尹春雷　劉吉斯

摘要：隨著人們對安全的要求不斷提高，消防領(lǐng)域不斷發(fā)展，電子技術(shù)在此領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的消防設(shè)備已經(jīng)無法滿足人們對安全的需求和不斷增長的地下空間和高層建筑等特殊建筑物消防需求。同時，消防設(shè)備失效和缺陷容易造成不可挽回的損失。因此，如何提高消防設(shè)備的智慧化水平、減少消防災(zāi)害影響，已成為了人們關(guān)注的焦點。通過對智慧化消防電子設(shè)備的研究，基于模型訓(xùn)練的人工智能等新技術(shù)在消防領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，能夠提高消防系統(tǒng)的性能和工作效率，同時也能夠解決傳統(tǒng)消防技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)，有效提高消防系統(tǒng)的感知、控制、保護(hù)和管理能力，更好保障公共安全。

關(guān)鍵詞：

智慧化；消防；電子設(shè)備；感知；安全

引言

當(dāng)前消防電子設(shè)備的獨立性使得消防聯(lián)動性無法滿足新的需求。同時，消防管理方面嚴(yán)重依賴于消防值班人員的技術(shù)水平，消防設(shè)備之間的信息共享性一般。因此，智慧化消防電子設(shè)備的研究與開發(fā)在新型信息技術(shù)應(yīng)用與新需求推動下逐步發(fā)展起來[1]。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的發(fā)展，消防設(shè)備和系統(tǒng)的智能化、自動化和自我診斷、維護(hù)能力的需求日益凸顯。消防安全在現(xiàn)代城市建設(shè)中具有重要地位，但由于火災(zāi)的突發(fā)性和復(fù)雜性，強烈需要依賴高科技手段，以此提高消防設(shè)備和系統(tǒng)的安全性、可靠性和效率。新型智慧化技術(shù)的應(yīng)用也促進(jìn)了智慧化消防電子設(shè)備的發(fā)展[2]。例如，人工智能技術(shù)實現(xiàn)自動識別、聲音識別、圖像分析等功能，大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和可視化展示，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)和信息傳遞，云計算實現(xiàn)云端管理和應(yīng)急處置。通過對智慧化消防電子設(shè)備的應(yīng)用與推廣，實現(xiàn)真正的智慧化和自動化，使其更快、更準(zhǔn)、更智能地識別、預(yù)測和解決消防安全問題，保障公共安全和人民生命財產(chǎn)安全[3]。

一、智慧消防電子設(shè)備

（一）智慧化消防設(shè)備的定義和特點

智慧化消防設(shè)備是基于現(xiàn)代信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)等，結(jié)合消防領(lǐng)域的應(yīng)用，開發(fā)出的一種全新智慧消防電子設(shè)備。該技術(shù)能夠自動感應(yīng)災(zāi)害現(xiàn)場變化，實現(xiàn)自動警報、監(jiān)測、控制、數(shù)據(jù)處理、分析與決策，極大提高消防行業(yè)的效率和精確性[4]。

智慧化消防設(shè)備的特點有以下幾個方面。自動化程度高：智慧化消防設(shè)備能夠智能感知并自動進(jìn)行控制、自動待命、自動維護(hù)，避免了人工操作不當(dāng)和誤操作的可能性，大大提高安全性和減少救援時間。傳感器技術(shù)應(yīng)用廣泛：智慧化消防設(shè)備可以使用多種傳感器對溫度、煙霧、氣體濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測和控制，降低了誤報率，提高了檢測精度。數(shù)據(jù)處理和分析能力強：智慧化消防設(shè)備集成了計算機、自動控制、通訊信息交互等技術(shù)為一體，能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行實時處理和分析，提供有價值的實時信息來進(jìn)行決策。可編程性和可擴展性：根據(jù)用戶需求對其進(jìn)行深度定制和優(yōu)化，實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的控制和管理。多功能性和全集成化：智慧化消防設(shè)備具有涵蓋火情、報警、監(jiān)測、演習(xí)、教育、保養(yǎng)與日常管理等方面的集成性功能，能夠反映災(zāi)害發(fā)生、響應(yīng)和后續(xù)管理等全過程。信息化與互聯(lián)化水平高：智慧化消防設(shè)備可以與其他信息化系統(tǒng)集成，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析，同時能夠通過云計算等技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備的信息互聯(lián)互通，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

（二）智能傳感器技術(shù)在消防中的應(yīng)用

智能傳感器技術(shù)在消防中的應(yīng)用是智能化消防設(shè)備的重要組成部分。智能化消防設(shè)備中的傳感器技術(shù)應(yīng)用廣泛，能夠感知和反饋各種重要信息和數(shù)據(jù)，提供給消防員更準(zhǔn)確的決策和實時控制。智能傳感器技術(shù)的主要應(yīng)用有氣體傳感器、溫度傳感器、智能攝像頭、消防液位傳感器以及消防門禁感應(yīng)器等，其應(yīng)用場景如圖1所示。其中消防門禁感應(yīng)器能夠感測走廊和通道中人員和物品的運動狀態(tài)，并配合消防布線控制門禁訪問，以便消防員迅速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場，提高消防應(yīng)急處置效率[5]。

