物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防裝備管理中的應(yīng)用思考

程弘韜

（廣西壯族自治區(qū)消防救援總隊(duì)，廣西南寧 530200）

0.引言

現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為我國“五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”的重要組成部分，其地位與千兆光纖工程、5G 技術(shù)、衛(wèi)星通信、IPv6 技術(shù)等相當(dāng)。我國“十四五”規(guī)劃中明確提出，在全面推動(dòng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)完善工程的同時(shí)，要持續(xù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展，繼續(xù)支持“固移融合、寬展結(jié)合”的物聯(lián)網(wǎng)接入能力。事實(shí)上，許多行業(yè)已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到具體的業(yè)務(wù)體系中，實(shí)踐證明，該技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用，如提高信息鏈價(jià)值、促進(jìn)檔案管理信息化、強(qiáng)化預(yù)防性機(jī)制等[1]?；馂?zāi)是現(xiàn)代化社會(huì)場(chǎng)景中發(fā)生頻率高、危害程度大的災(zāi)害類型，尤其是在城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn)的背景下，單位空間中的人員、物料、火災(zāi)隱患等密度越來越高。同時(shí)隨著“全災(zāi)種、大應(yīng)急”的職能拓展，各地消防救援部門所配備的裝備類型、數(shù)量等也在不斷增加，從而導(dǎo)致了管理方面的困境。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到消防行業(yè)中，可以顯著改善消防裝備管理水平，進(jìn)而更高效、更安全地處置火災(zāi)事故和開展搶險(xiǎn)救援。

1.物聯(lián)網(wǎng)概述：定義、特點(diǎn)及價(jià)值

嚴(yán)格意義上說，物聯(lián)網(wǎng)屬于互聯(lián)網(wǎng)的組成部分，其特征是“泛化互聯(lián)”，即從“人機(jī)互聯(lián)”的狀態(tài)擴(kuò)展到“物物互聯(lián)”的狀態(tài)，但物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)信息流動(dòng)、交換、處理等功能，仍然需要互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及設(shè)施構(gòu)筑基礎(chǔ)。從定義上說，物聯(lián)網(wǎng)是一種“實(shí)物與實(shí)物之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)”，它依賴傳感器、射頻識(shí)別、GIS 系統(tǒng)、激光掃描、二維碼等信息傳感要素實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)?shí)物進(jìn)行識(shí)別、監(jiān)控、定位、跟蹤等作用。由此，也決定了物聯(lián)網(wǎng)的基本特點(diǎn)：（1）全感知性，計(jì)算機(jī)科學(xué)界達(dá)成的一個(gè)技術(shù)共識(shí)是“知覺能力是物聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值”，所謂知覺即感知能力，一個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)于所有安裝識(shí)別裝置、模塊的設(shè)備都能夠全方位、全天候的感知，從而保障了信息獲取的及時(shí)

性與完整性。（2）數(shù)據(jù)可靠，從拓?fù)鋵W(xué)上說，物聯(lián)網(wǎng)形成了一種“異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系”，它雖然需要互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施奠定基礎(chǔ)，但數(shù)據(jù)生成、傳輸?shù)仁腔谔囟▍f(xié)議的，即在通信網(wǎng)關(guān)的防護(hù)下，不會(huì)被新增外設(shè)影響數(shù)據(jù)的安全性。（3）自動(dòng)處理，物聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)不依賴人工介入，能夠以極高的效率展開信息處理。

基于以上分析，面向消防裝備管理構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)，足以徹底擺脫人力為基礎(chǔ)的低效模式，一個(gè)消防救援部門就能夠形成一個(gè)小型物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，區(qū)域內(nèi)“消防救援總隊(duì)”構(gòu)建一個(gè)大型物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅可以滿足日常消防裝備的智能化管理需要，還能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度、跨域聯(lián)動(dòng)、全面升級(jí)等協(xié)助功能。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防裝備管理中的應(yīng)用分析

