楊 霏
基于GIS技術的消防信息系統應用
楊 霏


楊 霏 梁 亮
重慶浩浦消防安裝工程有限公司
楊霏(1988-)男,湖南常德人,碩士,助理工程師,主要從事消防工程設計與安裝工作。
現代消防信息系統實現了消防系統智能化與網絡化的需要。本文探討了幾種基于GIS 的消防信息系統的設計與運用,分析了不同類型消防信息系統的結構與特點,總結了基于GIS的城市消防地理信息系統結構模式,展望了未來消防GIS系統的發展趨勢。
隨著我國國民經濟的高速發展,城市建設的日新月異,建筑結構越來越多變,城市人口密度、建筑密度越來越密集,造成了城市管理工作的日趨復雜,這給城市管理部門提出了新的管理目標,同時也給消防部門在消防管理上帶來極大難度。消防系統中不論是消防隊、消防安全重點單位,還是消火栓,幾乎所需要信息都和空間位置有關。地理信息系統具有將各類信息定位于地理空間中進行綜合查詢、分析和管理的能力,十分契合消防數據多樣化、海量化和空間化的特點。因此,將地理信息系統技術引入消防信息系統中,準確地查詢消防信息,處理火災報警,監督消防管理,合理高效地利用消防資源,提升城市的管理水平,具有深遠的現實意義。
GIS(Geographic Information System)即地理信息系統,是在計算機軟、硬件的支持下,利用數據空間化的方法,對數據進行采集、儲存、顯示、描述、分析和管理的技術系統。GIS技術能方便地進行定量分析,科學管理、綜合評價及決策服務。目前,GIS技術被廣泛運用到國民經濟建設中,特別是在人口控制、災情預測、環境保護、資源利用、地域開發和城市管理等方面發揮著積極的作用 。GIS 系統被運用于消防管理中,為消防管理提供圖、文 、表、庫相結合的綜合信息服務,大大提高了城市消防管理的效率和決策科學性。
將GIS技術引入消防信息系統是現代消防的發展趨勢,國內外GIS消防信息系統發展大致可分為以下幾種情況。
基于GIS的消防報警系統
GIS技術最早運用到消防系統中是結合的消防報警系統,這類系統所能提供的功能比較單一,這個功能目前常作為復雜的GIS消防系統中的一項基本的子功能模塊提供給用戶使用。在我國這方面的研究和應用可以追溯到上世紀90年代初期,它主要是對原有的純粹人工管理下的“119電話報警”進行了改進,即利用GIS空間查詢空能,對報警電話進行反查,找到報警的“主叫號”,并根據“主叫號”查找對應的火災單位的地點。這種系統利用GIS強大的空間分析能力,迅速地定位火災準確地點,增強了出警的準確性。
基于GIS的消防調度指揮系統
這類系統是在基于GIS的消防報警系統的基礎上增加了消防警力調度指揮的功能,即運用GIS的網絡拓撲分析模型迅速查找出離火災點最近的消防支(中)隊,并計算出達到該火災點的最短行駛路線,在消防指揮中心地圖上顯示出來,以供消防調度人員進行參考。這類系統的關鍵在于運用了GIS中路徑分析模塊,大大減小了傳統模式下調度人員在出警路線選擇上的難度,使得消防隊伍的出警路線更加科學合理。需要指出的是,在沒有和交通系統聯動的情況下,此最短路線往往因為堵車等其他非正常原因變得非最優化。

圖1 城市消防地理信息系統結構框圖
集3S為一體的無線報警網絡系統
這類系統集成了GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)和GSM(無線移動通信系統)“3S”技術為一體的。此類系統是在移動終端快速發展基礎上應運而生的,此區別于前兩種系統的是在報警方式上的創新和改進,即報警終端采用先進的移動傳感技術,而報警終端和報警接收機之間采用了GSM無線通信方式鏈接,由于移動傳感器和無線設備的使用,大大減少了中間環節,加快了預報警的反應速度,并最終實現了消防指揮中心對火警的實時監測和發送,實現消防系統無線網絡化管理。
基于WEB GSI的消防信息管理系統
這類系統是隨著近幾年高速互聯網技術的發展而興起的,它是一種基于B/S模式(Browser/Server,瀏覽器/服務器模式)進行開發出的消防信息管理系統,由于實現了通過互聯網對消防相關信息的發布,不僅對消防管理部門監控轄區內消防安全有著很大的實用價值,同時對普及和加強消防安全宣傳教育也是一個很好的途徑。
其他
除了上述幾類基于GIS的消防應用系統以外,GIS在消防領域的其他應用還有很多,例如:基于GIS并加入灰色系統理論對火災進行預測的城市火災預測咨詢系統(應用于汕頭市)和現在正被業界人士普遍關注也是未來發展趨勢的基于GIS和VR(虛擬現實技術)的3D消防指揮系統等。
基于GIS的現代消防信息系統多為上述幾類系統的結合,系統可滿足城市消防地理空間專題數據管理,災情監視、滅火救援、災情預測等功能,其系統結構框圖可表示為圖1所示。
與其他城市管理系統聯動,實現城市管理的一體化目前消防GIS系統建設逐漸成為了數字化城市的有機組成部分,但城市各部門各系統的數據處理和數據共享問題仍是阻撓數字城市向前發展的障礙。因此,要盡快建立科學、合理的消防數據處理和消防信息管理技術標準,以實現消防GIS系統與120指揮中心、水力、電力、交通等部門聯網,實現搶險救助過程中的聯動,一體化管理。
結合大數據技術,構建實時防火監督管理體系
大數據技術能從各種類型的數據中,快速獲得有價值的信息,而GIS技術本身就是能對海量的數據進行儲存、分析和管理。未來的消防GIS系統要利用大數據技術,科學有效地對火災數據進行統計和分析,研判火災形勢,準確把握火災規律,做好火災預防,過程控制,火災處理工作;最大限度地利用各類數據資源、延伸防火監督的觸角,提升防火管理的能力,提升防火監督工作的效率,有效地做到全面、實時掌握各類場所的防火安全動態,構建全面、實時的防火監督管理體系。
在消防信息系統中應用 GIS技術已是現代消防的需要和趨勢,基于GIS的消防信息系統不僅可以充分有效地利用信息資源和警力,做到消防事故處置的合理優化調度,還可以實現消防調度和管理的自動化與智能化,提高消防指揮的快速反應、協同作戰、科學決策的能力,以保護國家和人民的生命財產安全。
10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.048