物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
圖一、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)圖
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在安全與消防領(lǐng)域具有廣闊得應(yīng)用前景,依靠傳感器將物與人、物與物通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,構(gòu)建智能消防安全信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)與消防安全、滅火救援、部隊(duì)管理的動(dòng)態(tài)化、智能化、網(wǎng)格化管理,達(dá)到保障人的生命安全、提高物的管理效率、提升滅火戰(zhàn)斗力的目標(biāo)。
舉例如下:。
(一)實(shí)現(xiàn)城市安全體系的智能管理
1、實(shí)現(xiàn)消防水源的智能管理。
消防水源是消防重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,消防水源包括消火栓、天然湖泊、人工水源、消防水池等。消防水源是否充足直接影響著滅火救援行動(dòng)的展開。目前,消防部門還沒有對(duì)全部的消防水源進(jìn)行統(tǒng)一動(dòng)態(tài)管理,無法實(shí)時(shí)了解天然湖泊、人工水池的狀態(tài)和消火栓的壓力,我們只能依靠派員定期實(shí)地檢查的方式,對(duì)屬地的消防水源進(jìn)行檢查記錄,這樣不但效率低下,而且無法實(shí)施掌握消防水源的狀態(tài)信息。
借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)我們可以對(duì)消防水源進(jìn)行統(tǒng)一動(dòng)態(tài)的管理。比如在通過在消火栓、消防水池、天然湖泊等重要位置安裝簡單的通信設(shè)備,通過水流觸發(fā)傳感器,并定期將傳感器信息發(fā)送至中心服務(wù)器,消防部門可以通過手機(jī)、電腦終端等設(shè)備實(shí)時(shí)查詢消防水源的狀態(tài)、壓力等數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)消防水源實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,同時(shí)也借助于通信設(shè)備的定位信息,實(shí)現(xiàn)了消防水源位置信息的采集。通過物聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù),使消防水源的實(shí)時(shí)信息準(zhǔn)確無誤的傳遞到指揮中心及作戰(zhàn)車輛,為滅火救援行動(dòng)的展開提供了水源的信息。
2、實(shí)現(xiàn)建筑物消防設(shè)施的智能管理
建筑物內(nèi)的消防設(shè)施主要包括消防噴淋、消防泵、煙感、溫感、安全疏散標(biāo)志、消防安全門等。建筑物消防設(shè)施的好壞,對(duì)初期火災(zāi)撲救發(fā)揮著十分重要的作用。如何確保這些消防設(shè)施處于良好工作的狀態(tài),目前常規(guī)的做法是檢查、檢查、再檢查,落實(shí)、落實(shí)、再落實(shí),但這些行為都是人的個(gè)體行為,百密難免一疏,而借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),我們完全可以實(shí)現(xiàn)消防設(shè)備的全動(dòng)態(tài)智能監(jiān)控。
對(duì)于消防噴淋,我們可以通過在消防噴淋的管網(wǎng)中安裝感應(yīng)芯片可以掌握噴淋裝置的壓力,從而監(jiān)控噴淋管網(wǎng)內(nèi)是否有水,水的壓力。對(duì)于消防水泵,通過在消防泵開關(guān)閥上安裝電子芯片,可以遠(yuǎn)程掌握消防泵的開合狀態(tài)。
對(duì)于煙感和溫感設(shè)備,通過在煙感和溫感后段安裝通信芯片可以將煙感和溫感的正?;蚋婢癄顟B(tài)傳輸?shù)胶蠓奖O(jiān)控中心,中心監(jiān)控人員可以隨時(shí)掌握煙感和溫感的狀態(tài)。
對(duì)于消防安全通道,我們可以借助于智能視頻監(jiān)控技術(shù),智能視頻監(jiān)控技術(shù)是在消防安全通道內(nèi)使用視頻監(jiān)控應(yīng)用基礎(chǔ)上,通過視頻處理系統(tǒng),實(shí)時(shí)分析前端攝像頭拍攝的范圍內(nèi)或者在指定區(qū)域內(nèi),是否有長時(shí)間占位的物體,當(dāng)存在類型占用消防安全通道隱患時(shí),智能視頻監(jiān)控平臺(tái)會(huì)及時(shí)收到告警通知。通過該技術(shù)手段的應(yīng)用,將高效協(xié)助防火監(jiān)督員開展消防檢查任務(wù)。
