物联网技术在社会消防安全管理中的应用基础

早在1995年，比尔盖茨在其《未来之路》一书中提及了物联网的概念。2005年，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005^物联网》，正式提出了物联网概念，即由许多空间上分布的自动装置通过无线、有线等通信网络连接组成的计算机应用网络，实现信息采集、分析处理和设备监控等功能，达到对物品跟踪、监控、管理等目的。2010年，温家宝总理在十一届全国人大三次会议《政府工作报告》中再次明确了物联网的定义，即是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。物联网用途极为广泛，遍及安防、电力、交通、物流、医疗、环保等诸多领域。为了加快物联网发展，2011年底，国家发布了《物联网“十二五”发展规划》，其中明确指出，要重点支持公共安全等领域的物联网应用，发挥物联网技术优势，提升社会公共管理水平，推动面向民生服务领域的应用创新。

1.物联网技术及物联网的体系架构

1.1 物联网技术

按照信息的流向，物联网技术大致可以划分为：信息采集、信息传输、信息处理、信息存储和信息显示五大部分。信息采集主要包括：射频识别（RFID）技术、传感器技术和二维码技术。信息传输包括：光纤网络、电话网络、电视网络、3G网络、近场通信（NFC）、紫蜂（ZlgBee）、无线网络通信（Wi—FD、卫星导航等技术。信息处理包括：云计算、数据挖掘、信息抽象等。信息存储包括：海量存储、固态存储、闪存等。信息显示主要包括：液晶显示器（LCD）、发光二极管（LED）等。

1.2 物联网的体系架构

物联网的体系架构可分为三层：感知层、网络传输层和应用层。

感知层将大范围内的现实世界中的各种物理量通过各种手段实时并自动化地转化为虚拟世界可处理的数字化信息。感知层是物联网的基层，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获和物体识别。感知层采集的信息主要分为三类：温度、湿度、压力、气体浓度等环境信息；物品名称、型号、特性、价格等属性信息；仪器设备的工作参数或物品所处的地理位置等状态信息。

网络传输层主要实现信息的传送和通信以及相关部分的处理，包括接入层和核心层。网络层可以依托企业或行业的专用网，也可以依托电信网和互联网等公用网，一般兼而有之。按技术实现方式，网络层的传输手段可以分为无线通信和有线通信两大类。

应用层实现物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，并且最终提供应用服务。应用层包括中间件层和应用服务层。中间件层主要实现网络层与应用服务间的接口和能力调用，包括对业务的分析整合、共享、智能处理、管理等，具体实现为一系列业务支撑平台、管理平台、信息处理平台等。应用服务层包括各类具体应用，如监控服务、智能电网、绿色农业、智能家居、远程医疗、智能交通、环境检测、公共安全等。

2.物联网技术在社会消防安全管理中的应用基础

早在20世纪90年代中后期，全国各地积极学习借鉴发达国家运用远程监控技术防控火灾的先进经验，并针对我国社会防控火灾能力较低、消防警力严重不足的客观实际进行了功能拓展，运用现代科技手段自发建设了城市消防安全远程监控系统，探索形成动态的隐患预测、火灾预警机制，提高社会防控火灾能力，提高消防监督执法效能和部队快速反应能力，力求将火灾预防关口前移到隐患产生之前，把火灾扑救关口前移到火灾初起阶段。2007年10月，国家标准GB50440—2007《城市消防远程监控系统技术规范》正式发布，规范了城市消防远程监控系统的设计、施工、验收及运行维护。2011年7月，国家系列标准GB26875—2011《城市消防远程监控系统》正式发布，进一步规范了信息传输装置、通信协议、数据项、软件功能等方面的内容。据不完全统计，截至2011年，全国共有148个城市建成消防安全远程监控系统，22785家社会单位联入各地系统（其中人员密集场所家、易燃易爆单位1598家、高层公共建筑5016家）各地建设系统累计投资39152.14万元，运营单位从业专业技术人员共2637人。

