2021-4-9 | 消防工程論文
物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)在消防信息化的應(yīng)用,從整體構(gòu)架上可分為三層:感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層通過手持機、讀寫器來讀取電子標簽信息;傳輸層讀寫設(shè)備采集的數(shù)據(jù),并通過無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸;應(yīng)用層通過中間件后,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入消防車輛、消火栓、檔案、裝備等管理系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防信息化中的應(yīng)用展望
從消防部隊現(xiàn)有信息化建設(shè)出發(fā),引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將各類車輛、器材、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、公安網(wǎng)絡(luò)結(jié)合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施,在此基礎(chǔ)上進行消防日常業(yè)務(wù)工作,可提高物資儲備、人員車輛的管理水平和部隊工作效率,并為滅火救援提供強有力的技術(shù)支撐。滅火救援過程中,車輛??康奈恢弥苯佑绊憸缁鹁仍袆拥恼归_,車輛的類型、隨車的裝備、車輛的車況都是指揮調(diào)度時需要考慮的。借助于物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù),可在消防車的水泵、發(fā)動機等重要位置安裝相應(yīng)的電子芯片,并通過在火場臨時架設(shè)的數(shù)據(jù)采集終端,實現(xiàn)現(xiàn)場指揮部及后方指揮中心了解到達現(xiàn)場的具體車輛、??课恢谩⑼度霊?zhàn)斗的時間、出水狀態(tài)、待命狀態(tài)等。而且,這些數(shù)據(jù)不再需要人工統(tǒng)計,就可在PDA或者指揮中心實時顯示。滅火救援過程中,進攻路線的選擇、水帶的鋪設(shè)、水槍陣地的位置是成功撲救火災(zāi)的關(guān)鍵,也是后續(xù)各級指揮員到場后急需了解的信息。目前,上述信息只能通過口述或電臺詢問來了解,難免造成信息的錯誤和遺漏,直接影響指揮決策。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),通過在水槍頭、分水器、水帶上安裝的感應(yīng)芯片,可將水槍頭、分水器、水帶的壓力、位置、所屬單位等信息上傳到前沿指揮部和后方指揮中心,前方指揮員可以通過移動終端隨時掌握一線戰(zhàn)斗員的力量部署,后方指揮中心可同時收到相關(guān)數(shù)據(jù),從而根據(jù)實際情況隨時調(diào)整部署。
火災(zāi)現(xiàn)場的煙、熱、毒對每一名消防戰(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,可以構(gòu)筑一套完整的單兵系統(tǒng)和現(xiàn)場指揮系統(tǒng),能將各種信息通過傳感設(shè)備(如射頻識別(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、溫濕度探測器等)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成一個巨大網(wǎng)絡(luò)。使得后方指揮員能夠遠程感知火場一線或深入內(nèi)攻的戰(zhàn)斗員的信息,實時掌握一線戰(zhàn)斗員周圍的溫度、有害氣體濃度、水槍壓力等數(shù)據(jù),從而做出準確的決策。同時,通過單兵系統(tǒng)對現(xiàn)場視音頻數(shù)據(jù)進行采集,確定消防員的位置,與消防員進行溝通,提高整體戰(zhàn)斗力,保障戰(zhàn)斗員的安全。在每個中隊的車輛和人員的戰(zhàn)斗服上安裝傳感設(shè)備,通過無線或有線的方式連接起來,形成一個基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛、隨車裝備和人員管理系統(tǒng)。系統(tǒng)包括中心管理平臺、采集終端、骨干終端、車載終端、識別標簽等。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)上形成一個消防車輛、隨車器材和人員的完整管理體系,從而降低管理的工作量,提高工作質(zhì)量和透明度。消防車出動的路線、道路狀況的選擇和最佳利用是滅火救援的關(guān)鍵。