今后,利用3G或者城市無線網(wǎng)絡(luò),我們可以將每幢高層建筑、每個(gè)重點(diǎn)單位的消防設(shè)備狀態(tài)信息聯(lián)網(wǎng),在指揮中心實(shí)現(xiàn)建筑物消防安全設(shè)備的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。
3、實(shí)現(xiàn)人員密集度的智能監(jiān)控
重大活動(dòng)的特點(diǎn)就是人員高度聚集、客流量大、流動(dòng)性強(qiáng),這都為安防管理帶來很大的壓力,借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以提供有效的客流監(jiān)控和引導(dǎo)的依據(jù),通過對(duì)各區(qū)間的人群總量,人員密度以及人員流動(dòng)動(dòng)向作實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下的人群疏導(dǎo),從而確?;顒?dòng)安全有序進(jìn)行,體現(xiàn)出“以人為本”的核心理念。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在重大活動(dòng)的人員密度智能管理中發(fā)揮關(guān)鍵作用?;?/span>3G網(wǎng)絡(luò),我們可以統(tǒng)計(jì)一定區(qū)域內(nèi)用戶數(shù),從而對(duì)重要活動(dòng)場館內(nèi)的客流進(jìn)行分析判斷,并且根據(jù)一定的數(shù)據(jù)模型,對(duì)整體用戶數(shù)目進(jìn)行預(yù)測。根據(jù)實(shí)時(shí)采集的用戶位置信息,系統(tǒng)可以對(duì)定義區(qū)域內(nèi)用戶數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì),從而進(jìn)一步提供上述定義區(qū)域的實(shí)時(shí)移動(dòng)客流統(tǒng)計(jì)和歷史客流統(tǒng)計(jì)查詢功能。系統(tǒng)根據(jù)前后時(shí)刻的用戶的在特定區(qū)域的位置變化,可以計(jì)算出在某一時(shí)段特定區(qū)域的人員流入以及人員流入源與流出以及流出目的區(qū)域,從而可以判斷人員的流向變化。流向圖在緊急狀況下也可以為指揮中心選擇疏散方案提供輔助數(shù)據(jù)。
4、實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源全程動(dòng)態(tài)智能管理
危險(xiǎn)源監(jiān)管是安全生產(chǎn)與消防監(jiān)管的重中之重,那么在危險(xiǎn)源管理中可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)以下的危險(xiǎn)源智能管理:
(1)危險(xiǎn)品車輛運(yùn)輸過程中的智能監(jiān)控
危險(xiǎn)品車輛在運(yùn)輸過程中一旦發(fā)生事故將造成嚴(yán)重的后果。目前,對(duì)于危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛的管理主要依靠GPS定位系統(tǒng),通過GPS系統(tǒng)可以在指揮中心隨時(shí)掌握車輛行駛的軌跡。但是對(duì)于安全管理來說除了車輛的軌跡之外,運(yùn)輸過程中運(yùn)送設(shè)備的狀態(tài)也是我們需要掌握的,比如設(shè)備的閥門是否打開,運(yùn)輸車輛車柜門是否上鎖,這些信息都是需要掌握的。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以及時(shí)掌握危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛的位置和狀態(tài)。
通過電子鉛封技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)在日常危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程中對(duì)車柜門進(jìn)行上鎖、解鎖、反向鉛封等操作。通過中央電子鉛封管理平臺(tái),集成已有管理系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù),電子鉛封設(shè)備將統(tǒng)一登記與啟用、鎖與車輛一對(duì)一綁定,上述車輛狀態(tài)可以在指揮中心進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控,這樣有效地提高了危險(xiǎn)品運(yùn)輸汽車的安全、有序運(yùn)行。
(2)化工裝置、罐區(qū)及危險(xiǎn)品存放地點(diǎn)的遠(yuǎn)程管理
化工裝置、灌區(qū)、危險(xiǎn)品倉庫歷來是消防安全重點(diǎn)部位,一旦這些場所發(fā)生事故將導(dǎo)致不堪設(shè)想的后果,因此對(duì)于這些危險(xiǎn)場所實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且一旦發(fā)生問題能夠在第一時(shí)間自動(dòng)報(bào)警,將災(zāi)害事故影響降到最低,尤為重要。
