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摘要：现代消防学观点是消为辅防为主，尤其是物联网技术的普遍使用，如何有效的使用物联网技术，提高火灾预报和防控能力，是现代消防管理的新课题，也是关系到广大人民生命和财产安全的新举措。本文就如何将物联网技术在船舶消防应急疏散中的应用展开讨论。
关键词：物联网；船舶；消防；应急；疏散
1消防物联网的应用现状
消防物联网是指通过信息传感设备进行信息交换和通信，以实现设备的电子信号和身份等信息的识别、定位、追踪、采集、传输以及集中检测、远程监控和管理的一种网络。随着物联网技术应用的政策支持以及《城市消防远程监控系统》的正式发布，各地消防部队逐步重视物联网技术在消防保卫工作中的应用，并取得了初步成效。
1.１防火阶段的物联网技术应用
《中华人民共和国消防法》中规定，消防工作应当贯彻“预防为主，防消结合”的方针，这引发了笔者对消防物联网的“二先原则”的思考，即“防火先于灭火，抢险救援先于赈灾助援”。利用物联网技术，通过消防器材的线上监测管理，可实现内部管理人员对消防器材在使用期间的无线监测与测试，尽早发现损坏器材，监测消防检测器材的报警信息，包括地理位置信息、建筑结构信息、消防设施分布信息、消防设施信息参数以及报警基点等。
1.2 灭火阶段的物联网技术应用
消防物联网在灭火阶段所起的作用不仅从灭火救援的目的本身，还将保卫人员人身安全纳入系统设计的范围内，体现了“以人为本”的构建理念。首先从保卫人员本身的角度出发，利用生物传感器监测信息勘测员的相关信号，若有异常或求助信号，指挥员可实现任务身份的精准定位并迅速组织营救，快速进行保卫人员的调配。此外，由于保卫人员装备在生产时就装有电子标签，降低了上述情况发生的几率。从前期风险的监管与控制、后续灾情的快速定位以及消防员的安全监督，物联网技术均体现了其科学、客观的优势。
2船舶应急疏散系统
基于物联网技术的船舶消防应急疏系统利用ZigBee无线通信技术将传感器数据传输到数据处理中心，数据处理中心在接收到数据之后，对其进行处理和分析，为管理人员决策提供数据支持。船舶消防应急疏散系统对船舶火灾进行监测和防控，如果存在火灾发生的可能性，向管理人员发出警报，将火灾扼杀在摇篮里。当火灾发生后，采取相应措施对火灾进行控制，对船上所有人员进行应急疏散，降低火灾造成的影响。
船舶消防应急疏散系统功能如下：1）利用传感器节点采集周围环境的数据，包括温度、湿度、烟雾等，通过无线通信将采集的数据传输到数据中心。2）数据通过无线通信网络中的路由器节点将数据汇总到协调器节点。1.2ZigBee通信技术ZigBee技术是短距离无线网络通信技术的一种，具有成本低、功耗低、复杂度低等特点，该技术在IEEE802.15.4标准基础上进行开发，按照功能可以划分成应用层（APL Application Layer）、网络层（NWK Net work Layer）、访问控制层（MAC Medium Access Control Layer）和物理层（PHY PhysicalLayer）四层协议，其中，PHY、MAC采用的是IEEE802.15.4标准，APL、NWK协议由ZigBee联盟根据自身需求设计和制定。
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ZigBee技术解决了短距离通讯技术中存在的高成本、高功耗的问题，其特点如下：1）低功耗。传感器节点通常采用电池作为供电源，更换电池的成本较高，为此，ZigBee技术利用信标使能方法降低节点功率，以实现延长电池寿命的目的，其原理是当节点进行数据传输时，限制节点间的收发信的工作时间，当无数据传输时，节点处于休眠状态。2）高可靠性。在无线网络进行数据传输时，为了避免数据发送冲突，ZigBee技术采用CSMA/CA避免碰撞机制，利用专用时隙完成特殊通信业务，同时，在MAC层采用数据确认机制，以保证数据传输的可靠性。