數字化滅火救援預案平臺構建與應用研究

王莉英

摘要：本文將詳細闡述利用現有的各種數字技術和計算機技術，構建一個開放的、便于普及和應用的消防安全重點單位滅火救援預案數字化平臺，以解決傳統滅火救援預案的實際問題，為滅火救援作戰快速提供實時準確的輔助信息。

關鍵詞：消防；滅火救援預案；數字化預案；三維可視化

中圖分類號：TP303 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0060-02

1 引言

滅火救援作戰過程中，滅火指揮員既要在第一時間了解起火現場的基本情況，又要根據掌握的情況和火情的變化，同時要在極短的時間內提出一個相對全面的作戰方案并迅速下達作戰命令，這對指揮員的指揮能力要求極高。即便如此，命令的執行者也很難在短時間內詳細掌握火場情況。針對滅火救援作戰對象預先制定滅火救援預案作為現場決策的輔助和依據，指揮員就可以根據預案和現場情況變化，迅速形成作戰方案，更加科學、快速地開展滅火救援行動。

隨著通訊技術、計算機技術、全景圖像技術和虛擬現實技術等現代技術的飛速發展，滅火救援預案的數字化基礎日漸成熟，滅火救援預案應用的現存問題也倒逼應急救援隊伍加快預案的數字化進程。因此，如何做好數字化預案，如何用好數字化預案就成為當前亟待解決的現實問題。

2 消防安全重點單位數字化預案平臺概述

滅火救援預案的數字化應從“應用手段數字化”和“制作內容數字化”兩方面同時入手，前者是為了提高預案應用效率和更新速度，便于指戰員在現場快速使用預案；后者是為了使預案內容更加直觀，信息更加準確、鮮活，便于指戰員更加快速的理解和掌握對象基本情況并做出判斷。為實現上述目標，需要一個載體來實現預案的采集、制作、管理、維護和應用，因此，數字化預案平臺應運而生[1]。

2.1 數字化預案平臺技術基礎

通過對消防安全重點單位滅火救援預案的內容和特點進行分析，構建開放的、可持續的數字化預案平臺應建立在地理信息系統的基礎上，運用大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、虛擬現實技術甚至人工智能等新一代信息技術，更快速、更準確地采集編制對象相關信息；多方式、多角度地展示編制對象動靜態信息；更高效、更科學地維護、管理和使用預案信息；通過大數據分析更精確地向使用者提供處置方案和輔助建議。

2.2 數字化預案平臺基本構成

平臺可分為云系統基礎設施層、平臺支撐層和預案業務應用層三部分。基礎設施層主要進行計算，存儲，網絡資源的虛擬化，同時構建云管理服務系統，對虛擬化資源統一進行管理和自動化運維；平臺支撐層主要包括GIS系統、數據庫、中間件及運行環境等共通系統的搭建；預案業務應用層主要是面向預案采集、查詢、管理、維護、應用等業務的軟件開發。

平臺主要是通過PC端和移動端進行應用。PC端一般用于日常的預案數據批量維護、管理、審核、查詢、統計和關鍵信息和方案推送等，也可在大型現場指揮車中進行使用。移動端的使用者主要為各救援隊站和現場指揮人員，一般用于預案信息的采集更新、現場查閱、方案推送、遠程指揮等。為滿足上述需求，應用軟件要針對PC端和移動端分別開發，PC端主要開發預案應用系統和預案維護管理系統；移動端主要開發預案采集APP和預案應用APP。

2.3 數字化預案內容與表現形式

數字化滅火救援預案其內容組成與傳統預案并無根本區別，同樣包括預案編制對象信息、消防力量資源信息和滅火救援行動信息（或處置措施）三大部分，區別在于內容的表現方式不同。

2.3.1 預案編制對象信息

預案編制對象信息在本文平臺中指的就是消防安全重點單位基本信息。以往單位基本信息主要是依靠表格、文字描述以及平面圖或照片來體現，但很多信息無法靠上述方式直觀、準確、完整地體現。數字化預案平臺要解決上述問題，可采取以下措施：（1）使用地理信息系統來表現重點單位的位置信息、毗鄰建筑及道路信息、單位內部建筑群分布信息、安全出口信息；（2）將傳統預案中表格或文本信息“字段化”，“字段化”的信息便于移動端軟件采集、更新和維護，使預案能夠常用常新；（3）使用全景圖像漫游技術、三維可視化技術或虛擬現實技術來展示建筑內部結構信息和消防設施信息，不同級別的重點單位應選擇不同的表現方式，便于快速普及推廣；（4）將重點單位視頻監控系統和消防控制室實時設備信息接入平臺，這樣使得滅火救援預案從原先的靜態信息預案轉變為可掌握實時數據的動態預案，極大地提升了滅火救援預案的實用價值和現場指揮的參考價值。

