如何發(fā)揮“智慧消防”在消防救援隊伍的實戰(zhàn)指揮應(yīng)用

朱國營

摘要：從防控層面看，我國消防目前還沒有建立大數(shù)據(jù)中心，尤其是重點單位監(jiān)測數(shù)據(jù)還沒有實時同步，這不利于重點單位災(zāi)害風(fēng)險的監(jiān)管。隨著消防安全重點單位的數(shù)量不斷增加，建筑的火災(zāi)危險性、復(fù)雜性持續(xù)上升，現(xiàn)有的警力和傳統(tǒng)的消防安全管理手段已無法及時發(fā)現(xiàn)、消除、整改許多單位業(yè)已存在的火險隱患，急需有效的科技支撐。

關(guān)鍵詞：消防信息化; 新技術(shù); 智慧消防; 滅火救援

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市內(nèi)復(fù)雜大型建筑的數(shù)量與規(guī)模都在快速增長，城市火災(zāi)的破壞力、影響力和救援難度都在增加，消防工作面臨著前所未有的嚴(yán)峻考驗;同時，盡管廣大消防指戰(zhàn)員充分發(fā)揚“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗”的精神刻苦訓(xùn)練、頑強戰(zhàn)斗，但受制于種種客觀條件的限制，導(dǎo)致面對一些突發(fā)狀況尤其是大型火災(zāi)時，消防指戰(zhàn)員的戰(zhàn)斗力與當(dāng)前社會不斷提高的滅火救援要求之間存在著一定的差距。

從防控層面看，我國消防目前還沒有建立大數(shù)據(jù)中心，尤其是重點單位監(jiān)測數(shù)據(jù)還沒有實時同步，這不利于重點單位災(zāi)害風(fēng)險的監(jiān)管。隨著消防安全重點單位的數(shù)量不斷增加，建筑的火災(zāi)危險性、復(fù)雜性持續(xù)上升，現(xiàn)有的警力和傳統(tǒng)的消防安全管理手段已無法及時發(fā)現(xiàn)、消除、整改許多單位業(yè)已存在的火險隱患，急需有效的科技支撐。

從戰(zhàn)訓(xùn)層面看，實戰(zhàn)指揮和訓(xùn)練安排大多依賴條例和經(jīng)驗，缺乏有效手段對戰(zhàn)訓(xùn)數(shù)據(jù)進行收集、挖掘和分析，一定程度上影響了指揮決策和日常訓(xùn)練安排的科學(xué)性、合理性;當(dāng)前，實戰(zhàn)指揮和日常訓(xùn)練安排普遍缺乏有效的分析數(shù)據(jù)作指導(dǎo)，實戰(zhàn)中無法實現(xiàn)力量的精準(zhǔn)調(diào)度和指揮，訓(xùn)練中也無法實現(xiàn)科學(xué)安排、因材施教。

為更好的適應(yīng)當(dāng)前滅火救援的實際要求，提升消防救援隊伍的戰(zhàn)斗力，近年來，消防單位不斷加強消防裝備和戰(zhàn)斗力建設(shè)，目前各級滅火救援指揮中心的硬件建設(shè)已經(jīng)取得了一定成果，但就軟件而言，總體水平還比較低，亟需通過實戰(zhàn)指揮的建設(shè)來提升信息化水平，幫助消防指戰(zhàn)員提升實戰(zhàn)水平。

1 ? 建設(shè)目標(biāo)

項目的建設(shè)，意在落實消防信息資源規(guī)劃整理的目標(biāo)，將先進技術(shù)與消防實際業(yè)務(wù)深度融合，為打造符合實戰(zhàn)要求、體現(xiàn)實戰(zhàn)特點的現(xiàn)代消防警務(wù)勤務(wù)機制提供有力支撐，推動滅火應(yīng)急救援能力和消防隊伍管理水平全面提升。

實戰(zhàn)指揮項目的建設(shè)，涵蓋了“防、戰(zhàn)、訓(xùn)、宣”四大體系，在智慧城市框架體系內(nèi)，充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，力圖實現(xiàn)以下目標(biāo)：