城市消防远程监控系统是指对联网用户的火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息进行接收、处理和查询，向城市消防通信指挥中心或其他接处警中心发送经确认的火灾报警信息，对联网用户的消防安全管理信息等进行管理，并为公安消防部门和联网用户提供信息服务的系统。按照物联网的三层体系架构，城市消防远程监控系统的感知层由各种具有感知能力的设备组成，包括摄像头、传感器、M2M终端等，这些设备安装在监测区或嵌入在消防设备中，主要实现感知和采集火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息和消防安全管理信息的功能，同时执行接收的命令；传输层通过有线或无线传输将感知层采集的各种信息传递到应用层，并将应用层的指令传回感知层；应用层包含城市消防通信指挥中心或其他接处警中心、公安消防部门以及联网用户的信息系统，可实现24h监测火灾报警设备，接到报警信号及时通知联网单位现场确认，对真实火警及时传送119指挥中心，24h巡检消防设备，接到故障信号及时通知联网单位维修，并对故障维修情况进行跟踪提示。联网单位按照管理平台的程序要求开展日常消防安全检查，消防部门可利用系统及时掌握单位消防安全管理状况及设施运行情况等。

从应用情况看，各地建成的消防远程监控系统及时发现并消除了一些火灾隐患，成功处置了一批真实火警，在一定程度上提高了建筑消防设施完好率，系统服务防火、灭火现实斗争的作用初显。北京市在全部奥运场馆和长安街沿线重要建筑安装城市消防远程监控系统，在奥运消防安保和建国60周年大庆消防安保实战中发挥了重要技术支撑作用；上海市消防安全远程监控系统联网用户已达5000多家，监控各类消防设施探测联动点168万处，成功处置了492起真实火警，其中80%火警早于119电话报警；重庆市消防安全远程监控中心仅2010年就监控单位消防设施故障信息2626家（次），监控消防控制室值班人员脱岗4604次；山东省各地消防安全远程监控中心近三年累计向消防部门、联网单位发布建筑消防设施运行状况监控信息报表9000余份；江苏省张家港市系统联网单位的自动消防设施故障次数是未联网前的六分之一，建筑消防设施完好率大幅提高。

3.物联网技术在社会消防安全管理中的研究现状

孟建柱部长、刘金国副部长多次指出要向科技要战斗力，强调要不断提高利用科学技术抗御火灾的水平，十分关注物联网等新技术在消防领域的应用。各地公安消防部门高度重视物联网技术在消防安全领域的推广应用，积极探索在城市消防远程监控技术的基础上引入物联网技术，进一步拓展、完善系统功能，并尝试应用于消消防科学与技术2012年8月第31卷第8期防实际工作，取得了初步成效。

3.1 应用物联网技术提升社会单位消防安全管理水平

北京消防总队为确保“政治中心区”和“十八大”涉会场所的消防安全，应用物联网技术组织开发了消防安全重点单位远程监控预警系统。系统依托“政治中心区”综合管理物联网应用示范工程，利用市政府物联数据专网，实时采集社会单位的消防安全管理信息、火灾报警信息及消防设施的运行维护信息，实施24h远程监控，并建立统一的信息应用平台和工作机制，及时将相关信息通知119指挥中心、联网单位及其主管部门以及消防设施的维保单位，做到有隐患及时发现、有故障及时排除、有火警及时处置，提高社会单位的消防安全管理水平。目前已接入“政治中心区”和与‘‘十八大”相关的重点单位200家。山西省消防总队与清华大学合作，应用物联网技术建立社会单位消防信息管理平台和文物古建筑火灾监控系统，对大型超市、公共娱乐场所等人员密集场所和文物古建筑实行实时监控，全面掌握单位消防安全管理、电气线路和建筑消防设施运行、值班人员在岗在位情况，一方面可以督促社会单位实施防火巡查、维修消防设施、宣传消防知识、发现处置火警、提示逃生路线，另一方面可以为消防部门提供社会单位的消防安全管理状况，提高消防监督执法的针对性和效能。为了推动此项技术的应用，山西省消防总队已提请省政府将“消防物联网”纳入省政府《关于进一步加强和改进山西省消防工作的意见》，从政策上明确消防安全重点单位要联入“山西省消防物联网”，提高社会单位消防安全管理水平。

3.2 应用物联网技术加强建筑消防设施监管

浙江省消防总队针对社会单位消防设施维护管理不善的问题，应用物联网技术组织开发了消防给水系统远程监测与专家诊断平台，实时采集消防系统管网水压、水池水位、水泵控制器状态以及阀门状态等工作信息，通过网络或无线通信方式传送到管理平台。社会单位的各级管理人员可以对本单位建筑消防设施实现24h远程监测，专家诊断系统可以实时分析监测点的数据，并对接收到的系统非正常工作信息进行分析，及早发现消防设施出现的故障，有针对性地提出专业的维护方案，通知社会单位或者维保企业及时维修，有效提高建筑消防设施的可靠性。该系统已在杭州电子科技大学、浙江省烟草公司杭州市公司等单位进行试用。