2.1 可行性分析

所謂“可行性分析”，即論證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防裝備管理領(lǐng)域具有哪些支持、哪些便利。從宏觀角度出發(fā)，我國在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備、軟件等領(lǐng)域的研究與運(yùn)用，已經(jīng)取得了行業(yè)先進(jìn)地位。例如，在中國科學(xué)院的牽頭下，聯(lián)合各地政府、高校、科研機(jī)構(gòu)等成立的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范中心”，成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及的重要推動(dòng)媒介。更重要的是，物聯(lián)網(wǎng)作為基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息傳播、處理、承載媒介，在物理維度具有良好的應(yīng)用條件。根據(jù)CNNIC 第50 次報(bào)告（2022 年8 月）公布的數(shù)據(jù)，我國互聯(lián)網(wǎng)普及率高達(dá)74.4%，互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了城鄉(xiāng)全面覆蓋，加上5G 技術(shù)持續(xù)發(fā)力，基站數(shù)量已經(jīng)接近200 萬個(gè)，這為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用創(chuàng)造了強(qiáng)大支持環(huán)境。

從微觀角度說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行業(yè)中的滲透正在加速，這其中自然包含了消防行業(yè)。一方面，消防工作的主題思想是“預(yù)防為主”，消防裝備管理屬于常態(tài)化工作之一，而消防裝備整體上呈現(xiàn)出類型、數(shù)量、功能等相對(duì)固定化，在管理方面容易形成模式化、流程化的特征，這為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用提供了便利[2]；另一方面，對(duì)于消防救援部門來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身也屬于“內(nèi)部裝備”的范疇，更確切地說，它是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息化系統(tǒng)等協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)物，并不需要消防救援部門建立專門的網(wǎng)絡(luò)，這樣就極大地簡(jiǎn)化了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用門檻。此外，傳感器、射頻器、二維碼、電子標(biāo)簽等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，已經(jīng)形成了規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系與成熟的市場(chǎng)供應(yīng)體系。

2.2 重要性分析

所謂“重要性分析”，即論證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防裝備管理領(lǐng)域能夠發(fā)揮哪些重要作用，具體包括兩個(gè)方面：其一，促使消防裝備管理更加精細(xì)化，采取傳統(tǒng)人工為主的消防設(shè)備管理模式，容易出現(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確、不完整和更新不及時(shí)等問題，尤其是一些消防裝備需要更換、維修時(shí)，信息交流效率較低，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介入之后，消防裝備的各類信息都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新、實(shí)時(shí)查看；其二，促使消防裝備管理更加規(guī)范化，在傳統(tǒng)人工管理模式下，消防裝備的名稱、規(guī)格、編號(hào)等往往會(huì)出現(xiàn)差異，無法做到統(tǒng)一。同時(shí)在調(diào)撥環(huán)節(jié)、出入庫過程等方面手續(xù)繁瑣，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介入之后，只需要一次輸入即可，能夠與設(shè)備對(duì)號(hào)入座，促進(jìn)管理規(guī)范化。

2.3 創(chuàng)新性分析

所謂“創(chuàng)新性分析”，及論證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防裝備管理領(lǐng)域能夠帶來哪些顯著變化。事實(shí)上，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息化工具、便攜式設(shè)備等不斷引進(jìn)到消防裝備管理領(lǐng)域，我國消防救援部門對(duì)于各類裝備管理的效能是持續(xù)提升的。但這種“效能提升”都是建立在“人機(jī)互動(dòng)”基礎(chǔ)上的，簡(jiǎn)單的，可以納入到“消防裝備+互聯(lián)網(wǎng)”的范疇。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本特點(diǎn)是“萬物互聯(lián)”，它所構(gòu)建的消防裝備管理工作模式中，基本不需要人工干預(yù)，借助中心控制系統(tǒng)與單個(gè)消防裝備感應(yīng)模塊的信息互動(dòng)，就能夠?qū)崟r(shí)反饋消防裝備的狀態(tài)，甚至實(shí)現(xiàn)消防實(shí)務(wù)操作。例如，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，只要警報(bào)響起，消防車庫大門就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打開、出入口門閘與路口警示信號(hào)燈響應(yīng)等，省去了人工操作的步驟。整體而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到消防裝備管理的創(chuàng)新性，表現(xiàn)在“物物聯(lián)通”狀態(tài)下形成的自動(dòng)觸發(fā)、自動(dòng)處理、自動(dòng)監(jiān)管等機(jī)制上，它促使消防裝備之間的信息傳輸、處理更加高效。

