火灾调查中智慧消防物联网系统的应用分析

2024-03-16芦笛

中国设备工程 2024年3期

芦笛

（新疆克拉玛依市克拉玛依区消防救援大队，新疆克拉玛依 834000）

火灾事故发生后，不仅快速启动应急救援，还需进行现场调查，以综合采取访问、勘察及鉴定等方式，了解火灾原因及其他相关情况，将这些调查结果作为后续消防工作的参考。但一些火灾事故的破坏性较大，火灾调查受阻。为着力解决这一问题，消防部门需依赖现代信息技术，特别是智慧消防物联网系统，以收集更多证据，方便数据的上传及分析。

1 智慧消防物联网系统的基本构成

当前，人们对消防安全提出了新的要求，但新技术支持下消防方面形成了新的工作模式。如很多消防部门都在尝试建立智慧消防物联网系统，以实现智能化报警，在火灾发生的第一时间将火情信息反馈到中心监控平台。火灾调查对消防安全十分重要，在具体的调查过程中，相关人员可通过信息技术，统一收集、存储及分析数据，获取更完整、不同类型的火灾信息，以提高调查水平。综合当下的技术条件，智慧消防物联网系统的构成复杂，主要包含以下方面。

1.1 感知层

在智慧消防物联网系统中，感知层是最基础的部分，此部分能通过感知来采集火场的各种信息。为收集到更多样的信息，一般需在该层级配备移动终端、摄像头、传感器等专业设备，由这些设备利用自带功能识别与火灾事故相关的数据、图片，检索关键信息，在精准获取信息的前提下，建立虚实结合的感知网。智慧消防物联网系统的功能多样，该系统的控制模块可控制各种类型的设备，由这些设备全方位勘察火灾现场，再加上此系统可与火场原先的报警系统等相连接，可在火灾调查阶段直接调取数据。

1.2 传输层

智慧消防物联网中，因为集成了不同来源及类型的数据，为发挥这些数据的价值，必须将采集的数据进行上传，由专业设备进行数据分析及识别。而在数据传输过程中，要经过传输层，该层本质上属层次拓扑结构，可将结构最小层与传感信号接入网连接，为信息传输创造良好的条件，保障信息经传输网到达核心网，提高传输速率及安全。传感器与信息采集设备之间的通信方式存在显著区别，在智慧消防物联网中应采用多种信息传输接入网形式，比较常用的是ZigBee、Wifi、RFID，具体的工作中应根据实际情况来选择。

1.3 服务层

在智慧消防物联网系统的运行过程中，数据从下层被传输到上层后，往往需进行存储、汇总和分析等处理。服务层能为信息汇总与挖掘提供良好的条件，因为从下层感知到的数据总数多，但这些数据并非全部都有价值，必须经服务层处理后再进行利用。服务层中一般设有数据库，该数据库能存储海量的、不同来源及格式的数据。与此同时，服务层提供信息分析模型，利用这类型模型可根据需求预处理、清洗及修补数据，真正凸显数据的价值。以数据预处理环节为例，此环节的工作就是要对前期所采集的数据实施初步筛选，剔除其中的无用数据；数据清洗就是要以数据类型为基准，形成信息质量评估模型，利用此模型全面分析数据的整体质量，以去除数据中的错误数据等，保障数据质量；数据修补时，需利用大数据、云计算等新技术，修复缺失数据、失真数据。在进行数据的动态计算时，有关人员需合理应用虚拟化技术，建设计算资源池并动态分配数据，利用前期的一系列数据分析过程来判定火灾事故的原因、火势蔓延趋势等。

1.4 应用层

应用层属于智慧消防物联网系统中的上部层级，直接面向的是用户，能促进系统与用户的交互。在应用层工作时，数据服务层作为支撑而存在，能提供多种功能。智慧消防物联网系统应用层可与用户交流，了解用户的需求，在此条件下处理信息，保持用户间、用户与系统间的互动，用户在有需要的情况下，可直接经移动终端进入应用层进行相应的操作。

