傳感器技術(shù)在消防火災預警、救援監(jiān)測中的應用

每年11月9日，是全國消防安全宣傳教育日。隨著傳感器技術(shù)的普及，傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合使用，能夠大大減少消防事故的發(fā)生，提高消防運轉(zhuǎn)效率，減低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

電氣配電箱等會采用傳感器技術(shù)預警、監(jiān)測火災發(fā)生

電氣火災和高層火災預警傳感監(jiān)測

隨著用電設備、用電量的急劇增加，電氣火災特別是電氣故障引起的火災，已成為威脅公共安全的破壞力最強的火災類型之一。為此，在一些電氣火災物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，也會采用傳感器技術(shù)來實現(xiàn)有效預警和監(jiān)測。例如，可將溫度傳感器安裝于配電箱中或貼于電纜表面，當檢測溫度大于報警設定值時，則認定溫度過高，提醒處理器發(fā)出聲光報警信號。

在城市高層防火工作中，特別是消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，可在高層易發(fā)生火災的區(qū)域安裝火災傳感器，工作人員可通過植入建筑物內(nèi)的傳感芯片所反饋的信息，來預測建筑物內(nèi)的消防安全情況。一旦芯片中的壓力和溫度傳感器元件感受到超出正常范圍數(shù)據(jù)的溫度和氣壓信息時，就會向遠程無線通信模塊終端設備發(fā)出無線預警信號，提醒后臺消防人員在這個高樓層的某一位置發(fā)生火災。在接到信息后，后臺消防人員通過了解到的信息可以及時的發(fā)布指令，做出準確判斷。

如今，多種傳感器用于消防員室內(nèi)救援監(jiān)測定位設備中

室內(nèi)火災救援中的傳感器跟蹤監(jiān)測

另外，在消防員具體救援過程中，特別在危險度較高的室內(nèi)救援時，傳感器的應用也多種多樣。在進行室內(nèi)滅火救援時，為提高滅火效率、保障作業(yè)人員安全，需對每個消防員進行精確的運動跟蹤和定位，從而獲取其當前位置和方位信息，以便更好地管理和調(diào)度。

在消防人員定位設備中，目前多采用加速度傳感器、陀螺儀、磁傳感器和氣壓傳感器等感應元器件，以慣性運動測量的原理方式達到跟蹤和定位的目的。其中，加速度傳感器和陀螺儀主要組成起到位置和速度測量的作用，磁傳感器相互構(gòu)成一個電子羅盤用于進行方位識別，而氣壓傳感器則通過測量值變化來確定佩戴者的位置高度。

在地面和微重力環(huán)境中燃燒的蠟燭對比圖

太空環(huán)境消防監(jiān)測中的傳感器應用

說了地上的消防問題，我們來聊聊頭頂上的航天員，是怎么應對消防問題的。目前，我國載人航天器主要依靠能探測煙、光或熱的傳感器進行火情探測。此外，一些艙載設備所配置的能感知局部過熱的溫度傳感器，也會提供輔助信息，幫助對火情進行綜合判斷。

在特殊的太空環(huán)境中，燃燒的規(guī)律與地面不同：由于沒有重力作用，空氣無法形成對流，燃燒會局限在一個較小的區(qū)域，或者呈現(xiàn)陰燃現(xiàn)象，即沒有火焰的緩慢燃燒。所以，從某種程度上來說，微重力環(huán)境對救火是有利的。在發(fā)生小火災時，航天員可用滅火手套撲滅火焰；若火情嚴重，可用特殊滅火劑來滅火。

例如，在我國的天宮一號內(nèi)部，便配置有消防面具、空氣分析儀、滅火器等滅火裝置。另外，天宮一號內(nèi)的煙霧探測器可監(jiān)測到煙霧并發(fā)出警報，向航天員提示報警傳感器位置。航天員據(jù)此確定起火具體位置，然后趕到著火點，檢測燃燒產(chǎn)生的有害煙霧在空氣中的含量。此時，地面飛行控制中心的專家會根據(jù)分析指標指示航天員是否需要戴上消防面具來滅火。