還原古代“打更人”！“智能消防”到底是如何實現(xiàn)智能化的？

防火安全的意識自古就根植于全民的內(nèi)心深處。近年來，隨著移動網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，“智能消防”技術(shù)逐漸在各地實施落地。今天讓我們一起探索一下“智能消防”到底是如何實現(xiàn)智能化的。

1、古代的防火機(jī)構(gòu)和官員

其實早在3000年前的西周時期，就成立了專門管理用火安全的機(jī)構(gòu)和官員。官員包括主管城區(qū)巡查預(yù)警的“司烜”，這一職位也是我們在古裝影視劇里常看到的“更夫”的最早原型，此外還有主管宮中火政的“宮正”和負(fù)責(zé)城外防火的“司爟”。他們各司其職，共同保證用火安全并組織防滅火工作。

圖1：打更人畫像（圖源ChatGPT）

歷朝歷代，雖然機(jī)構(gòu)和崗位名稱不斷迭代，但主要職能基本未脫離西周時期所涉崗位的范疇。

2、智慧消防系統(tǒng)的組成

近年來，得益于移動互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展，智慧消防系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，到目前，已經(jīng)實現(xiàn)了基于GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）、GSM（無線移動通信系統(tǒng)）的高精度火災(zāi)定位，基于計算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、AI視頻監(jiān)控等的智慧實時火情報警以及基于大數(shù)據(jù)等技術(shù)的火情研判、集中調(diào)度和趨勢分析等功能。

從系統(tǒng)組成上來看，主要包括感知層、傳輸層、處理廠和應(yīng)用層四個模塊。

3、各模塊功能及主要技術(shù)

感知層可以類比為“打更人”的眼耳鼻觸覺等感官系統(tǒng)，這些設(shè)備能夠?qū)崟r通過光線、溫度、煙霧、危險性氣體等信息的感知，收集火災(zāi)現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù)，提供判斷火情的基本依據(jù)。主要采用的技術(shù)有天空塔地一體化監(jiān)控體系，綜合運(yùn)用衛(wèi)星遙感、鐵塔系統(tǒng)、無人機(jī)低空巡檢、地面監(jiān)控及傳感等全方位的監(jiān)控感知，實現(xiàn)比人工“巡更”覆蓋范圍更廣、準(zhǔn)確度更高、實時性更強(qiáng)的感知體系。

圖2：天空塔地多遠(yuǎn)火情定位監(jiān)測系統(tǒng)

傳輸層，即“打更人”的“嘴巴”，負(fù)責(zé)將感知層收集到的數(shù)據(jù)通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心。使用的技術(shù)主要為融合通信技術(shù)，使用包括Wi-Fi、藍(lán)牙、4G/5G、自組網(wǎng)傳輸系統(tǒng)等在內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)語音、視頻、文字等信息的實時傳輸。

處理層，即“打更人”的大腦，通常是指位于云平臺或本地服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、存儲、處理和分析。通過算法對收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析，識別出潛在的火災(zāi)風(fēng)險。主要使用的技術(shù)為AI技術(shù)，例如，使用深度學(xué)習(xí)（DL）模型從監(jiān)控視頻中精準(zhǔn)地識別出火焰和煙霧的圖像特征、使用自然語言處理（NLP）技術(shù)解析從傳感器和報警系統(tǒng)收集到的文本和語音數(shù)據(jù)，自動解讀其緊急程度，并將警報信息及時傳遞給消防部門和相關(guān)人員等。

圖3：“云邊端”協(xié)同AI火災(zāi)識別系統(tǒng)

應(yīng)用層，即“打更人”的上級決策和指揮機(jī)構(gòu)，包括用戶界面和管理系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)程查看監(jiān)控情況，接收警報，進(jìn)行火災(zāi)趨勢分析預(yù)測并完成指揮調(diào)度甚至遠(yuǎn)程操作消防設(shè)備（如自動噴水滅火系統(tǒng)）等功能。其使用的主要技術(shù)包括大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，例如使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以實現(xiàn)使用歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)預(yù)測火災(zāi)的潛在風(fēng)險和發(fā)展趨勢，并對消防設(shè)施的性能進(jìn)行評估和預(yù)測的功能；使用窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）技術(shù)實現(xiàn)對消防管道泵組、閥門的遠(yuǎn)程操作指令下發(fā)和狀態(tài)監(jiān)控等。

4、“智慧消防”系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

①實時監(jiān)控與預(yù)警：

系統(tǒng)通過感知設(shè)備實時監(jiān)控環(huán)境狀態(tài)和視頻信息。當(dāng)監(jiān)測到異常（如煙霧濃度超標(biāo)、溫度異常升高）時，系統(tǒng)將立即分析判斷是否存在火災(zāi)風(fēng)險。

如果確認(rèn)風(fēng)險，系統(tǒng)會自動啟動警報，并通過多種方式推送，通知管理人員和相關(guān)救援機(jī)構(gòu)。

②數(shù)據(jù)分析與決策支持：

所有收集的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，在這里，通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)對火災(zāi)發(fā)生的可能性進(jìn)行評估。系統(tǒng)可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和相似場景，預(yù)測火災(zāi)發(fā)展趨勢，提供有效的決策支持。

③遠(yuǎn)程控制與自動處置：

在確認(rèn)火情后，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程控制噴水、排煙等消防設(shè)施，自動執(zhí)行初期滅火和煙霧控制。同時，智慧消防系統(tǒng)可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和人員分布信息，優(yōu)化疏散路線，通過LED指示燈、語音系統(tǒng)引導(dǎo)人員安全撤離。

5、結(jié)語

“天干物燥，小心火燭”一句簡單的警語，蘊(yùn)含了古代人“防重于滅，防止結(jié)合”的風(fēng)險意識。當(dāng)前社會，在移動物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)等新興科技的加持下，人類對火災(zāi)的預(yù)防和處置相比于古代已經(jīng)有了很大的提升，但還是希望科技的不斷進(jìn)步可以衍生出更先進(jìn)、更智能的消防滅火和應(yīng)急設(shè)施，為人類文明的安全延續(xù)進(jìn)一步保駕護(hù)航。

參考資料：

[1]錢新. (2010). 我國古代消防安全. 現(xiàn)代職業(yè)安全.。

[2]庾晉. (2009). 我國古代消防智慧. 廣西文史(2), 4.

作者：呂新智

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