实现物物相连功能的互联网。如果信息互联网是通过信息互联的方式来完成了通信和信息传递的互联，那么物联网则不仅仅局限于信息的交互，而是综合采用传感、见识、辨识技术来实现感官认识的交互。例如远程的监控物联网就是实现了远程的视觉感官交互。由于物联网在功能方面的多样，可以借助的技术力量广泛，因此在各个领域中都可以获得更为广泛的应用。例如在公共交通领域中的车牌识别功能就是在远程监控和车牌辨识技术上综合实现的。但是目前国内关于物联网在消防安全方面的应用研究和探讨还相对较少，为此本文以物联网在消防监管平台的构建为题进行研究，分析物联网在消防安全方面进行深入应用的可能。

1.2 物联网体系结构

图1为物联网的一般结构，从信息的获取、处理、传输来进行综合的分类可以分为三个不同的层次，即物联网的应用层、网络层和感知层，如图1所示。

图1 物联网的层次结构

本文对于这三个层次的功能进行分别说明和举例。

第一是物联网的感知层，如果将整个物联网比作可以快速反应的感知处理系统，那么物联网的感知层就是整个系统的感知部分，其主要功能是尽可能多的获取相关的信息。目前一般所采用的办法是通过监控和识别的方法来完成感知和信息采集，例如前文中所提出的公共交通的卡口监控系统就是通过实际的监控摄像和车辆识别算法来完成对现实世界的认知。除此之外，还有另一个办法来实现物联网的感知，就是将对应的信息通过条形码、二维码的方式直接将物品的信息存储在条码内，而后通过射频识别的方式来读取这些信息。但是无论是哪种形式的感知层都可以分为信息的获取和信息的处理两个部分。

第二是物联网的网络层。物联网之所以被称为网络则是因为有网络层的存在，其主要功能是完成信息的交互以及传递，一般是通过有线或者无线网络来实现信息的传递，而后通过计算机的网络来完成信息的处理。

第三则是应用层。对于同样的信息，不同的应用的目的不同。以监控系统举例，同样的信息被采集以后，公共安全方面的应用就是利用信息来追踪犯罪嫌疑人的车辆绘制涉案车辆的行进路径。而对于公共交通规划和设计而言，搜集的信息则是用来完成对于车辆行驶规律的分析，以及分析车辆拥堵的原因等。

总的来说，物联网就是将现实世界中的具象化表现抽象成计算机可以识别的信息，并完成信息的搜集、传递和处理的网络。

2 基于物联网的消防管理系统

2.1 需求分析

在上文关于物联网的结构与分析中可以发现，物联网的特点是通过现代信息技术来实现信息的提出、传递和分析。对于消防安全工作而言，则可以根据其工作目的来逐级分析消防安全物联网管理系统的需求。

从功能上来看，不同类型的消防设施在接入物联网中的应用和集成水平必然存在差异。例如第一类可以独立工作的消防设施，在接入物联网后置需要对其消防告警信息进行采集，而第二类设施接入则需要建立起对应的信息处理应用来完善其功能。本文所提出的消防安全物联网系统也主要针对这一类设施所构建的消防物联网。由这一类设施所构成的物联网主要包含三个方面的功能需求：（1）告警的受理功能。消防系统物联网的建设目的就是提高消防安全的管理水平以及辅助火灾的救灾速度等。因此介绍告警是消防系统物联网需要实现的首要目标，在受理报警的同时需要可以记录下对应的地点、事件类型等。而这些信息的传递都依赖于消防系统物联网中的感知设备提供对应的信息，所以能够发出消防告警信息的消防设施在感应到消防事故的同时还应当向系统中传递告警信息，而在信息的内容方面应当尽量的全面。（2）远程的监视和遥控功能。在接受到现场的告警信息以后还应当能够反映现场的火警情况。由于火灾的处理涉及到的相关内容较多。例如涉及到火灾现场的用电情况，如果存在高压电线还涉及到停用供电线路的情况，而高压供电线路的停电与家用的开关操作存在差异，需要一定的时间让高压线路开关的电弧熄灭。因此在第一时间内了解火灾现场情况以及周遭的信息对于火灾的处理而言十分重要，这就需要对应的远程监视功能。（3）消防水源的检测功能。消防系统物联网建立的主要任务就是对火灾进行处理。而参与救火的水源则显得尤为重要。因此，消防系统物联网接受告警的同时还需要根据历史记录来查看相关的水源分布情况，并根据现场的火灾发生地点来辅助推荐对应的救火使用水源。如果涉及到高层建筑还需要考虑到水压等问题。