3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防裝備管理中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 應(yīng)用于消防檢查監(jiān)測(cè)

在消防工作實(shí)踐中，“檢查監(jiān)測(cè)”是一項(xiàng)重要工作，主要內(nèi)容是了解現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)情況（如火災(zāi)規(guī)模、樓層高度、燃燒物特點(diǎn)等），為現(xiàn)場(chǎng)指揮員提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而制定安全、有效的決策[3]。但傳統(tǒng)模式下，檢查監(jiān)測(cè)多為通過人工觀察的方式進(jìn)行，這樣很難得到火場(chǎng)溫度、煙霧濃度、燃燒材料等信息。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及裝備，一方面可以在規(guī)避傷亡的情況下，迅速了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的信息，為制定消防方案提供支持；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將相關(guān)信息回傳到控制中心，便于進(jìn)一步做出協(xié)同決策，如調(diào)動(dòng)周邊消防設(shè)備、人員等參與。例如，廣西壯族自治區(qū)消防救援總隊(duì)于2021 年4 月構(gòu)建的“消防裝備物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)”中，就在消防車輛上配備了“車載終端App”，該應(yīng)用可以增加救援現(xiàn)場(chǎng)隨車器材盤點(diǎn)、器材歸屬識(shí)別等功能，并對(duì)非本消防站器材進(jìn)行提醒。同時(shí)，在所有車載器材方面進(jìn)行“電子標(biāo)簽管理”，方便事故處置時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)裝備統(tǒng)計(jì)，同時(shí)用于車場(chǎng)日常檢查及車載器材的相關(guān)信息檢查及應(yīng)急處置完成后隨車器材檢查。

3.2 應(yīng)用于消防裝備診斷

從社會(huì)職能上看，消防救援部門的價(jià)值不僅體現(xiàn)在“火災(zāi)發(fā)生之后”，更應(yīng)作用于“災(zāi)害發(fā)生之前”；從消防救援部門正常運(yùn)行角度分析，“未雨綢繆”才是具體工作開展的最高原則。消防裝備是消防作業(yè)的根本保障，日常必須做好管理和維護(hù)，才能在火災(zāi)事故發(fā)生之后立即投入使用。因此，消防裝備診斷能力的強(qiáng)弱，很大程度上決定了消防救援部門履行職能的水平[4]。基于人工方式展開消防裝備故障診斷的難度很大，即便是經(jīng)驗(yàn)在豐富的消防人員和技術(shù)人員，也難以保障消防裝備“隨時(shí)可用”。而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行高頻率的消防裝備故障診斷，實(shí)時(shí)性地向管理人員提供消防裝備數(shù)據(jù)。例如，在消防車輛上的輪胎、油箱、線路等安裝傳感器，如果檢測(cè)到裝備數(shù)據(jù)超出了正常值（見圖1），就能第一時(shí)間通知相關(guān)人員，隨即展開維護(hù)、保養(yǎng)和更換。例如，廣西壯族自治區(qū)消防救援總隊(duì)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了消防車輛信息的實(shí)時(shí)采集，系統(tǒng)一期建設(shè)在597 臺(tái)水罐泡沫消防車了安裝液位監(jiān)控模塊。此外，總隊(duì)還完善了消防裝備的實(shí)時(shí)語境系統(tǒng)，包括器材庫管理信息提醒、裝備異常提醒、審批流程提醒等。

圖1 消防車輛診斷及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖

3.3 應(yīng)用于消防裝備庫管理

消防工作強(qiáng)調(diào)一個(gè)“快”字，這一特征從我國消防員日常艱苦的訓(xùn)練上就能看出來。鑒于“火情就是命令”的急迫性，構(gòu)建一個(gè)高效快捷的消防裝備庫管理模式就顯得尤為重要，但很顯然，傳統(tǒng)以人工力量為主的庫管模式已經(jīng)難以滿足要求。這是因?yàn)椋S著我國消防救援部門獲取的消防裝備數(shù)量不斷增加、種類日益繁多、使用頻率上升等影響，如何快速識(shí)別和定位裝備是一個(gè)亟待解決的問題。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到消防裝備管理活動(dòng)中，消防員可以根據(jù)系統(tǒng)指令迅速定位裝備位置、縮短尋找時(shí)間[5]，即便是本消防單位不具備的裝備，也能夠通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)快速調(diào)撥，提高出庫的速度。同時(shí)，在消防任務(wù)完成之后，各種裝備也能夠按照庫存信息、調(diào)配記錄等迅速歸位，這是人工管理難以實(shí)現(xiàn)的，極大地降低了操作誤差。

