運用物聯網技術的滅火作戰管理系統設計初探
行業動態
10-08
2015
目前，我國火災事故信息處理具有信息量大、數據化程度差、相似性強、共享性差等特點，本文提出運用物聯網技術構建滅火作戰管理系統概念，研究其系統功能和結構組成，從而提升滅火作戰的科學性。
火災事故信息處理特點
信息量大。以2014年為例，全國共接報火災39.5萬起，死亡1817人，受傷1493人，直接財產損失43.9億元，相關信息量巨大。
為了科學決策、合理配置警力，有效救治火災事故，我們必須對大量的信息進行存貯、檢索、歸類、提取。通過物聯網監控，對每一個物體都有一個傳感器用于采集信息，而對每一個時間采樣點也會產生一個數據,所有的這些都會產生大數據 。
數據化程度差。目前，對于整個消防事故的描述大多使用文字性描述，很多項目標準化程度不高，不便于計算機處理，即使有的已經錄入數據庫，也很難進行二次 查詢。因此，解決的辦法是使用代碼管理，但代碼必須進行高度統一。物聯網中所有在網絡中的物體都有一個唯一的標識，我們可以將它們產生的數據存入數據庫。 而物聯網中傳感器可以傳入所要求格式的數據，使得數據的錄入速度加快。
共享性差。各省市之間很難做到信息共享，如2010年上海靜安區大火， 社會影響很大，但是各消防中隊從靜安區大火中學習到的借鑒意義很難實現共享。現在消防系統中主要是將一些組織機構信息錄入數據庫。但當火災發生時很難查找 到類似的事故。而且各個省市之間很難做到信息共享，因為現有的關系數據庫進行分布式處理會有很大的困難，并且當數據量變成海量數據時，關系數據庫會變得很 難擴展，這也阻礙了各消防中隊消防信息的共享。
運用物聯網技術的滅火作戰管理系統
針對火災事故處理中存在的諸多問題，提 出運用物聯網技術的滅火作戰管理系統，該系統指在整個滅火作戰管理體系中綜合運用先進的物聯網技術、信息技術、數據傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技 術等高新技術，從而建立起一種全面發揮作用的滅火作戰綜合管理和控制系統。它是一個將現代電子信息技術應用于滅火作戰的服務系統，最大的特點是以信息的采 集、處理、發布、交換、分析以及利用為主線，為消防系統工作人員提供多樣性的服務，主要有以下系統功能：
火場戰斗車輛的智能調度。滅火救援過 程中，車輛停靠的位置直接影響滅火救援行動的展開，車輛的類型、隨車的裝備、車輛的車況都是指揮調度時需要考慮的。借助于物聯網的RFID技術，可在消防 車的水泵、發動機等重要位置安裝相應的電子芯片，并通過在火場臨時架設的數據采集終端，實現現場指揮部及后方指揮中心了解到達現場的具體車輛、停靠位置、 投入戰斗的時間、出水狀態、待命狀態等。而且，這些數據不再需要人工統計，就在PDA或者指揮中心實時顯示。
滅火場進攻路線的智能管理。滅火 救援過程中，進攻路線的選擇、水帶的鋪設、水槍陣地的位置是成功撲救火災的關鍵，也是后續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。物聯網技術的出現，通過在水槍頭、分水器、水帶上安裝的感應芯片，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，前方指揮員通過移動終端隨時掌握線戰斗員的力量部署，后方指揮中心同時收到相關數據，從而 根據實際情況隨時調整部署。
內攻人員的數字化裝備管理。火災現場的煙、熱、毒對每名消防戰斗員都是種威脅。通過在滅火救援裝備上植入各種微型 感應芯片，借助無線通信網絡，與現在的互聯網相互連接，可以構筑一套完整的單兵系統和現場指揮系統，能將各種信息通過傳感設備，如射頻識別(RFID )裝置、紅外感應器、全球定位系統、有毒氣體感應裝置、溫濕度探測器等與互聯網結合起來而形成個巨大網絡。使得后方指揮員能夠遠程感知火場線或深入內攻的 戰斗員的信息，實時掌握線戰斗員周圍的溫度、有害氣體濃度、水槍壓力等數據，從而做出準確的決策。同時，通過單兵系統對現場視音頻數據進行采集，確定消防 員的位置，與消防員進行溝通，提高整體戰斗力，保障戰斗員的安全。
執勤車輛及人員的動態管理。在每個中隊的車輛和人員的戰斗服上安裝傳感設 備，通過無線或有線的方式連接起來，形成一個基于物聯網的車輛、隨車裝備和人員管理系統。系統包括中心管理平臺、采集終端、骨干終端、車載終端、識別標簽 等。以無線傳感網絡為核心，輔以GPS、無線通信技術，可以在技術上形成個消防車輛、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鍵。因此，在消防車上安裝上GPS模塊、采集模塊、無線通信模塊構成的車載終端，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刑、數量和人員數量，可提高消防車出動效率。
互聯網滅火作戰系統結構
信息采集子系統。物體狀況信息探測采集是整個智能消防信息系統的感知器，相當于人的“眼睛”，主要通過使用RFID進行信息采集。RFID技術在EPC global“物聯網”體系架構下的應用主要有EPC編碼,EPC射頻識別系統和EPC信息網絡系統。其中RFID標簽采用EPC編碼技術，物聯網中編碼 要做到“一物一碼”，不僅能實現對每一個物品的管理，而且還能實現對物品的實時追蹤，同時還具有物體的具體分類和屬性信息，實現分類查詢、統計應用、電子 商務等。EPC編碼技術能夠很好地實現這些要求。對于大面積的森林地區，可以利用衛星技術進行監測環境氣溫。
信息處理子系統。信息的匯總處理部分是整個信息系統的核心技術，相當于人的“大腦”，對采集來的信息通過計算機程序篩選處理，配合交通信息平臺、GIS電子地圖、消防業務處理的決策支持等綜合信息處理，分析得出各個地區的實時消防狀態和消防管理的預警信息。
信息發布子系統。信息發布系統是交通信息系統的三大部分之一，它可以為消防隊員和普通居民提供服務，消防中心可以通過消防發布系統了解具體的消防狀況， 當火災發生時可以利用消防隊員身上的傳感器了解滅火的情況，可以實時監控危險品運輸車輛的運行狀態，普通居民可以查詢消防常識，也可以通過微博來進行交流。
總之，提出智能消防的概念，利用物聯網可以將世界聯系起來的優點為消防系統所用，進行信息的采集，可以做到實時監控。同時將物聯網引入消 防設備中，可以在火災發生時實時追蹤救火人員的狀態、裝備器材使用情況、水源分布情況等，從而提升滅火作戰的科學性。 （北京市海淀區公安消防支隊 付 勇）