2 智慧消防物联网系统在火灾调查方面的优势

2.1 提供火灾期间消防设施运营情况

现阶段，随着国家对消防工作的日益重视，在各个场所都强调消防安全，配备有专用的消防设备及设施。火灾发生后，如相关人员能立即使用消防设备及设施，在短时间内可起到灭火目的。在火灾调查方面涉及许多任务，为了了解火灾期间消防设施的运营情况，就需要利用智慧消防物联网系统。从区域角度，智慧消防物联网系统直接与辖区中的各个消防设施连接，消防设施在运行期间所产生的各种信息直接上传到智慧物联网系统中，如出现火灾事故，系统可自动采集附近消防设施的使用及使用情况，而这些信息可作为后续火灾调查的参考。

2.2 能够有效明确相关责任人

智慧消防物联网系统中因综合应用了多种技术，该系统兼具多种功能，一大功能为消防巡查。在智慧消防物联网系统在投入与运行后，可自动执行巡查程序，巡查一定范围内的消防安全情形，自动分析是否存在火灾隐患或者其他问题，在巡查的过程中，系统中自动保存影像等信息。火灾调查一般在事故后进行，主要调查的是事故原因、影响范围、火势蔓延等基本情况，而智慧消防物联网系统的自动巡查功能不仅能帮助相关人员获取更多与事故有关的信息，还能快速锁定责任人。比如，后续发生火灾事故时，系统能直接调取前期巡查的结果，确定责任人，并根据事故造成的后果对责任人进行一定的惩罚。

2.3 反馈其他责任相关方履行职责情况

为了达到消防安全目标，一般需要多个主体共同参与到消防监督、火灾预警及防控等方面。而智慧消防物联网系统的结构及功能等决定了其能切实做好监督工作，规范消防安全步骤，并定期、不定期检查消防设施的完备性及使用状态，取代人工工作，提升消防工作水平。在火灾调查过程中，因为现场损坏严重，很难了解到各责任方在事故发生后的表现，而利用智慧消防物联网系统的数据存储、现场还原、事故模拟等功能，能为火灾调查工作提供诸多便捷，比如，系统可自动采集事故现场各责任方的操作及其他表现等信息，一旦发现责任方有失职行为，即可立即追究，从根本上提高每一责任方的消防安全意识，使他们在岗位上切实履行职责。

2.4 有效对事故调查数据进行收集、分析和保存

现阶段的火灾调查中，对智慧消防物联网系统的依赖性相对较大。具体来说，因为系统中采用了多种现代化技术，可保障火灾数据的安全性，因为系统能保密处理各类火灾信息，避免恶意泄露或者修改信息的情况。与此同时，系统能统一分析火灾数据，由大数据从大量的数据中提取出有用数据，将这些数据作为火灾预防的依据。当前火灾调查中，利用智慧消防物联网系统，能收集、分析及保存事故数据，方便专业人员还原事故过程，从事故中积累消防工作经验。

3 智慧消防物联网系统在火灾调查中的具体应用

3.1 构建快速“信息网”

