基于物聯(lián)網(wǎng)的滅火救援戰(zhàn)斗力量調(diào)度指揮探討

吳帥

摘要：根據(jù)火災(zāi)撲救力量調(diào)度指揮基本要求，提出了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期消防救援力量調(diào)度指揮總體架構(gòu)，分析了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)期消防調(diào)度指揮所包含的重要技術(shù)，探究了消防救援隊(duì)伍的具體實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);滅火救援;救援力量;調(diào)度指揮

針對(duì)滅火與應(yīng)急救援而言，調(diào)度指揮融入整個(gè)行動(dòng)的始末，屬于滅火與應(yīng)急救援的重點(diǎn)及靈魂，調(diào)度指揮是否高效與精準(zhǔn)，直接影響著整個(gè)戰(zhàn)斗過程的成敗?，F(xiàn)今，災(zāi)情表現(xiàn)出多樣化態(tài)勢(shì)，僅僅以指揮者的經(jīng)驗(yàn)與膽識(shí)展開煩瑣的調(diào)度指揮非常困難，而依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)調(diào)度指揮屬于物聯(lián)網(wǎng)最新的觀念在消防方面的具體使用和基本表現(xiàn)，這會(huì)大幅度提升指揮者決策的精準(zhǔn)度與速度，且可以較大限度保證救援人員的生命安全。

一、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)期消防調(diào)度指揮的重要技術(shù)

（一）感知層系統(tǒng)

感知層是調(diào)度指揮的多種基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)來源，其基本實(shí)現(xiàn)感知作用。涉及判斷滅火救援人員、消防車、設(shè)備器材的狀態(tài)信號(hào)。基本功能在于對(duì)對(duì)象布置狀態(tài)、部位、總量、行為環(huán)境情況及物質(zhì)屬性等動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大范圍、分布式的采集與狀況識(shí)別。感知層系統(tǒng)涉及電子標(biāo)簽系統(tǒng)與傳感器系統(tǒng)。RFID 基于無線電信號(hào)判斷特殊目標(biāo)且讀寫相關(guān)信息。當(dāng)前，正在探究把天線集成于標(biāo)簽芯片上，不用外部器件就能運(yùn)行，能削減標(biāo)簽體積，減少成本;傳感器屬于一種檢測(cè)設(shè)備，可以探測(cè)到目標(biāo)內(nèi)容，并根據(jù)特定規(guī)律改變?yōu)殡娦盘?hào)傳遞出去，以符合數(shù)據(jù)的傳遞、處理、保存、顯示、記錄與管理等需求。

（二）網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)層的根本任務(wù)是把感知層所獲取的信息，利用各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成傳遞。調(diào)度指揮物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具有集成有線與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能完成透明無縫連接和完成自我配置與有層次的組網(wǎng)框架。相關(guān)技術(shù)包括4G通信系統(tǒng)、IPv6系統(tǒng)。

（三）處理層系統(tǒng)

處理層屬于整個(gè)關(guān)鍵“智慧”的來源，基本功能在于完成數(shù)據(jù)表達(dá)和處理，最后實(shí)現(xiàn)語義互操作與信息共享的目標(biāo)。處理層系統(tǒng)包括大數(shù)據(jù)應(yīng)用與云計(jì)算科技。大數(shù)據(jù)應(yīng)用包括批處理、流處理與交互分析三類計(jì)算方式：離線批處理系統(tǒng)以MapReduce與Hadoop為主要代表;實(shí)時(shí)流處理系統(tǒng)以雅虎的S4及Twiter的Storm為主要代表，交互式分析系統(tǒng)以谷歌的Dremel為主要代表;云計(jì)算的基本應(yīng)用模式包括SaaS、PaaS與laaS。

二、消防救援力量調(diào)度指揮方面物聯(lián)網(wǎng)科技的具體實(shí)踐分析

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展是物聯(lián)網(wǎng)背景下消防調(diào)度指揮的核心，因?yàn)?G/4G公網(wǎng)覆蓋面積十分普遍，涉及建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部、地下室、隧道等區(qū)域均可以完成信號(hào)覆蓋，并且?guī)挻?，依?G/4G公網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳遞，可以符合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量傳遞要求。