借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),我們可以通過在危險(xiǎn)品存放地點(diǎn)部署內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)模塊的統(tǒng)一環(huán)境感知智能終端,組成環(huán)境感知網(wǎng)絡(luò),對(duì)大氣、水、灌區(qū)氣體濃度、裝置壓力等環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。監(jiān)測信息通過統(tǒng)一通信協(xié)議和物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)送至指揮中心,中心服務(wù)器立刻對(duì)感知的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和聚合處理,一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況通過短信、語音實(shí)時(shí)報(bào)警。由于應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜,前端感知終端可以支持紅外、氣體、煙感等多路的無線或有線傳輸傳感器。通過這一套物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控傳輸系統(tǒng)指揮中心可以實(shí)施了解重要部位的狀況,從而起到危險(xiǎn)品存放點(diǎn)的安全管理作用。
(二)實(shí)現(xiàn)部隊(duì)執(zhí)勤戰(zhàn)備動(dòng)態(tài)式智能管理
1、實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗車輛及人員的動(dòng)態(tài)管理
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在每個(gè)中隊(duì)的車輛和人員的戰(zhàn)斗服上安裝電子標(biāo)簽,通過無線或有線的方式連接起來,形成一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的裝備管理系統(tǒng)。這樣的一個(gè)系統(tǒng)包括中心管理平臺(tái)、采集終端、骨干終端、車載終端、識(shí)別標(biāo)簽構(gòu)成。
對(duì)于戰(zhàn)備車輛,通過在中隊(duì)所屬車輛上安裝車載終端,車載終端由GPS模塊、采集模塊、無線通信模塊構(gòu)成,通過采集模塊可以采集車載裝備的標(biāo)簽信息,確認(rèn)車上所載裝備類型數(shù)量和人員數(shù)量。所采集信息和車輛位置均通過無線網(wǎng)絡(luò)傳至后方指揮中心,指揮中心可以隨時(shí)掌握車輛位置、隨車裝備的情況。
對(duì)于戰(zhàn)斗員,在滅火救援時(shí)穿著裝有電子芯片的智能戰(zhàn)斗服,戰(zhàn)斗服內(nèi)嵌感應(yīng)芯片,可以將戰(zhàn)斗員的位置、分布、數(shù)量同樣通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠓街笓]中心,以實(shí)時(shí)對(duì)人員的管理。
整個(gè)系統(tǒng)以無線傳感網(wǎng)絡(luò)為核心,輔以GPS、無線通信技術(shù),可以在技術(shù)形成一個(gè)消防中隊(duì)的車輛和人員的完整管理體系。這樣可以降低管理的工作量,提高了管理工作的質(zhì)量和透明度。
2、實(shí)現(xiàn)消防裝備的動(dòng)態(tài)管理
現(xiàn)有的消防裝備包括空氣呼吸器、照明器材、堵漏裝備、搶險(xiǎn)器具、破拆工具、剪切工具、防毒救生裝備等可謂類型多樣,數(shù)量繁多。目前,裝備的管理主要通過軟件來實(shí)現(xiàn),在日常管理中容易造成遺漏,且動(dòng)態(tài)更新比較麻煩。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以把不同地方、不同種類的消防裝備進(jìn)行集中智能的管理,將分散的人員、車輛、設(shè)備等各種屬性的信息集成到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,提升消防工作和部隊(duì)建設(shè)水平。
