火灾调查中智慧消防物联网系统的应用研究

引言：随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展，智慧消防物联网系统应运而生。该系统通过将各类消防设备、传感器与网络连接，实现了对火灾相关信息的实时采集、传输、存储和分析，为火灾调查工作提供了全新的技术支持和解决方案，有望有效克服传统火灾调查方式的不足，提升火灾调查的效率和准确性。因此，深入研究智慧消防物联网系统在火灾调查中的应用具有重要的现实意义。

一、智慧消防物联网系统架构

智慧消防物联网系统是一个复杂的综合性系统，其架构主要由感知层、传输层、数据层和应用层四个部分组成。

感知层是系统的基础，负责采集各类与火灾相关的信息。这一层部署了大量的传感器，如温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、气体传感器等，能够实时监测环境中的温度、烟雾浓度、火焰情况以及有害气体浓度等参数。

传输层负责将感知层采集到的数据安全、快速地传输到数据层。它采用了多种通信技术，包括有线通信技术（如以太网、光纤等）和无线通信技术（如 Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT、LoRa 等）。根据不同的应用场景和需求，选择合适的 通信技术，以保证数据传输的稳定性和可靠性。

数据层是系统的数据存储和处理中心。它负责对传输层传来的数据进行存储、管理和分析。数据层采用了分布式数据库技术，能够存储海量的火灾相关数据，包括历史数据和实时数据。

应用层是系统与用户交互的界面，为消防部门、火灾调查人员以及相关管理人员提供了各种应用功能。通过应用层，用户可以实时查看火灾现场的监测数据、消防设备的状态信息，接收火灾报警信息，并进行火灾调查、事故分析、统计报表生成等操作。

二、智慧消防物联网系统在火灾调查中的应用

（一）起火原因分析

1.电气故障分析

电气故障是引发火灾的常见原因之一。智慧消防物联网系统中的电流传感器、电压传感器以及漏电保护器等设备，能够实时监测电气线路中的电流、电压变化以及漏电情况。当电气线路出现过载、短路、接触不良等故障时，传感器会及时检测到异常信号，并将相关数据传输到系统中。通过对这些数据的分析，调查人员可以判断电气故障的类型和发生时间，进而确定其是否为起火原因。

2.易燃物自燃监测

对于一些容易自燃的物质，如煤炭、油纸等，智慧消防物联网系统可以通过温度传感器和气体传感器对其储存环境进行实时监测。温度传感器能够监测易燃物的温度变化，气体传感器则可以检测周围环境中是否存在因自燃产生的特殊气体。当易燃物温度升高到一定程度，或者检测到特定的自燃气体时，系统会发出预警信号。在火灾调查中，如果发现火灾现场存在易燃物自燃的迹象，结合系统监测到的温度和气体数据变化情况，就可以判断易燃物自燃是否为起火原因[1]。

3.人为因素判断

在某些火灾事故中，人为因素可能是导致火灾发生的原因。智慧消防物联网系统中的视频监控设备、门禁系统以及人员定位系统等，可以为判断人为因素提供线索。视频监控可以记录火灾发生前现场人员的活动情况，是否存在违规用火、吸烟等行为；门禁系统能够记录人员进出建筑物的时间和地点，有助于排查火灾发生时现场人员的行踪；人员定位系统则可以实时掌握人员在建筑物内的位置，对于确定火灾发生时相关人员是否在起火点附近具有重要意义。

（二）起火时间与地点确定

1.传感器数据定位起火点

智慧消防物联网系统中的各类传感器分布在建筑物的各个位置，形成了一个密集的监测网络。当火灾发生时，距离起火点最近的传感器会最先检测到温度、烟雾等参数的异常变化。通过对不同传感器检测到异常信号的时间顺序和强度差异进行分析，可以利用三角定位法等算法较为精确地确定起火点的位置。例如，假设有三个温度传感器 A、B、C，A 传感器在t1 时刻检测到温度急剧上升，B 传感器在 t2 时刻（ :12>11 ）检测到温度上升，C 传感器在 t3 时刻（ ^t3>t2 ）检测到温度上升，且 A 传感器检测到的温度变化幅度最大。根据这三个传感器的位置信息以及检测到异常信号的时间差，就可以计算出起火点的大致位置。

2.设备运行记录辅助判断

除了传感器数据，消防设备的运行记录也可以为确定起火时间和地点提供重要线索。例如，火灾自动报警系统在接收到烟雾或温度报警信号时，会记录报警时间和报警位置；自动喷水灭火系统在启动时，也会记录启动时间和启动区域。这些设备运行记录与传感器数据相互印证，可以更加准确地确定起火时间和地点。如果火灾自动报警系统在某一时刻接到某个区域的报警信号，同时该区域附近的温度传感器和烟雾传感器也在同一时间检测到异常，且自动喷水灭火系统随后在该区域启动，那么就可以基本确定该区域为起火点，报警时间即为起火时间。

3.数据分析确定起火时间

智慧消防物联网系统可以对火灾发生前后一段时间内的传感器数据进行连续分析，绘制出温度、烟雾浓度等参数随时间变化的曲线。通过对这些曲线的分析，可以确定参数开始出现异常的时间点，从而推断起火时间。例如，通过分析温度变化曲线，发现某一区域的温度在某一时刻开始呈现快速上升趋势，且上升斜率明显高于正常波动范围，那么这个时间点很可能就是起火时间。

（三）火灾蔓延路径追溯

1.传感器数据跟踪火势蔓延

在火灾蔓延过程中，随着火势的扩大，周围环境的温度、烟雾浓度等参数会发生相应的变化。智慧消防物联网系统中的传感器会实时监测这些参数的变化情况，并将数据传输到系统中。通过分析不同时间段内各个传感器的数据变化，就可以清晰地看到火势是如何从起火点向周围蔓延的[2]。

2.视频监控记录火灾发展

视频监控设备是智慧消防物联网系统的重要组成部分，它能够直观地记录火灾发生和发展的全过程。在火灾调查中，通过查看视频监控录像，可以清晰地看到火灾从起火点开始，如何随着时间的推移逐渐蔓延到其他区域，以及火势在蔓延过程中的变化情况，如火焰的大小、颜色、形状等。视频监控记录不仅可以为火灾蔓延路径的追溯提供直观的证据，还可以帮助调查人员分析火灾蔓延的原因，如是否存在通风不畅导致火势加剧、是否有易燃物加速火势蔓延等。

结束语

综上所述，智慧消防物联网系统凭借其先进的技术架构和强大的功能，在火灾调查工作中展现出了巨大的应用潜力。通过实时、准确地采集和分析火灾相关数据，该系统能够为起火原因分析、起火时间与地点确定以及火灾蔓延路径追溯等关键环节提供有力支持，显著提升火灾调查的效率和准确性。

参考文献

[1] 庞兆兴.火灾调查中智慧消防物联网系统运用研究[J].消防界（电子版）, 2024, 10(4):104-106.

[2] 张金仓.火灾调查中智慧消防物联网系统的应用[J].今日消防, 2024,9(10):120-122.