1.1 ?信息資源集成化

建設(shè)消防大數(shù)據(jù)中心，整合消防及相關(guān)單位信息資源，打通信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)有機互聯(lián)和科學(xué)使用。

1.2 ?火災(zāi)防控自動化

綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能設(shè)備，實現(xiàn)災(zāi)情隱患的有效感知、自動報警和智能分析。

1.3 ?滅火救援智能化

以數(shù)字化預(yù)案為基礎(chǔ)，綜合利用GIS技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立實戰(zhàn)指揮決策支撐體系。

1.4 ?訓(xùn)練工作系統(tǒng)化

利用虛擬現(xiàn)實、虛擬仿真技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)互通的綜合訓(xùn)練體系，實現(xiàn)對消防官兵心理素質(zhì)、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、指揮協(xié)同等各項能力的全面提升。

1.5 ?宣傳教育多樣化

利用公眾APP、微信、微博和VR體驗設(shè)備等多樣化的手段，引發(fā)公眾對消防的興趣，多渠道宣傳，加強宣教效果。

2 ? 總體設(shè)計

2.1 ?需求分析

當(dāng)前，消防工作主要存在以下幾點問題：

消防數(shù)據(jù)存在“孤島”、“死島”等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)缺失不全、數(shù)據(jù)缺乏有效利用、數(shù)據(jù)不能互聯(lián)互通的問題比較嚴(yán)重。消防目前沒有建立大數(shù)據(jù)中心，尤其重點單位監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有實時同步，不利于重點單位災(zāi)害風(fēng)險的監(jiān)管。隨著消防安全重點單位的數(shù)量不斷增加，建筑的火災(zāi)危險性、復(fù)雜性持續(xù)上升，現(xiàn)有的警力和傳統(tǒng)的消防安全管理手段已無法及時發(fā)現(xiàn)、消除、整改許多單位業(yè)已存在的火險隱患，急需有效的科技支撐。

傳統(tǒng)預(yù)案可讀性差，實戰(zhàn)中難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大體量、超高層建筑物的數(shù)量增長迅速，傳統(tǒng)預(yù)案多是以紙質(zhì)的形式，大型樓宇、商超，工礦企業(yè)等單位預(yù)案內(nèi)容“繁”“多”“雜”，現(xiàn)有模式展示不直觀，查詢不方便，很難直觀的為指揮員提供準(zhǔn)確明了的指揮輔助信息，在緊急處理災(zāi)害事故中容易造成盲目、被動的局面。

傳統(tǒng)預(yù)案無法進行想定作業(yè)和網(wǎng)上推演，預(yù)案的科學(xué)性、合理性、實用性缺乏有效驗證。部局文件提出，預(yù)案編制要遵循科學(xué)性、合理性和實用性的原則，并進一步指出要通過想定作業(yè)和網(wǎng)上推演來驗證這一點，而現(xiàn)有的文字、圖片材料為主體的傳統(tǒng)預(yù)案是無法進行相應(yīng)驗證的，自然也無法根據(jù)驗證情況對其進行修正。

實戰(zhàn)中的戰(zhàn)術(shù)指揮囿于傳統(tǒng)手段，信息的傳達(dá)和共享效率比較低，預(yù)案信息難以有效服務(wù)于實戰(zhàn)指揮。實戰(zhàn)中，各級指揮員能否第一時間實現(xiàn)信息的傳達(dá)和現(xiàn)場狀態(tài)的感知，決定了指揮員的決策是否科學(xué)、合理。傳統(tǒng)手段下，一方面預(yù)案內(nèi)容難以及時有效的共享到各個指揮層級;另一方面，現(xiàn)場信息的反饋多依賴于語音匯報，信息的及時性、準(zhǔn)確性有待提高。