首先對(duì)所有的消防裝備按照類型、功能、所屬單位等屬性進(jìn)行分類,然后在每件消防裝備都加上RFID標(biāo)簽,甚至今后RFID芯片作為標(biāo)準(zhǔn)配備固化到消防裝備上,利用RFID、短距離無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),在消防裝備的使用、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中實(shí)時(shí)記錄這些裝備的數(shù)據(jù)信息,最后將這些數(shù)據(jù)按照中隊(duì)、支隊(duì)、總隊(duì)分級(jí)統(tǒng)計(jì)。借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),今后指揮中心可以動(dòng)態(tài)的掌握現(xiàn)有裝備的數(shù)量和分布,庫存裝備的情況。一旦發(fā)生大型災(zāi)害事故,智能裝備管理系統(tǒng)可以根據(jù)指揮中心已派車輛的情況,動(dòng)態(tài)的顯示有多少裝備投入了火場,目前還有多少裝備可供調(diào)用,救援行動(dòng)結(jié)束后可以立刻統(tǒng)計(jì)出所消耗的裝備數(shù)量。這樣不但為指揮調(diào)度提供了科學(xué)的依據(jù),還為火場總結(jié)提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)。
3、實(shí)現(xiàn)滅火藥劑的動(dòng)態(tài)管理
各類泡沫滅火劑主要用來撲救油罐、化工、危險(xiǎn)品等火災(zāi)。目前還沒有專門針對(duì)各類滅火劑量的管理系統(tǒng),這主要是滅火劑更新統(tǒng)計(jì)比較麻煩。同樣借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于各類滅火劑的動(dòng)態(tài)管理。首先是對(duì)各類滅火劑按照類型進(jìn)行分類,然后在存放滅火劑的固定場所及消防車輛的內(nèi)壁安裝液面感應(yīng)設(shè)備,這樣可隨時(shí)通過液面的高度來掌握滅火劑的數(shù)量,通過安裝GPS芯片還可以知道位置的分布,最后借助于物聯(lián)網(wǎng)將所有滅火劑的數(shù)據(jù)傳送到中心服務(wù)器,這樣我們就可以動(dòng)態(tài)的掌握現(xiàn)有滅火劑的數(shù)量及分布情況。一旦出現(xiàn)大規(guī)模災(zāi)害事故,指揮中心就可以通過該系統(tǒng)調(diào)用各類滅火劑,救援結(jié)束后可根據(jù)庫存情況統(tǒng)計(jì)滅火劑消耗量,為指揮調(diào)度戰(zhàn)平總結(jié)提供了依據(jù)。
(三)實(shí)現(xiàn)滅火救援智能指揮
1、實(shí)現(xiàn)火場戰(zhàn)斗車輛的智能調(diào)度
滅火救援過程中,車輛??康奈恢弥苯佑绊憸缁鹁仍袆?dòng)的展開,車輛的類型、隨車的裝備、車輛的車況都是指揮調(diào)度時(shí)需要考慮的。今后借助于物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù),可以在消防車的水泵、發(fā)動(dòng)機(jī)等重要位置安裝相應(yīng)的電子芯片,并通過在火場臨時(shí)架設(shè)的數(shù)據(jù)采集終端,現(xiàn)場指揮部及后方指揮中心可以了解有多少車輛到達(dá)了現(xiàn)場,車輛的??课恢梅植既绾?,戰(zhàn)斗車輛投入戰(zhàn)斗的時(shí)間,多少車輛處于出水狀態(tài),有多少輛車在現(xiàn)場待命,有多少輛車處于長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)需要休整替換。通過車輛上安裝的電子芯片,這些數(shù)據(jù)不再需要人工統(tǒng)計(jì),而可以在PDA實(shí)時(shí)顯示。
2、實(shí)現(xiàn)火場進(jìn)攻路線的智能管理
在實(shí)施滅火救援過程中,進(jìn)攻路線的選擇、水帶的敷設(shè)、分水陣地的設(shè)置、水槍陣地的位置是成功撲救火災(zāi)的關(guān)鍵因素,是各級(jí)指揮員到場后第一時(shí)間急需了解的信息。目前上述信息只能通過口述或電臺(tái)詢問來了解,不免會(huì)造成信息的錯(cuò)誤和遺漏,在瞬息萬變的火場直接影響指揮員的指揮決策。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),使這些數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)及實(shí)時(shí)的顯示有了可能,通過在水槍頭、分水、水帶上安裝的感應(yīng)芯片,可以將水槍頭、分水、水帶的壓力、位置、所屬單位等信息上傳到后方指揮中心,前方指揮員可以通過PDA或掌上電腦隨時(shí)掌握一線戰(zhàn)斗員的排兵布陣,從而根據(jù)火場的情況隨時(shí)調(diào)整布署。
3、內(nèi)攻人員的數(shù)字化裝備
消防是和平時(shí)期最危險(xiǎn)的職業(yè),火災(zāi)現(xiàn)場的煙、熱、毒對(duì)每一名消防戰(zhàn)斗員都是一種威脅。通過在滅火救援裝備上植入各種微型感應(yīng)芯片、借助無線通信網(wǎng)絡(luò),與現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)相互聯(lián)接,我們完全可以讓一線戰(zhàn)斗員的裝備“開口說話”??梢哉f,互聯(lián)網(wǎng)是連接的虛擬世界,傳感網(wǎng)則是連接物理的、真實(shí)的世界。