由于火灾调查的难度较大，需要多个部门参与其中并且需加强部门间的配合。但传统的技术相对落后，不同部门之间常常未共享信息，影响了调查进度，而应用智慧消防物联网系统可避免这一问题，不仅可方便部门间的沟通，还能保障数据的共享。因此，智慧消防物联网系统应用于火灾调查后可建立“信息网”，使部门间及时分享信息，进行相应的事故分析。如在调查工作中有关人员应利用物联网技术建立网站，调查时一旦获取了数据或者图像，需立即将资料上传到网站。每一部门、岗位在调查中所获取的信息都需要在网站中集成。当网站收集了更多数据后，有关人员只需在网站中输入时间、地点，即可自动检索事故情况。在网站中为方便管理事故信息，技术人员可设置权限，将其中的部分数据设为公开查阅，使每个人员登录该网站后均可查询这部分数据，依据数据结果展开分析，采取合理的措施预防火灾事故，并同步进行消防安全宣传，提高更多人的消防安全意识，使他们从该网站中了解火灾事故，进而在消防安全监督中有所行动。智慧消防物联网系统能提高信息传输速率，并保障传输的安全性与准确性，有关部门利用系统的这一特点，能进行火灾预警。但依据当下的技术现状，有关人员应创新预测方面的技术，以增强系统对火灾的感知能力，使系统能尽早、准确识别火灾信息，发布事故信息。具体来说，专业人员需在现实环境中安装摄像头视频监控设备，由此设备完成全天候监控任务。通过在现场配备专业化监控设备，不仅能保障监控的灵敏度，提高监控效率，还能增强信息互联，将监控结果实时传输，凸显系统的联动作用，实现火灾事故的早报告、早处理，为后续的灭火救援争取时间。另外，摄像头监控设备还能保存其采集的视频，在后续出现异常情况时，有关人员可直接从智慧消防物联网系统中调取这些视频文件，完成技术对比、细节分析，找到引发火灾事故的直接、间接原因。在获取了事故调查结果后，有关部门可根据调查结果优化消防安全工作方案，细化工作流程。

3.2 形成优质“智慧网”

火灾调查时，为提高调查结果的可靠性，相关部门需综合应用计算机、模拟技术等。以火灾事故现场的勘验为例，有关人员应了解事故现场的物理性特征，据此展开一系列分析与判定，与此同时，还需进行一定的模拟实验，依据实验过程及结果，得到火灾性质等基本结论。智慧消防物联网系统中的传感设备能最快采集到火灾事故现场的数据，后续相关人员利用好这些数据可精准判断火情，进而制定最佳的控制措施。另外，在获取了与事故有关的各类信息后，相关人员需以这些数据为前提，在智慧消防物联网中建立火灾事故模型，模拟火势蔓延、火场救援等各方面情况。

此外，在智慧消防物联网系统中利用PLC 子系统，可自动设置消防泵智能巡检控制器的巡检模式，发挥自动化的优势。以自动巡检模式为例，当执行该模式时，消防系统需经历以下操作步骤：（1）自动审核消防主电路。在此审核阶段，系统可将所采集的主电路信息与标准的主电路信息进行对比，如二者不一致，则需将相关信息直接显示在终端设备上，并同步安排相关人员进入现场展开调查，暂时中断消防工作，在排查和处理完后再恢复。（2）自动检修变频器。与（1）的步骤高度相似，如检查和对比后未发现任何异常，系统及相关设备正常运行，否则，中断现有的操作，进入自检状态，处理相关问题后再恢复运行。（3）自动巡检子程序。这一程序是为了保障变频器与主泵之间的高度匹配性，使两种设备的参数合理，能保持最佳的运行状态，完成主泵的巡检任务。从单项到全部水泵的核查任务均可由PLC 系统的巡检功能来完成，这一工作模式下的效率较高，可降低消防给水系统的运行风险。计算机信息技术发展的过程中，PLC 系统逐步被应用到了更多领域，在很多专业化设备中都成功应用了该技术。未来的智慧消防物联网系统中，相关人员需大力推广PLC 技术，将此技术与其他技术高度结合，提高消防物联网系统的性能，保障系统功能。

3.3 建立快速“传播网”

在进行火灾调查工作时，将产生大量的信息，这些信息必须及时上传，方可由专业软件或者人员进行处理，完成分析。实际上，火场情况瞬息万变，有关人员在调查期间，必须确保信息传输的及时性，否则，一旦信息传输不及时，将影响后续信息的使用、事故的分析及判定。在传递火灾信息时，智慧消防物联网系统也起着关键作用，该系统的信息传输能力强大，不仅可提高传输速率，还能避免其他因素对传输过程的干扰。为此，火灾调查中利用智慧消防物联网系统时，有关部门应组建快速“传递网”，促进各类事故信息的传递。