傳感器技術在消防火災預警、救援監測中的應用

每年11月9日，是全國消防安全宣傳教育日。隨著傳感器技術的普及，傳感器、物聯網技術的結合使用，能夠大大減少消防事故的發生，提高消防運轉效率，減低人員傷亡和財產損失。

電氣配電箱等會采用傳感器技術預警、監測火災發生

電氣火災和高層火災預警傳感監測

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網監控系統中，也會采用傳感器技術來實現有效預警和監測。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，特別是消防遠程監控系統中，可在高層易發生火災的區域安裝火災傳感器，工作人員可通過植入建筑物內的傳感芯片所反饋的信息，來預測建筑物內的消防安全情況。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據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布指令，做出準確判斷。

如今，多種傳感器用于消防員室內救援監測定位設備中

室內火災救援中的傳感器跟蹤監測

另外，在消防員具體救援過程中，特別在危險度較高的室內救援時，傳感器的應用也多種多樣。在進行室內滅火救援時，為提高滅火效率、保障作業人員安全，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。

在地面和微重力環境中燃燒的蠟燭對比圖

太空環境消防監測中的傳感器應用

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。

在特殊的太空環境中，燃燒的規律與地面不同：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域，或者呈現陰燃現象，即沒有火焰的緩慢燃燒。所以，從某種程度上來說，微重力環境對救火是有利的。在發生小火災時，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，天宮一號內的煙霧探測器可監測到煙霧并發出警報，向航天員提示報警傳感器位置。航天員據此確定起火具體位置，然后趕到著火點，檢測燃燒產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分析指標指示航天員是否需要戴上消防面具來滅火。