因此,可在消防車上安裝由GPS模塊、采集模塊、無線通信模塊構(gòu)成的車載終端,通過采集模塊采集車載裝備的標簽信息,確認車上所載裝備類型、數(shù)量和人員數(shù)量,可提高消防車出動效率。(1)可通過采用非接觸式地磁傳感器來定時收集和感知區(qū)域內(nèi)車輛的速度、車距等信息,多個終端節(jié)點將各自采集并初步處理后的信息通過匯聚節(jié)點匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點,進行數(shù)據(jù)融合,即可獲得道路車流量與車輛行駛速度等信息,從而為路口交通信號控制提供精確的信息,使得消防車出動過程中避開擁塞路段,提高出動效率。(2)在消防車上安裝RFID芯片,在城市道路的兩側(cè),每間隔一定距離設(shè)置一個讀寫器,可隨時掌握消防車輛所處的位置,便于指揮中心對消防車輛的跟蹤、調(diào)度和指揮。(3)還可通過GPS技術(shù)利用移動感知采集消防車的位置信息,實現(xiàn)消防車輛的最佳路徑選擇,從而使得指揮中心實時獲取車輛行駛中的信息,為合理安排行車路線提供依據(jù),并可進一步結(jié)合路況實時信息選擇合理的行駛路線。消防員在滅火救援時穿戴裝有電子芯片的戰(zhàn)斗服和空氣呼吸器。芯片預(yù)先存儲個人信息,經(jīng)過讀寫器后即可顯示出救援人員身份的基本信息;芯片還可將鋼瓶內(nèi)的壓力、位置、周圍的溫度等信息實時傳輸?shù)胶髨?,便于后方人員對一線消防力量的監(jiān)控管理。
目前,裝備的管理主要通過軟件來實現(xiàn),容易造成管理疏漏,動態(tài)更新也比較麻煩。通過裝備的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對不同位置、不同種類的消防裝備進行集中智能管理,將分散的人員、車輛、設(shè)備等各種屬性的信息集成到一個網(wǎng)絡(luò)中,提升裝備管理水平。對所有的消防裝備按照類型、功能、所屬單位等屬性進行分類,然后在每件消防裝備都安裝上RFID標簽,或者把RFID芯片作為標準配備固化到消防裝備上,以便通過RFID、短距離無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實時記錄裝備的使用、運輸和存儲過程中的數(shù)據(jù)信息,并按中隊、大隊、支隊、總隊分級統(tǒng)計數(shù)據(jù),指揮中心則可動態(tài)掌握現(xiàn)有裝備的數(shù)量和分布,以及庫存裝備的情況。一旦發(fā)生重大火災(zāi)和事故,智能裝備管理系統(tǒng)可根據(jù)指揮中心已派車輛的情況,動態(tài)顯示投入現(xiàn)場的裝備數(shù)量、可供調(diào)用的裝備數(shù)量等,行動結(jié)束后還可立刻統(tǒng)計出所消耗的裝備數(shù)量??傮w上可為指揮調(diào)度提供科學(xué)的依據(jù),并為事后戰(zhàn)評提供科學(xué)的數(shù)據(jù)。
當(dāng)前,消防部隊還沒有專門針對各類滅火劑的專用管理系統(tǒng)。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可實現(xiàn)對滅火劑及時更新程序的簡便化,還可實現(xiàn)對各類滅火劑的動態(tài)管理。通過對存放滅火劑的固定場所及消防車水罐(泡沫罐)的內(nèi)壁安裝液面感應(yīng)器,可隨時通過液面情況來掌握滅火劑的數(shù)量,通過安裝GPS芯片掌握具體的分布情況,并借助于物聯(lián)網(wǎng)將所有滅火劑的數(shù)據(jù)傳送到中心服務(wù)器,以便動態(tài)掌握現(xiàn)有滅火劑的數(shù)量及分布情況。一旦需要,指揮中心就可以通過該系統(tǒng)及時調(diào)用各類滅火劑,并隨時統(tǒng)計滅火劑消耗量,為戰(zhàn)評總結(jié)提供依據(jù)。消防水源是滅火救援工作的基礎(chǔ)設(shè)施之一,其充足性直接影響著滅火救援行動的展開。目前,消防部門還無法實時了解天然湖泊、人工水池的狀態(tài)和消火栓的壓力,只能采取派員定期實地檢查的方式,對屬地的消防水源進行檢查記錄,無法實時掌握消防水源的狀態(tài)信息。借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以對消防水源進行統(tǒng)一的動態(tài)管理。可在消火栓、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,定期將傳感器信息發(fā)送至中心服務(wù)器,消防部門即可通過手機、電腦終端等設(shè)備實時查詢消防水源的狀態(tài)、壓力等數(shù)據(jù),實現(xiàn)對消防水源實時聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,同時也借助于通信設(shè)備的定位信息,實現(xiàn)消防水源位置信息的采集,并準確無誤地傳遞到指揮中心及作戰(zhàn)車輛,為滅火救援行動提供支持。