現(xiàn)有的戰(zhàn)術(shù)教學(xué)方式不直觀、不生動，難以進行貼合實戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)法訓(xùn)練與考評。目前的戰(zhàn)術(shù)講解，多是通過戰(zhàn)術(shù)板、投影或小黑板進行，涉及到一些大型復(fù)雜的建筑，消防指戰(zhàn)員理解起來比較困難，即便理解了也無法進行有效的模擬演練，尤其涉及到戰(zhàn)術(shù)協(xié)同的部分，沒有貼合實戰(zhàn)的演練就很難形成真正的戰(zhàn)斗力。

大型消防演習(xí)組織頻次少、耗費資源多，演習(xí)過程照本宣科，“演習(xí)如演戲”。組織一場貼近實戰(zhàn)的大型演練，通常要耗費大量的人力、物力、財力，并需要經(jīng)過層層審批和相關(guān)單位的停業(yè)配合，這些客觀因素決定了貼近實戰(zhàn)的大型演練組織頻次比較低，很多指戰(zhàn)員一年參加不了幾次，部分單位演練過程照本宣科，走過場，客觀上制約了戰(zhàn)斗力的形成。

宣傳手段單一、傳統(tǒng)，嚴(yán)重制約了消防宣傳教育效果。在互聯(lián)網(wǎng)時代，公眾尤其是年輕人、學(xué)生接收信息的方式與以往已經(jīng)有了非常大的變化，傳統(tǒng)的消防宣傳渠道覆蓋范圍和效果受到各種制約，同時，新媒體的發(fā)展，讓APP、微信、微博等方式逐漸成為公眾獲取信息的主要渠道，AR/VR技術(shù)的發(fā)展，更是可以讓公眾可以身臨其境的去感受災(zāi)害場景，如何利用好這些新的手段來服務(wù)于公眾的宣教，是亟待解決的問題。

2.2 ?設(shè)計思路

平臺的建設(shè)，以國家相關(guān)政策為導(dǎo)向，以城市消防安全為基礎(chǔ)，以全國調(diào)研信息為參考，結(jié)合消防實際情況，建設(shè)起“一個平臺、四大體系、十項應(yīng)用”的實戰(zhàn)指揮綜合應(yīng)用平臺。

一個平臺主要解決消防大數(shù)據(jù)匯總處理、互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)分析的問題，充分整合、管理各個層面的消防數(shù)據(jù)。通過建設(shè)消防大數(shù)據(jù)平臺，解決消防數(shù)據(jù)目前存在數(shù)據(jù)少、數(shù)據(jù)死、數(shù)據(jù)壁壘等問題。見圖1

四大體系涵蓋了“防、戰(zhàn)、訓(xùn)、宣”四項主要工作，包括智能防火監(jiān)督體系、智能實戰(zhàn)指揮體系、智能仿真訓(xùn)練體系和智能宣傳教育體系。四大體系下涵蓋了十項應(yīng)用，解決消防工作在不同領(lǐng)域、不同方向上的問題。這些應(yīng)用既彼此獨立，又相互配合，同時其數(shù)據(jù)共建于實戰(zhàn)指揮大數(shù)據(jù)中心之上，可有效實現(xiàn)業(yè)務(wù)層面的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)層面的有效復(fù)用。

智能防火監(jiān)督體系，包括消防設(shè)備感知監(jiān)測系統(tǒng)、消防綜合執(zhí)法系統(tǒng)和違規(guī)行為監(jiān)督取證系統(tǒng)三套應(yīng)用。這三套應(yīng)用分別利用RFID監(jiān)測設(shè)備、攝像頭和消防員巡邏等多種手段，實現(xiàn)對火災(zāi)隱患的發(fā)現(xiàn)、取證、分析、上報、處置和事后分析總結(jié)，形成立體式的智能防火監(jiān)督體系。

智能實戰(zhàn)指揮體系，包括數(shù)字化預(yù)案管理系統(tǒng)和應(yīng)急移動指揮系統(tǒng)兩套應(yīng)用。通過建設(shè)數(shù)字化預(yù)案系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)預(yù)案，大幅提升預(yù)案的實戰(zhàn)價值，為實戰(zhàn)提供決策支持;同時，開發(fā)應(yīng)急移動指揮系統(tǒng)，提供預(yù)案調(diào)派、等級調(diào)派和現(xiàn)場數(shù)據(jù)同步、移動指揮等功能，實現(xiàn)基于“一張圖”的可視化調(diào)度指揮，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力。見圖3

