物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用

徐阳

摘要：伴随着现代信息技术的蓬勃发展，物联网技术依托成熟的互联网技术，实现了物物相连、人物交互。物联网技术在博物馆消防安全管理领域的应用，很好地解决了大面积、大空间火情信息实时监控、传输、处置等问题，提升了防火的可靠性、灭火的及时性、管理的高效性。本文以中国农业博物馆为例，从消防物联网的应用基础、博物馆消防物联网的应用实践、消防物联网的功能局限性三个方面对物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用进行探究。

关键词：物联网; 博物馆; 消防管理

物联网技术是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。早在1999年，美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授便提出物联网的概念。2009年，温家宝总理在无锡视察时提出“感知中国”，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，中国科学院在无锡建立了物联网研究院。由此，物联网技术在中国进入蓬勃发展时期，其应用场景涉及安防、消防、电力、交通、物流、医疗、环保等诸多领域。2011年底，我国发布了《物联网“十二五”发展规划》，其中明确指出，要重点支持公共安全领域的物联网应用，发挥物联网技术优势，提升社会公共安全管理水平，这为物联网技术在安全管理领域向纵深发展提供了良好的基础。

1    物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用基础

博物馆是人类文明的殿堂，历史文物是文明演进的见证。博物馆因其不可代替的文化功能和不可复制的文物贮藏，历来是各级地方政府消防安全管理的重中之重。近年来，随着消防法律法规的逐步完善，“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全”的管理原则贯彻实施，消防安全责任制在博物馆内得以大力推行。责字当头，以博物馆法人为首的消防安全责任制得到逐级落实，单位内部消防安全管理制度日趋完善，消防工作业务水平逐渐提升，因此博物馆消防安全管理在“人防”方面，管理措施基本到位。在此背景下，提升博物馆“物防”“技防”水平成为了新时期提升消防安全管理工作整体水平的重要突破口。

博物馆单位传统火灾防控和火情监控主要依赖消防安全隐患大检查、人工防火巡查、配备防火物资等方式，对消防工作者的责任心和工作细致程度有着较高的要求，但在火情信息监控方面，人工手段无法实现全天候不间断火情监控信息采集、传递、分析。物联网技术通过感知探测器组成的感知网络，对不同形态的信息进行全面收集，实现了博物馆展厅大面积、大空间、全天候的火情信息实时监控、传输、处置，较好地解决了博物馆火情信息监控的痛点，弥补了人工监控的不足。因此，物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用是时代发展的必然趋势，是实现“传统消防”向“现代消防”转变的必然选择。

中国农业博物馆是全国唯一一家农业主题的国家一级博物馆，馆区占地39公顷，分散坐落着10座主体建筑，集陈列、展览、办公、餐饮、住宿、零售多种经营业态于一体，是北京市消防重点单位。今年10月，中国农业博物馆完成了馆区消防、安防监控系统升级改造，通过物联网技术的运用，消防物联网得以建立。在消防安全管理方面，中国农业博物馆具有博物馆单位的共通之处，同时又因自身多样的经营业态、特殊的地理位置及历史定位，带有自身独有的管理难度，因此，以中国农业博物馆为样本分析物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用具有很强的现实意义。

2   中国农业博物馆消防物联网的应用实践

2.1  消防物联网设计及架构

中国农业博物馆消防物联网采用三层架构，即“感知层、网络层、应用层”。将这三层架构与人体结构相类比，感知层主要是采集信息，相当于眼、耳、鼻等人体器官接受外部环境刺激。网络层则是进行信息的传递，相当于人体的神经网络，传递接收到的外界刺激。应用层则是将信息进行处理后转化为实际的应用，这需要与具体的需求相结合，相当于人体四肢对刺激信息的具体执行。

消防物联网的核心设计理念在于将火灾自动报警系统、自动喷淋系统、防排烟系统、气体灭火系统、消防应急广播系统等消防设施设备通过布线或借助网络接入消防监控中心，使监控中心实现三个功能，一是通过终端探测器采集火情监控信息，达到实时监控的目的;二是当火灾发生时，监控中心能够远程控制消防设备，扑灭初起火灾;三是实时监控各消防设备运行状态，及时反馈设备故障信息，为维修保养提供便利。