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完全可以構(gòu)筑一套完整的單兵系統(tǒng)和現(xiàn)場指揮系統(tǒng),它能將各種信息通過傳感設(shè)備,比如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、有毒氣體感應(yīng)裝置、溫濕度探測器、與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。從而使后方的指揮員能夠遠(yuǎn)程感知火場一線或深入內(nèi)攻的戰(zhàn)斗員的信息,實(shí)時(shí)掌握一線戰(zhàn)斗員周圍的溫度、有害氣體濃度、水槍壓力等數(shù)據(jù),從而做出準(zhǔn)確的決策。同時(shí),通過單兵系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場的視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,確定消防員的位置,與消防員進(jìn)行溝通,提高整體戰(zhàn)斗力,保障戰(zhàn)斗員的安全。
(四)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的功能拓展
現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,為研究開發(fā)新一代火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品提供了有力支持。
目前,消防自動(dòng)報(bào)警和控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各類建筑和工程中,但是各單位的消防報(bào)警系統(tǒng)都為獨(dú)立的系統(tǒng),沒有構(gòu)成統(tǒng)一的消防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。尤其是近幾年,國內(nèi)信息化建設(shè)步伐加快,智能化小區(qū)及城域119的聯(lián)網(wǎng)等需求越來越強(qiáng)烈。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟,借助于射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)能輕松的將各單位的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)甚至于報(bào)警終端感應(yīng)信息收集到指揮中心,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程消防管理系統(tǒng),無人變電所及通信機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控,城域119管理系統(tǒng)。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)、控制技術(shù)(Control)、通訊技術(shù)(Communication)、和圖形顯示技術(shù)(CRT)等技術(shù),能方便地將各廠商的控制主機(jī)及智能控制設(shè)備構(gòu)成統(tǒng)一的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
同時(shí),結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字聲像編碼技術(shù)和寬帶通信接入技術(shù)的發(fā)展,為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)提供了更完美的解決方案――多信息火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。多信息火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以提供火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行、現(xiàn)場情況的圖像、音頻同步信息,內(nèi)容詳盡,效果直觀,可實(shí)現(xiàn)全方位消防監(jiān)控管理,極大地提高了報(bào)警效率和監(jiān)管水平。同時(shí),提供信息直觀性和報(bào)警操作交互性可以極大地簡化報(bào)警環(huán)節(jié),縮短報(bào)警時(shí)間,最終實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警、自動(dòng)報(bào)警,對(duì)消防部隊(duì)快速準(zhǔn)確撲救火災(zāi)起到重要作用。多信息技術(shù)是未來火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。