智能仿真訓(xùn)練體系，包括沉浸式練兵系統(tǒng)、電子沙盤暨指揮員培訓(xùn)考核系統(tǒng)和智能多維仿真演練系統(tǒng)三套應(yīng)用。這三套應(yīng)用覆蓋了從新兵如何到高級指揮員的消防員完整成長生涯的培訓(xùn)過程，以虛擬仿真技術(shù)、VR技術(shù)為依托，通過構(gòu)建現(xiàn)實中無法模擬的火災(zāi)情境，來實現(xiàn)對消防官兵心理素質(zhì)、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、指揮協(xié)同等各項能力的全面提升。見圖4

智能宣傳教育體系，包括了消防知識宣教系統(tǒng)和VR/AR公眾消防體驗系統(tǒng)兩套應(yīng)用。這兩套應(yīng)用綜合利用微博、微信、網(wǎng)站等媒體平臺，應(yīng)用AR/VR 等容易引起公眾興趣的新技術(shù)、新載體，通過故事新聞、流程動畫、災(zāi)情體驗等鮮活的內(nèi)容形式，打造一個符合公眾期待的多維度立體式消防宣傳教育體系。

2.3 ?系統(tǒng)架構(gòu)

2.4 ?應(yīng)用架構(gòu)

實戰(zhàn)指揮包括一個大數(shù)據(jù)平臺，四大體系，十項應(yīng)用，其應(yīng)用結(jié)構(gòu)如下圖7所示：

2.5 ?建設(shè)原則

系統(tǒng)建設(shè)包括軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)和系統(tǒng)維護等多項工作，是一項工程量大、復(fù)雜的信息系統(tǒng)工程。系統(tǒng)設(shè)計綜合考慮各方面因素，審慎處理先進與實用、規(guī)范與靈活的關(guān)系，在設(shè)計時遵循以下原則：

規(guī)范性原則——系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)過程應(yīng)以部局相關(guān)文件和標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，確保系統(tǒng)功能符合部局一系列文件精神要求;軟件設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

先進性原則——軟件框架應(yīng)采用目前國際國內(nèi)上通用并符合發(fā)展趨勢技術(shù)的開發(fā)架構(gòu)，并具有良好的功能擴展性;技術(shù)方法應(yīng)采用成熟的、經(jīng)過檢驗的技術(shù)方法和理論，設(shè)計實用、可靠、具有先進水平的分析模型和應(yīng)用模型。

實用性原則——盡最大可能地滿足消防部門的業(yè)務(wù)要求是系統(tǒng)設(shè)計的基本出發(fā)點。系統(tǒng)實用性要求做到：易于使用、便于系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)更新簡便和系統(tǒng)升級容易，具有優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及友好的用戶界面。

可靠性原則——包括數(shù)據(jù)的可靠性和系統(tǒng)運行的可靠性。數(shù)據(jù)可靠性：數(shù)據(jù)庫中的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)該是準(zhǔn)確可靠的。系統(tǒng)可靠性：系統(tǒng)應(yīng)有很強的容錯能力和處理突發(fā)事件的能力，不至于因某個操作或某個突發(fā)事件導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)癱瘓。

安全性原則——系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署在公安網(wǎng)上，用戶數(shù)據(jù)以加密形式進行存儲;用戶登錄系統(tǒng)需要通過專用秘鑰驗證;在傳輸環(huán)節(jié)，指揮中心坐席通過內(nèi)網(wǎng)交換機訪問數(shù)據(jù)，各科室通過內(nèi)網(wǎng)訪問系統(tǒng)，移動指揮終端通過運營商提供的專線接入。通過以上幾種手段，可有效保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)在存儲、訪問、傳輸多個層面的安全。