（三）消防設(shè)備的智慧自診斷與自修復(fù)技術(shù)

消防設(shè)備的智慧自診斷與自修復(fù)技術(shù)是指利用計算機和自動化技術(shù)，使消防設(shè)備具有自我檢測和修復(fù)的智慧化能力，可以自主檢測、排除故障，并及時報警、提醒維護(hù)人員進(jìn)行維修和保養(yǎng)。消防設(shè)備智能自診斷與自修復(fù)技術(shù)可以顯著提高設(shè)備的效率和可靠性，使設(shè)備管理和維保工作更加智能、高效和安全[6]。該技術(shù)的主要應(yīng)用范圍如下：消防設(shè)備自動檢測技術(shù)：利用傳感器技術(shù)，監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)、狀況和性能，診斷設(shè)備故障狀態(tài)和原因，判斷是否需要維護(hù)和保養(yǎng)。消防設(shè)備自動預(yù)警技術(shù)：智能化消防設(shè)備通過檢測溫度、濕度、氣體濃度等參數(shù)，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障現(xiàn)象，并在必要時發(fā)出預(yù)警信號，提醒系統(tǒng)運行狀況或預(yù)防隱患發(fā)生[7]。消防設(shè)備自適應(yīng)控制技術(shù)：通過智能算法和控制系統(tǒng)的結(jié)合，對設(shè)備控制、調(diào)節(jié)、維修和保養(yǎng)進(jìn)行智能化，對實際工作條件進(jìn)行自適應(yīng)，提高消防設(shè)備的工作效率和長期穩(wěn)定性。消防設(shè)備自動維修技術(shù)：智慧化消防設(shè)備能夠通過自動診斷分析故障的類型、程度和根本原因，對設(shè)備進(jìn)行自動修復(fù)或部分替換，有效降低設(shè)備維護(hù)成本和停機時間?；谀Ｐ陀?xùn)練和持續(xù)自我優(yōu)化：系統(tǒng)基于現(xiàn)代技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段，將大量的消防數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗知識進(jìn)行整合，生成預(yù)測性算法模型，并通過對系統(tǒng)進(jìn)行不斷的自我學(xué)習(xí)和持續(xù)優(yōu)化，不斷提高該系統(tǒng)的診斷能力和響應(yīng)速度，改善預(yù)測的準(zhǔn)確性和針對性以及應(yīng)對未知情況的能力。幫助人們更好了解消防系統(tǒng)的運行情況，為消防工作決策提供有力依據(jù)[8]。

二、消防電子設(shè)備的未來發(fā)展應(yīng)用趨勢

（一）全自動化控制技術(shù)在消防領(lǐng)域中的應(yīng)用

全自動化控制技術(shù)在消防領(lǐng)域中發(fā)展趨勢是利用自動化、傳感器、控制器、數(shù)據(jù)通信、計算機等技術(shù)手段，實現(xiàn)消防設(shè)備和系統(tǒng)的智慧化、自動化運行和管理。主要體現(xiàn)在自學(xué)習(xí)、系統(tǒng)持續(xù)改進(jìn)、提供輔助決策以及由智能化向智慧化演進(jìn)等方面。

自學(xué)習(xí)是通過機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等算法，讓系統(tǒng)能夠自動適應(yīng)新的環(huán)境和情況，提高系統(tǒng)的自動化和智能化水平，從而實現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的災(zāi)情處理和消防控制。系統(tǒng)持續(xù)改進(jìn)是對系統(tǒng)進(jìn)行定期的優(yōu)化和更新，以滿足不斷變化的消防需求和技術(shù)要求。提供輔助決策是讓機器通過學(xué)習(xí)和分析各種數(shù)據(jù)，為決策者提供專業(yè)、科學(xué)、可靠的建議和指導(dǎo)，提高決策的準(zhǔn)確性和效率。由智能向智慧演進(jìn)是將人工智能和機器學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)用到消防領(lǐng)域中，實現(xiàn)對火情的自動感知、判斷、處理和控制，提高消防工作的效率和準(zhǔn)確性。而智慧化則是在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實現(xiàn)系統(tǒng)的智慧化，通過大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實現(xiàn)全面、深入的聯(lián)網(wǎng)化和智能化。