2.2  感知层

感知层主要是由温度探测器、烟雾探测器、红外探测器等终端设备组成。通过散布在馆区各展厅、楼宇内的1500个探测器采集烟雾浓度、温度数值等信息，并将数据传送给消防物联网监控中心，达到实时监控火情信息的目的。中国农业博物馆每个探测器都经过編码，具有唯一地址码，一旦探测器检测到温度值、烟雾浓度等指标升高，具有火灾发生可能性时，该探测器编码对应的实际地理位置自动跳出，快速锁定火灾发生地。

2.3 网络层

网络层指的是信息的传递环节。物联网技术常用的信息传递手段分为有线和无线两种，有线主要是通过布置通信连接线实现感知层和应用层的连接，无线则是采用2.5G/3G/4G、NB-IoT、ZigBEE、LoRa、北斗等通信协议。中国农业博物馆在消防系统改造前，传输层采用无线通信协议的方式，但无线通信模块屡次受到雷雨天气的影响，雷击失效。改造后，该馆采用布设通信线的方式，在通信线外加装防雷铠甲，保证了火情监控信息的稳定传输。通过通信连接线，感知层的监控信息全部传输至消防物联网监控中心，经由监控主机进行数据处理，可视化呈现在用户面前。

2.4  应用层

应用层是用户和系统之间的互动层，基于感知层和传输层的数据支撑，根据用户需求不同，形成不同功能的应用平台。目前，按照使用需求可以将应用平台分为三类，即“博物馆管理平台”“消防维保平台”“消防中队”。“博物馆管理平台”可以通过消防监控主机和CRT图形显示器实现火情信息查看、消防设备运行状态查看、远程启动消防设备、消防控制室现场视频查看等功能。“消防维保平台”则只具有火情信息查看、消防设备运行状态查看功能权限。“消防中队平台”则是通过将博物馆消防物联网监控主机接入城市物联网消防远程监控系统，实现火情信息查看、消防设备运行状态查看、消防控制室现场视频查看功能。

2.5  消防物联网应用效果及实例

物联网技术的应用，实现了博物馆、消防维保单位、消防中队之间的有效联动，通过消防物联网，工作人员就可以实现消防系统的远程监控，并且根据数据信息准确的判断火灾风险，从而及时的采取相应的措施。在消防设备维修保养方面，消防物联网同样可以通过监测设备运行状态，即时向用户单位反馈故障信息，保证设备的有效运转。

消防物联网建立完成后不久，便接受了突发事件的实战考验。11月10日清晨6：30分，消防监控主机接收到3只烟雾探测器火警信息并发出警报提示，CRT图形显示器自动跳出报警探测器位置地图，显示为农业博物馆11号馆东侧供热站点，中控员跑点查看，发现热力站点内管道已崩裂，热水涌出，现场水汽弥漫。随即，中控员及时向管理部门报告了上述情况，该事件得到及时、妥善处理。消防物联网火情信息监控的快速反馈、及时定位，为及时处置突发事件，减少经济损失、人员伤亡起到了极其重要的作用，与传统消防工作模式相比具有突出优势。

3   中国农业博物馆消防物联网功能局限性

从消防物联网应用实践来看，其全天候火情监控、快速反馈火警信息、自动定位火灾位置等方面性能突出，但也存在一定的功能局限性，仍然有性能优化空间。

3.1  未实现多终端远程控制

在应用层面，消防物联网的控制权仍然局限在消防中央控制室内，受地理空间限制。以云端访问方式在移动端、PC端等多终端进行远程访问火情监控信息、控制消防设备的功能还未实现。

3.2  消防系统与安防系统未形成联动

在系统设计方面，安防系统与消防系统彼此孤立，安防摄像头等设备还未接入消防物联网。当火灾发生时，消防系统无法自动调用视频摄像，仍然需要人工操作，调用视频设备。

4   结语

物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用是科技发展的必然趋势，是信息化技术与消防业务工作的深度融合。消防物联网的建立使中国农业博物馆消防安全管理体系更加完善，大幅提高博物馆火灾防控能力和突发火灾应急处置能力，提升了“物防”“技防”水平，实現了“传统消防”向“现代消防”的转变，为博物馆事业安全稳定发展打下了坚实基础。

参考文献：

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