运用物联网技术的灭火作战管理系统设计初探
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- 发表时间:2015年9月23日
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目前,我国火灾事故信息处理具有信息量大、数据化程度差、相似性强、共享性差等特点,本文提出运用物联网技术构建灭火作战管理系统概念,研究其系统功能和结构组成,从而提升灭火作战的科学性。
火灾事故信息处理特点
信息量大。以2014年为例,全国共接报火灾39.5万起,死亡1817人,受伤1493人,直接财产损失43.9亿元,相关信息量巨大。
为了科学决策、合理配置警力,有效救治火灾事故,我们必须对大量的信息进行存贮、检索、归类、提取。通过物联网监控,对每一个物体都有一个传感器用于采集信息,而对每一个时间采样点也会产生一个数据,所有的这些都会产生大数据 。
数据化程度差。目前,对于整个消防事故的描述大多使用文字性描述,很多项目标准化程度不高,不便于计算机处理,即使有的已经录入数据库,也很难进行二次 查询。因此,解决的办法是使用代码管理,但代码必须进行高度统一。物联网中所有在网络中的物体都有一个唯一的标识,我们可以将它们产生的数据存入数据库。 而物联网中传感器可以传入所要求格式的数据,使得数据的录入速度加快。
共享性差。各省市之间很难做到信息共享,如2010年上海静安区大火, 社会影响很大,但是各消防中队从静安区大火中学习到的借鉴意义很难实现共享。现在消防系统中主要是将一些组织机构信息录入数据库。但当火灾发生时很难查找 到类似的事故。而且各个省市之间很难做到信息共享,因为现有的关系数据库进行分布式处理会有很大的困难,并且当数据量变成海量数据时,关系数据库会变得很 难扩展,这也阻碍了各消防中队消防信息的共享。
运用物联网技术的灭火作战管理系统
针对火灾事故处理中存在的诸多问题,提 出运用物联网技术的灭火作战管理系统,该系统指在整个灭火作战管理体系中综合运用先进的物联网技术、信息技术、数据传输技术、电子控制技术、计算机处理技 术等高新技术,从而建立起一种全面发挥作用的灭火作战综合管理和控制系统。它是一个将现代电子信息技术应用于灭火作战的服务系统,最大的特点是以信息的采 集、处理、发布、交换、分析以及利用为主线,为消防系统工作人员提供多样性的服务,主要有以下系统功能:
火场战斗车辆的智能调度。灭火救援过 程中,车辆停靠的位置直接影响灭火救援行动的展开,车辆的类型、随车的装备、车辆的车况都是指挥调度时需要考虑的。借助于物联网的RFID技术,可在消防 车的水泵、发动机等重要位置安装相应的电子芯片,并通过在火场临时架设的数据采集终端,实现现场指挥部及后方指挥中心了解到达现场的具体车辆、停靠位置、 投入战斗的时间、出水状态、待命状态等。而且,这些数据不再需要人工统计,就在PDA或者指挥中心实时显示。
灭火场进攻路线的智能管理。灭火 救援过程中,进攻路线的选择、水带的铺设、水枪阵地的位置是成功扑救火灾的关键,也是后续各级指挥员到场后急需了解的信息。目前,上述信息只能通过口述或 电台询问来了解,难免造成信息的错误和遗漏,直接影响指挥决策。物联网技术的出现,通过在水枪头、分水器、水带上安装的感应芯片,将水枪头、分水器、水带 的压力、位置、所属单位等信息上传到前沿指挥部和后方指挥中心,前方指挥员通过移动终端随时掌握线战斗员的力量部署,后方指挥中心同时收到相关数据,从而 根据实际情况随时调整部署。
内攻人员的数字化装备管理。火灾现场的烟、热、毒对每名消防战斗员都是种威胁。通过在灭火救援装备上植入各种微型 感应芯片,借助无线通信网络,与现在的互联网相互连接,可以构筑一套完整的单兵系统和现场指挥系统,能将各种信息通过传感设备,如射频识别(RFID )装置、红外感应器、全球定位系统、有毒气体感应装置、温湿度探测器等与互联网结合起来而形成个巨大网络。使得后方指挥员能够远程感知火场线或深入内攻的 战斗员的信息,实时掌握线战斗员周围的温度、有害气体浓度、水枪压力等数据,从而做出准确的决策。同时,通过单兵系统对现场视音频数据进行采集,确定消防 员的位置,与消防员进行沟通,提高整体战斗力,保障战斗员的安全。
执勤车辆及人员的动态管理。在每个中队的车辆和人员的战斗服上安装传感设 备,通过无线或有线的方式连接起来,形成一个基于物联网的车辆、随车装备和人员管理系统。系统包括中心管理平台、采集终端、骨干终端、车载终端、识别标签 等。以无线传感网络为核心,辅以GPS、无线通信技术,可以在技术上形成个消防车辆、随车器材和人员的完整管理体系,从而降低管理的工作量,提高工作质量 和透明度。
消防车出动的路线、道路状况的选择和最佳利用是灭火救援的关键。因此,在消防车上安装上GPS模块、采集模块、无线通信模块构成的车载终端,通过采集模块采集车载装备的标签信息,确认车上所载装备类刑、数量和人员数量,可提高消防车出动效率。
互联网灭火作战系统结构
信息采集子系统。物体状况信息探测采集是整个智能消防信息系统的感知器,相当于人的“眼睛”,主要通过使用RFID进行信息采集。RFID技术在EPC global“物联网”体系架构下的应用主要有EPC编码,EPC射频识别系统和EPC信息网络系统。其中RFID标签采用EPC编码技术,物联网中编码 要做到“一物一码”,不仅能实现对每一个物品的管理,而且还能实现对物品的实时追踪,同时还具有物体的具体分类和属性信息,实现分类查询、统计应用、电子 商务等。EPC编码技术能够很好地实现这些要求。对于大面积的森林地区,可以利用卫星技术进行监测环境气温。
信息处理子系统。信息的汇总处理部分是整个信息系统的核心技术,相当于人的“大脑”,对采集来的信息通过计算机程序筛选处理,配合交通信息平台、GIS电子地图、消防业务处理的决策支持等综合信息处理,分析得出各个地区的实时消防状态和消防管理的预警信息。
信息发布子系统。信息发布系统是交通信息系统的三大部分之一,它可以为消防队员和普通居民提供服务,消防中心可以通过消防发布系统了解具体的消防状况, 当火灾发生时可以利用消防队员身上的传感器了解灭火的情况,可以实时监控危险品运输车辆的运行状态,普通居民可以查询消防常识,也可以通过微博来进行交 流。
总之,提出智能消防的概念,利用物联网可以将世界联系起来的优点为消防系统所用,进行信息的采集,可以做到实时监控。同时将物联网引入消 防设备中,可以在火灾发生时实时追踪救火人员的状态、装备器材使用情况、水源分布情况等,从而提升灭火作战的科学性。 (北京市海淀区公安消防支队 付 勇)
来源:国家工程建设标准化信息网