3.3 应用物联网技术创新火灾应急响应模式

江苏省无锡市消防支队针对独居老人家庭亡人火灾高发的突出问题，由市政府出资，面向残障人士和70岁以上的独居老人家庭，组织开发了基于物联网与中国移动I'D—SCDMA融合的家庭火灾智能救助系统，利用无线传感技术探测、监控房间内的火灾报警信息和紧急求助信息，并整合GIS地图功能，通过无线传输把用户姓名、住址、联系方式等信息显示在119指挥中心的电子地图上，同时传送到消防巡逻救助车、社区值班室以及亲属的手机上，做到早报警、早灭火、早救助，实现了紧急事件和住宅火灾的远程智能监控和救助。该系统已联网7000余户，累计接收火警107起，大大降低了居民家庭亡人火灾发生率。目前，无锡市消防支队正在协调相关部门将该系统推广到其他社会单位和场所，以提高全市的火灾防控和应急救援水平。

4.有待解决的关键问题

4.1 消防物联网的关键技术

应用物联网“感、传、知、用”等技术，跟踪国际国内物联网技术发展方向和研究进展，以应用需求为导向，研发基于物联网的社会消防安全管理系统，将火灾预警、火灾报警、危险源管理、建筑消防设施管理、公共消防设施管理等统一纳入消防物联网应用技术研究，利用智能传感、无线射频识别、网络融合等技术，开展消防设施状态感知、接口通信规范优化、视频监控信息接入与调用和数据传输等方面的研究，研制消防设施状态感知与信息传输设备，开发消防设施维保信息管理、防火巡查过程监管系统以及消防重点部位视频联动监管服务系统，通过消防信息处理、数据挖掘、应用服务、系统接口等集成技术，建立社会消防安全管理物联网集成平台，为提升社会消防安全管理水平提供科技支撑。

4.2 消防物联网的专用技术标准

公安部制订了《城市社会公共安全物联网应用示范工作方案》，推出了物联网技术在公共安全领域应用的发展路线图，为推进“十二五”公共安全领域物联网的发展提供了依据。但是，现阶段消防物联网的体系框架和发展路线尚不够明晰，应全面梳理感知技术、网络通信、应用服务及安全保障等领域的国内外相关标准，根据社会消防安全管理对传感技术、传输技术、数据分析技术的实际需求，从产品研发的源头加强消防物联网专用技术标准的整体布局和顶层设计，在执行系列标准《城市消防远程监控系统》和《城市消防远程监控系统技术规范》的基础上，组织编制消防专有数据采集、传输和应用等专用标准，完善信息管理软件功能要求和通信服务器软件功能要求，逐步建立和完善消防物联网标准体系，确保社会消防安全管理平台可靠运行。

4.3 消防物联网的建设运营

目前一些远程监控中心服务水平和质量参差不齐，运营不够规范，有的只收费、不服务，有的依靠行政权力开展业务，垄断经营、强买强卖，严重影响了这项工作的健康发展。建议在加强和规范城市消防安全远程监控系统建设应用工作的基础上，结合《中华人民共和国消防法866实施条例》、《社会消防技术服务管理规定》等法规、规章和规范性文件的制定，进一步明确消防物联网的服务功能、联网范围、运作方式、法律责任和管理要求等，规范消防物联网的建设和运营，为应用物联网技术加强社会消防安全管理工作提供政策保障，以促进消防物联网的推广应用和健康有序发展。

5.结束语

随着物联网技术的快速发展，消防物联网必定能够发挥技术优势，创新管理模式，提高依法、规范、科学、系统、动态管理水平，为消防安全网格化、户籍化管理的深入开展提供有力的技术支撑和保障，有效提升消防工作社会化管理水平和工作效率，深化“防火墙”工程、提升“四个能力”、推进消防工作社会化，切实提高基层防控火灾的综合能力。

作者：王蔚，南江林，薄建伟1（1.公安部消防局，北京100054；2.福州市消防支队，福建福州350300）