2.6 ?價值分析

“實戰(zhàn)指揮”綜合應(yīng)用管理平臺的建設(shè)，可有效落實消防信息資源規(guī)劃整理的目標(biāo)，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬仿真等先進技術(shù)與防、戰(zhàn)、訓(xùn)、宣等消防實際業(yè)務(wù)深度融合，為構(gòu)建立體化、全覆蓋的社會火災(zāi)防控體系，打造符合實戰(zhàn)要求、體現(xiàn)實戰(zhàn)特點的現(xiàn)代消防警務(wù)勤務(wù)機制提供有力支撐，形成“支撐環(huán)境集約化、數(shù)據(jù)采集規(guī)范化、信息資源一體化、應(yīng)用系統(tǒng)合成化、信息服務(wù)智能化”的信息化新格局，推動社會火災(zāi)防控能力、滅火應(yīng)急救援能力和消防隊伍管理水平全面提升。見圖8

3 ? 技術(shù)路線

3.1 ?大數(shù)據(jù)：建立消防大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用平臺

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，有效整合消防行業(yè)的各類數(shù)據(jù)，聯(lián)通數(shù)據(jù)孤島，通過對數(shù)據(jù)的定性、定量分析，從而對消防工作各領(lǐng)域（人員、裝備、戰(zhàn)法等）提供科學(xué)指導(dǎo)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和有效利用。

3.2 ?物聯(lián)網(wǎng)：建立實戰(zhàn)指揮感知、報警和處置體系

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，融合GIS技術(shù)，通過自建或第三方接入等方式，將視頻信息、監(jiān)控信息、RFID信息等感知信息有效整合，打造科學(xué)、統(tǒng)一的實戰(zhàn)指揮信息感知、報警和處理體系。見圖9

3.3 ?GIS+數(shù)字化預(yù)案：建立實戰(zhàn)指揮決策支撐體系

利用GIS技術(shù)，通過對重點單位、消防水源、警情位置、視頻監(jiān)控點位、道路管網(wǎng)分布、參戰(zhàn)力量部署等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)各類地圖資源的統(tǒng)一匯聚應(yīng)用。通過計算分析，實現(xiàn)災(zāi)情位置準(zhǔn)確定位，建立指揮中心與移動指揮終端的協(xié)同標(biāo)繪，實現(xiàn)基于“一張圖”的可視化調(diào)度指揮，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力。

3.4 ?虛擬仿真：建立完整的指戰(zhàn)員訓(xùn)練體系

利用虛擬仿真技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜建筑復(fù)雜災(zāi)情的等比例真實還原，讓指戰(zhàn)員在貼近實戰(zhàn)的場景中去學(xué)習(xí)、掌握災(zāi)情處置的戰(zhàn)術(shù)、流程和注意事項。其價值包括以下幾個方面：

構(gòu)建日常培訓(xùn)中無法模擬的“情境”;

大幅減少人力、物力、財力的消耗;

提供一個安全、有吸引力的戰(zhàn)術(shù)學(xué)習(xí)和研討環(huán)境;

突破時間、空間和協(xié)同的限制;

與應(yīng)急決策支持系統(tǒng)、消防大數(shù)據(jù)平臺聯(lián)合構(gòu)建起一個 “事前培訓(xùn)——事中總結(jié)——事后分析”的完整救援體系。

3.5 ?新媒體：建立多維度消防宣傳教育體系

綜合利用微博、微信、網(wǎng)站等媒體平臺，應(yīng)用AR/VR 等容易引起公眾興趣的新技術(shù)、新載體，通過故事新聞、流程動畫、災(zāi)情體驗等鮮活的內(nèi)容形式，打造一個符合公眾期待的多維度立體式消防宣傳教育體系。

4 ? 結(jié)語

緊跟時代的潮流，發(fā)展“智慧消防”，服務(wù)于消防實戰(zhàn)。在當(dāng)今時代背景下，智慧消防是發(fā)展的必然，探索智慧消防的特點和成果，把智慧消防應(yīng)用到實際，這也是智慧消防未來的發(fā)展方向。在人工智能高速發(fā)展的今天，智慧消防未來必將成為守護城市安全的一道“防火墻”。

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