例如，廣西壯族自治區(qū)消防救援總隊(duì)“消防裝備物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)”（一期）建設(shè)中，針對(duì)下屬的43 個(gè)消防救援站建設(shè)智能門禁終端，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在器材出入庫時(shí)自動(dòng)感知、讀取、播報(bào)及領(lǐng)用人自動(dòng)識(shí)別與綁定，具有無人值守的自動(dòng)出入庫等監(jiān)控功能，提高了消防裝備物資出入庫管理的便捷性、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確率。此外，總隊(duì)還配備了器材庫PC 工作站和手持終端，可快速準(zhǔn)確地對(duì)裝備器材查詢、盤點(diǎn)，提高消防裝備管理效率。

3.4 應(yīng)用于智慧消防建設(shè)

無論是“物聯(lián)網(wǎng)+消防”模式，還是零星地在消防裝備管理中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，最終的目的都是為了促成“智慧消防”體系的建設(shè)。其中，消防裝備管理是智慧消防體系的主體組成部分[6]，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)消防裝備“物物相連”的系統(tǒng)，可以大幅度降低消防裝備管理過程中產(chǎn)生的信息冗余。

以廣西壯族自治區(qū)消防救援總隊(duì)建立的“物聯(lián)網(wǎng)裝備管理系統(tǒng)”為例，該系統(tǒng)利用RFID 技術(shù)（射頻身份識(shí)別）及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝備器材的標(biāo)簽化、信息化、規(guī)范化管理。使用定制的管理軟件，操作簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)基層隊(duì)站車輛、裝備器材的獨(dú)立管理、多庫同步、數(shù)據(jù)共享。同時(shí)，通過定制開發(fā)的手持終端數(shù)據(jù)采集讀卡器及專用終端采集設(shè)備，可顯示各類器材的數(shù)量、庫區(qū)位置、器材圖片、技術(shù)參數(shù)、使用說明等信息。

事實(shí)上，智慧消防建設(shè)的難度并不大，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的當(dāng)前成熟度而言，只要“因地制宜”理清當(dāng)?shù)叵谰仍块T的業(yè)務(wù)邏輯，即可采用“五層結(jié)構(gòu)”的形式快速搭建一個(gè)消防裝備管理系統(tǒng)。其中，“數(shù)據(jù)采集層”主要涉及智能物聯(lián)網(wǎng)硬件分別為針對(duì)器材采用RFID 電子標(biāo)簽（系統(tǒng)兼有二維碼識(shí)別功能）采集數(shù)據(jù)，“通訊網(wǎng)絡(luò)層”主要是采集的數(shù)據(jù)交互和存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)通訊，主要涉及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及消防專網(wǎng)，“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層”主要是負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，分為云計(jì)算平臺(tái)和本地存儲(chǔ)，“數(shù)據(jù)整合層”主要負(fù)責(zé)將云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行專題整合以及按業(yè)務(wù)需求進(jìn)行整合；在最為關(guān)鍵的“應(yīng)用平臺(tái)層”上，則需要按照消防救援隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)具體人員負(fù)責(zé)具體業(yè)務(wù)的分配，例如，負(fù)責(zé)后勤工作的對(duì)應(yīng)“戰(zhàn)勤保障類裝備”，以此更精準(zhǔn)地展開消防設(shè)備管理。

4.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠促使消防裝備管理更加系統(tǒng)化，傳統(tǒng)人工為主導(dǎo)的消防裝備管理狀態(tài)，只能展現(xiàn)出“當(dāng)前情況”，較難對(duì)消防裝備的整個(gè)管理過程進(jìn)行回溯，這樣會(huì)影響一些設(shè)備的定期更新、定期維護(hù)、定期報(bào)廢等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介入之后，消防救援部門可以全面掌握消防裝備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)而建立全壽命、全過程的模式。