2.2 总体框架

按照以上的需求分析可以规划出消防系统物联网系统的总体框架，其结构如图2所示。

由图2可以发现消防系统物联网系统总共包含了六个部分，分别是日常运维管理、消防告警、基础信息以及辅助服务系统等。以下将分别从这六个部分来进行描述。第一是消防管理对象系统，在这个部分中对于消防管理的对象进行统计和监督。包括对于常见的消防安全设施的统计、管理和监视等功能。例如对于相仿门廊现场的监视、消防告警设备的监视等。对于这些设施的管理就是对于消防系统物联网的维护，包括对于新的设施计入系统的标号、信息录入等。在这些信息维护的基础上，消防系统物联网才可以为更多的应用层提供基础信息。同时消防系统物联网的设施维护也可以保障系统的稳定运行。第二，消防感知管控系统，这部分则是通过信息化技术手段对现实世界中的信息进行采集和监控，这个部分是消防物联网中最为核心的部分。既是整个系统的感知枢纽也是所有命令在下达时的执行枢纽。第三，其他四个方面的子系统并没有带有强烈的物联网色彩，主要是提供系列的辅助功能，包括消防服务、相关法律法规介绍以及用户登录的信息录入和控制等。

图2 消防系统物联网总体架构

3 系统应用

3.1 消防远程监控领域的应用

消防远程监控是消防物联网的重要组成部分，其主要功能是对建筑物内部的相关消防设施以及消防安全状态进行监控。目前在这方面的应用中主要是采用摄像头监视的方式来实现对于消防安全状态的监视，对于一些人员密集型的场所，例宾馆、饭店等，则加装自动灭火装置等设施。但是这些功能的应用相对于消防物联网的要求而言还存在一定的差异。一般来说，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，并及时向消防部门提供信息的一种信息技术手段。物联网技术的互动“对话”功能还可为火灾救援赢得宝贵时间。

3.2 自动喷水灭火系统和消火栓系统的应用

目前由于条件的限制只在人员密集和一些特殊场所使用了对应的自动喷水灭火系统。但自动喷水灭火何时启动、何时停止等问题都是自动喷水灭火系统投入使用的关键。在物联网的建设以及大量信息连接的系统中，为自动喷水灭火系统的改进和深入开发提供了有效依据。

在自动喷水灭火系统进行使用时，其关键问题是找到启动该系统的特征物理量。对于简单的火灾告警系统而言，只是通过简单的烟雾以及温度来完成对于火灾发生情况的监控。在接入物联网以后可以通过更加多维的尺度来对火灾的情况进行综合判断。例如对于火灾告警设施的具体位置来获得对应的火灾场所，从而来划定自动喷水灭火系统的启动条件，对于人员密集和有危险物品存放的场所加强对应的监管，和放低系统的启动条件。从而实现对于不同场所的差异化管理，采用这种方式无论是对于消防安全的管理强化还是对于集约化消防安全管控的资源都具有积极意义。

[1]杨震.物联网及其技术发展[J].南京邮电大学学报,2012,30(4):9-14.

[2]刘海涛.物联网技术应用[M].北京:机械工业出版社,2014.

[3]宁焕生,张彦.RFID与物联网[M].北京:电子工业出版社,2015.

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1671-0711（2017）06（下）-0167-02