（二）人工智能技術(shù)在消防中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在消防領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，可以提升消防領(lǐng)域的安全效率和智能互聯(lián)化，使消防設(shè)備、系統(tǒng)和技術(shù)更加先進(jìn)和可靠。人工智能技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。大數(shù)據(jù)分析預(yù)警：利用人工智能技術(shù)，對消防監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和算法處理，從而準(zhǔn)確分析火情、煙霧、溫度等情況，及時精準(zhǔn)報警，減少誤報。語音和手勢控制：智慧消防設(shè)備也可以通過語音和手勢控制的方式，實現(xiàn)消防系統(tǒng)的開關(guān)控制、溫度調(diào)節(jié)、消防警報的開啟與關(guān)閉等。智能化消防平臺建設(shè)：借助人工智能技術(shù)，實現(xiàn)預(yù)警、報警、救援輔助決策、火災(zāi)過程分析等功能。

三、智慧化消防設(shè)備在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用案例

智能化消防電子設(shè)備在消防領(lǐng)域的應(yīng)用豐富多彩，實現(xiàn)自動化、智能化和普及化，可以大大提高監(jiān)測、控制、預(yù)警和應(yīng)急處置的效率和精確性，減少災(zāi)害損失。例如，智能火災(zāi)檢測報警系統(tǒng)：該系統(tǒng)可以通過智能傳感器監(jiān)測空氣質(zhì)量和溫度變化，準(zhǔn)確檢測火勢和報警信號。智能電子設(shè)備自動化采集數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測控制中心，提高消防系統(tǒng)反應(yīng)速度和實時處理能力。智能電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)：該系統(tǒng)可以通過監(jiān)測設(shè)備動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，并進(jìn)行故障排除和預(yù)警，提高電氣火災(zāi)安全性。智能家居消防系統(tǒng)：該系統(tǒng)可以實現(xiàn)懸掛式、繞流式消防。系統(tǒng)內(nèi)置壓力傳感器、視聽模組，可實現(xiàn)聲與聲、圖片與圖片之間的監(jiān)視，使消防部門能第一時間得知火情動態(tài)。智能消防救援機器人：該機器人可以自主完成滅火、搜索、救援等任務(wù)，利用傳感器實時監(jiān)測環(huán)境變化，配備專業(yè)消防救援工具和物資，提高了災(zāi)害救援效率和水平。智能自助消防滅火器：該設(shè)備內(nèi)嵌智能電子芯片，能夠自動檢測液面、溫度、報警等信息，及時提示液位低和溫度高的情況，同時還可以通過面板界面進(jìn)行人機交互式操作。

結(jié)語

智能消防向智慧消防的演進(jìn)過程主要有智能化階段、互聯(lián)化階段、智慧化階段等三個階段。其中，智能化階段是消防系統(tǒng)采用各種機器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)對火情的感知、判斷和控制，從而提高消防工作的自動化和智能化水平，解決了傳統(tǒng)消防設(shè)備能力不足的問題?；ヂ?lián)化階段，是在智能化階段的基礎(chǔ)上，消防系統(tǒng)進(jìn)一步采用云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實現(xiàn)了消防設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)互通，數(shù)據(jù)共享和信息交流，從而進(jìn)一步提高消防系統(tǒng)對火情的全面監(jiān)測和精準(zhǔn)感知能力。最后是智慧化階段，在互聯(lián)化階段的基礎(chǔ)上，全自動化控制技術(shù)還可以采用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機器學(xué)習(xí)以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)，進(jìn)一步實現(xiàn)消防系統(tǒng)的智慧化和預(yù)測性，調(diào)整和優(yōu)化系統(tǒng)工作，提高消防系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，使其能夠更好應(yīng)對不斷變化的火情需求和技術(shù)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]陳友智，穆彥君，張欽然.關(guān)于火災(zāi)自動報警技術(shù)新興研究和發(fā)展[J].消防界（電子版），2019，5（08）：41.

[2]葉小冬.智能建筑火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計研究[J].建筑與預(yù)算，2021（01）：47-49.

[3]毛建松.火災(zāi)自動報警在智能建筑中如何運用[J].科技資訊，2018，16（17）：51-52.

[4]劉大維.無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計思路探討[J].消防界（電子版），2020，6（12）：68.

[5]曾燁，張斌.探討火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的主要電子設(shè)備[J].電子世界，2019（14）：195-196.

[6]涂建煌，朱鵬.火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的主要電子設(shè)備探討[J].電子世界，2017（21）：78-79.

[7]盧京明，陳敏毅.火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的主要電子設(shè)備探討[J].電子世界，2014（18）：23.

[8]邵宇.利用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)消防電子產(chǎn)品環(huán)境試驗室設(shè)備的實時監(jiān)控[J].科技成果縱橫，2009（03）：61+63.

作者簡介：尹春雷（1979- ），男，漢族，吉林長春人， 本科，中級工程師，研究方向：消防電子、智慧消防物聯(lián)網(wǎng)。