2.3.2 消防力量資源信息

消防力量資源信息是指針對重點單位的可調用救援力量、單位周邊公共消防設施以及相應聯動力量等。傳統預案中消防力量資源信息是針對單個重點單位單獨制作的，由于消防力量資源有限，導致各預案中該類信息重復率極高。由于數字化預案平臺基于地理信息系統，因此，可將各類消防力量資源作為單獨的業務圖層，統一在GIS上展示。消防力量資源信息包含多個業務數據庫，主要有執勤隊站信息、消防水源信息、消防車輛基本信息、消防器材基本信息、滅火藥劑儲備信息、聯動力量基本信息等。

2.3.3 滅火救援行動信息

傳統預案體現滅火救援行動信息有兩種方式：（1）根據災害類型制定類型預案，針對一類災害特點編制處置程序、處置措施和注意事項等內容；（2）針對具體重點單位的某一重點部位，編制力量部署、計算槍炮數量、部署陣地位置、確定進攻路線和處置程序等。數字化預案平臺中存儲了大量的字段化的編制對象基本信息、消防力量資源信息等基礎數據，如平臺內置一套與“關鍵數據”相對應的處置措施和注意事項庫，通過系統預先設定的計算法則，平臺可通過對任何消防安全重點單位的“關鍵數據”進行檢索，按照法則對應處置措施，最終形成一套針對具體重點單位信息和災害類型處置對策的完整的滅火救援行動方案。這套行動方案不僅考慮到類型災害的處置，同時也考慮到具體單位的情況，使得行動方案比類型預案中的處置措施更有針對性，也比設定某一重點部位的處置措施更具概括性，整體方案的可操作性更強。

3 數字化預案平臺建設和應用的注意事項

3.1 底層地圖的選擇

數字化預案平臺中大量數據和功能都基于地理信息系統，因此，底層地圖的選擇極為重要。筆者對基于ArcGIS平臺的底層地圖和主流互聯網地圖進行了比較，ArcGIS平臺雖然其編程組建較為完善，但其底圖需要不斷的更換和更新，無論如何，其更新速度也無法超越目前的主流互聯網地圖平臺。考慮到平臺底圖信息的更新質量和更新成本，在建立數字化預案平臺時，推薦使用互聯網開放地圖平臺。

3.2 動態信息的引入

數字化預案平臺無論是在外部的地理圖層信息還是三維可視化模塊中，均可引入重點單位視頻信息和建筑消防設備的動態信息。上述動態信息的引入徹底改變了滅火救援預案信息均為靜態信息的傳統，使指戰員可通過預案平臺，掌握現場內部的實時信息，將極大提高滅火救援行動的針對性和準確性。各地建設數字化預案平臺與建設單位遠程監控系統時，應統籌考慮，如果已分別建立，應相互融合。

3.3 三維可視化模塊的制作

三維可視化或虛擬現實技術現已日趨成熟，針對千萬噸級石化企業、國家戰略儲庫、重要會議場館、超大型綜合體等重點單位，建立基于三維可視化模型的重點單位數字化預案，其直觀性、實用性極強，單位整體結構信息、消防設施信息、功能區域信息、結構內部信息等有更為直接的了解。在三維可視化模型基礎上，開發災害模擬、力量部署、動態消防信息接入、處置方案管理、網上協同練兵等消防業務特有功能，使得三維可視化模塊具備日常熟悉、沙盤推演、協同演練等重要作用[2]。

三維可視化模塊制作中有三點值得特別注意：（1）三維模塊的制作成本較高，各地需要根據當地實際情況選擇危險性極高的重點單位作為編制對象，其余重點單位的內部信息展示可通過全景圖片漫游等成本低廉的方式完成。（2）三維可視化模塊并不是絕對獨立的，其模塊內部各類信息均應跟數字化預案平臺的字段信息聯動，兩者實現同步，才能做到更好地更新和應用。（3）部分單位和科研機構對于三維可視化模塊的研究過于偏重災害的數值模擬和計算，想通過輸入各種參數使災害模擬的趨近于真實，數字化預案平臺的三維可視化模塊不應向此方向發展。因此，在構建數字化預案平臺時，要避免方向上的偏差。

4 結語

滅火救援預案的編制和應用涉及應急救援隊滅火救援的整個過程和全部要素，是執勤戰斗準備工作中極為重要的一部分。數字化滅火救援預案平臺，作為應急救援大數據平臺的重要組成部分，將在日后的信息化作戰中發揮重要作用。本文對數字化滅火救援預案平臺的整體框架、應用的技術和注意事項進行了闡述，勾勒了一個開放的、可持續發展的數字化滅火救援預案平臺的雛形，以期為各地應急救援隊數字化預案平臺的建設和發展提供參考。

參考文獻

[1]公安部消防局.中國消防手冊第十卷：火災撲救[M].上海：上海科學技術出版社，2006.

[2]韓新，汪永明.數字化滅火救援預案編制及應用技術研究[J].安全與環境學報，安全與環境學報，2004，（1）：45-48.