基于物联网技术的消防重大危险源监管系统的设计

2012年第9期消防技术与产品信息

基于物联网技术的消防重大危险源监管系统的设计 仝贵来,张卫军

(天津市消防总队,天津300090

摘要:设计了一套基于物联网传感、识别、智控等技术的重大危险源消防监管系统,可实现重大危险源及周边环境相关信息参数的采集和实时分析,并结合现场控制单元自动处置,有效解决了重大危险源消防监管难度大、致灾后处置困难、损失大等问题,做到预警及时、处置快速,提高对火灾重大危险源的辨识、监督、控制和管理水平。

关键词:物联网;重大危险源;消防监管系统

重大危险源是指长期或临时地加工、生产、处理、搬运、使用或者储存危险物质,且危险物质的数量等于或超过临界量的场所和设施,以及存在危险能量可能造成重大事故的场所和设施[1]。重大危险源具有危险大、损失的特点,极易发生生物重特大安全事故,并且一旦发生安全事故,将会造成单位财产的重大损失和大量的人员伤亡。

目前,计算机技术在重大危险源的消防监管工作中的应用主要体现在现场监测和信息管理两个方面。现场监控主要是利用分布于现场各关键环节的传感器采集重大危险源的相关工艺参数和环境状态,由现场的单片机、工控机等进行单一化的处理,由监控人员巡视采集,进行相应处理。信息管理方面,主要是对危险源的状态信息、日常管理信息、日常维护信息以及消防安全检查信息等进行人员录入计算机存档。各类信息相对独立,不能形成一套由采集、分析、控制、管理组成的完善监管系统。

1物联网技术

近年来,物联网技术已被广泛应用于各个行业,它是继计算机、互联网之后的第三次信息产业浪潮。物联网是基于网络从“人”的元素向“物”的元素的拓展。利用射频识别设备等信息传感设备,通过无线数据通信技术、射频识别等技术,按照相关的协议,通过网络与“物”进行连接,从而实现信息交互以及数据通信,最终完成智能化的定位、识别、监测、跟踪和管理[2]。在实际应用中,是将具备编码、扫描和读写功能的感应芯片植入物联网中的设备终端或分布各类传感设备,并将其联入网络,从而实现跟踪、识别、感知,通过智能分析与控制,完成对该物的远程遥控和资源管理,共享信息资源。物联网的关键技术主要包括以下几类:射频识别(RFID技术;传感器技术;认知计算和智能控制技术;网络通信技术等。其技术构成如图1所示

。

图1物联网技术构成

(1射频识别技术。加载了感应芯片的目标对象的相关信息通过射频信号被自动识别,可在各种复杂环境中应用,抗干扰能力强。射频识别由阅读器和应答器组成,应答器即标签,射频识别的作用是控制、检测和跟踪物体。

(2传感器技术。传感器与探测技术是物联网的核心技术之一,主要实现对外部环境和自身工作状态的感知,并通过网络系统传输至控制系统,进而进行处理、分析,该技术提供了最原始、最基础的信息。

(3认知计算与智能控制技术。认知计算与智能控制技术即相当于人类的大脑,通过模拟人类的感觉、认识、反应等对感知获得的信息进行分析、处理,并产生处理结果。该技术目前是人工智能的最新研究方向。

(4网络融合技术[3]。网络融合旨在通过对不同的电信运营商的各类网络在网络层面进行融合,其技术目的在于解决由于协议和标准不同造成的信息交流不畅的问题,实现不同网络间的互联互通。

2系统设计 2.1系统概述

将物联网技术应用于重大危险源消防监管系统的设计中,主要是利用物联网成熟的应用架构和识别、感

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仝贵来等:基于物联网技术的消防重大危险源监管系统的设计2012年第9期 知、信息交互、分析处理等技术特点来弥补目前针对重大危险源的消防监管系统的不足,设计一套易用、可扩展的重大危险源实时消防监管系统。在对重大危险源的消防监管中,通过向危险源发放智能身份证,部署传感设备,将危险源及周边环境的动态信息实时的通过无线传感网络发送到监控中心,从而可以有效的监控危险源的工作状况,及时预测危险源的危险状态,发现问题及时预警,最大限度地消除隐患,防止重大事故的发生。而在发生安全事故后,借助物联网的信息反馈技术,可以快速有效地对灾害点进行定位,并获取危险源的状态信息,便于灭火救援工作的迅速开展,第一时间对灾害现场进行处置,从而最大限度地减少人员伤亡和降低财产损失[4]。

对重大危险源进行消防监管的信息内容主要有以下几个方面:①重大危险源的基本情况;②重大危险源环境状况;③重大危险源设备经常性维护、保养和定期检测检验情况;④重大危险源实时状态情况;⑤重大危险源安全评估情况;⑥重大危险源消防隐患整改情况。

2.2技术架构

基于物联网的应用体系架构,参照现行的重大危险源消防监督管理的工作模式,在应用需求分析的基础上,重大危险源监管系统的建设内容主要涉及重大危险源的