在数据传输时，通过AES128加密算法对数据进行加密，当节点接收到数据后，利用循环冗余校验算法对其进行完整性检测，以提高数据的安全性。3）延时短。在基于ZigBee技术的无线通信网络中，设备搜索的平均时延为30ms，休眠激活平均时延为15ms，信道接入平均时延为15ms，ZigBee技术除了能够满足实际应用的延时要求之外，还有效降低了节点的能量消耗。4）自动配置网络。ZigBee技术具有自动配置网络的功能，当网络中增加或删除节点时，网络能自动进行节点配置，调整节点拓扑网络。另外，无线网络中的路由器节点或协调器节点能够感知其他节点，并允许节点加入到无线网络中。5）低成本。ZigBee节点在设计过程中采用简单低速协议栈和小存储空间，以此来降低生产成本，同时，ZigBee节点允许在免执照频段（868MHz、915MHz）工作。
3物联网技术在船舶消防应急疏散中的应用
根据《国际消防安全系统规则》，从防火和灭火两个方面进行物联网技术在消防中的应用进行简单介绍：
3.1物联网技术在防火中的应用
智能消防器材管理系统首先是消防器材的智能化，在消防器材中加入电子监测模块，可以显示该器材的基本信息和性能参数，还能实时监测更新该器材的使用情况和损毁情况。检察人员在工作时只需要携带终端设备扫描器材的监测模块，就可以将各个消防器材的最新情况录入系统，经过系统自动比对分析，得出检察结果，然后将结果报告给消防单位。这个系统能方便消防部门对消防器材的日常管理，也让管理工作更加智能。
3.2物联网技术在灭火方面的应用
3.2.1消防员动态管理
利用物联网技术最大限度地保护消防员的人身安全。消防员身上佩戴相应的电子传感器，可防止消防人员在灭火中出现意外情况。通过传感器可以实时监测消防员的生命体征和环境信息，这样可以在及时发现异常和求助信号，并在第一时间对需要救助的人员的位置进行确认和安排救援。
3.2.2实现对消防水源的远程监控
物流网技术应用于消防水源，使用无线通信网络解决距离限制问题，它可以将世界上任何地方的水源的水位和压力传送到监控中心。它可以通过部署前端的传感器实时显示监测点环境数据和水源数据。消防指挥员可以在接到警情的第一时间了解周边的消防水源情况，可以针对性制定供水方案，为灭火作战提供水源保障。
3.2.3消防器材动态管理
利用RFID和无线互联网物联网技术为核心的消防个人防护，随车器材，车辆装备，库存等消防器材管理系统，具有便捷、灵活、智能、实时的特点和交互性强、成本低、扩展性高的优势。它可以规范灭火救援器材的状态管理，能够实时地获取各救援器材的状态数据，通过统计、分析和预警，宏观地反应出辖区内灭火救援器材的仓储数据、保养、维修、战备执勤等情况，并且有针对性地对现场检查进行安排，做到有的放矢，提高器材的规范管理效率。可以根据实时上报的监管数据实现动态预警。对器材的过期与否、送修状态、巡查情况、作废情况、出勤数量、在库数量等情况进行统计分析，并对应对当前事件提供数据决策分析。能够应用信息化手段实现器材的快速识别能力，提高整个环节中的数据采集、非人工干预作业等能力，提高效率。
总结：物联网技术作为一项新兴技术，未来在船舶消防领域一定还有更广阔的应用前景，一定能发挥出更完美的作用，物联网技术是实现物联网构成和运作的关键，对于物联网的高效、可靠运作及运作效果是关键因素和支持，对其研究具有重要意义。
参考文献：
[1]谢华,邹超.智能化消防应急疏散逃生指示系统研究[J].科技信息:学术研究,2008,8
[2]祁祖兴,陆春民,陈才炜.消防远程监控系统建设与应用探讨[J].消防科学与技术,2015,8
[3]孙亭,杨永田,李立宏.无线传感器网络技术发展现状[J].电子技术应用,2006,6
论文作者:赵锦炎,火良跃
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签：节点论文; 技术论文; 数据论文; 消防器材论文; 器材论文; 船舶论文; 情况论文; 《防护工程》2018年第36期论文;