（一）消防救援車輛調(diào)度指揮

目前消防救援車輛調(diào)度指揮已經(jīng)完成應(yīng)用GPS與GIS系統(tǒng)對(duì)車輛實(shí)施動(dòng)態(tài)控制，在指揮部門的電子地圖上呈現(xiàn)出行車路線與消防車輛位置內(nèi)容。指揮部門聯(lián)絡(luò)員再結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，使用無線通信裝置，實(shí)時(shí)調(diào)度指揮消防車輛與修改行車路線。物聯(lián)網(wǎng)背景下，車輛調(diào)度指揮可以妥善處理采集信息難與不準(zhǔn)確的現(xiàn)狀，如今有以下基本運(yùn)用：

1.警情提示與現(xiàn)場(chǎng)共享。移動(dòng)APP實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，通過指揮部門服務(wù)器同步警情，且對(duì)各級(jí)指戰(zhàn)員傳達(dá)警情狀況，并提醒轄區(qū)消防站出警。通信人員利用車載終端手機(jī)能夠?qū)爡^(qū)內(nèi)火勢(shì)狀況以視頻及文字形式實(shí)現(xiàn)速報(bào)，其余人員能夠經(jīng)過推送消息了解現(xiàn)場(chǎng)情況。

2.創(chuàng)建車輛現(xiàn)場(chǎng)收集終端和指揮部門通信通道，經(jīng)整體分析判斷，研究匹配最恰當(dāng)?shù)目烧{(diào)度消防車輛，且能夠把消防車輛在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的滅火救援?？坎课活A(yù)先精準(zhǔn)顯示于車載器上，可以保證戰(zhàn)斗車輛及時(shí)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。

3.不穩(wěn)定因素下智能設(shè)計(jì)行車路線?？梢园呀痪⒅伟部刂票O(jiān)控?cái)z像頭所獲得的信息融入物聯(lián)網(wǎng)，且把有效視頻內(nèi)容智能判斷數(shù)字化，及時(shí)計(jì)算分析，設(shè)計(jì)出最短路線傳輸?shù)匠鼍儡嚒?/p>

4.水源查找。指揮員能利用車載手機(jī)查找附近水源，能清楚獲得水源位置信號(hào)、養(yǎng)護(hù)記錄，如果已經(jīng)有消防車輛使用水源，則該消防水源不會(huì)顯示于其他車載器上，提升了消防車供水速度。

5.消防車輛運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)反饋?；谙儡嚳偩€平臺(tái)和在核心位置安裝傳感設(shè)備對(duì)消防車發(fā)動(dòng)機(jī)、水泵、泡沫箱、電池、胎壓和車載器材等重要參數(shù)實(shí)現(xiàn)收集[1]。把這些數(shù)據(jù)基于雙向數(shù)據(jù)交互通道回傳到指揮部門，以精準(zhǔn)顯示消防車輛狀態(tài)。

6.設(shè)備器材控制。利用移動(dòng)APP掃描車載設(shè)備二維碼能夠顯示器材設(shè)備的性能系、操作應(yīng)用說明、養(yǎng)護(hù)記錄和在消防車輛設(shè)備箱的擺放位置。

7.可以實(shí)時(shí)獲得車載滅火劑量和應(yīng)用時(shí)間等系數(shù)，且把這些參數(shù)上傳到指揮部門，基于信息庫現(xiàn)有的海量信息，挖掘和研判分析現(xiàn)有信息，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)滅火劑需求態(tài)勢(shì)加以預(yù)判。

8.當(dāng)確定要實(shí)施滅火劑調(diào)度保障劑量后，可以智能向滿足要求的物聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)系統(tǒng)傳出調(diào)運(yùn)信號(hào)和調(diào)運(yùn)計(jì)劃，且在整個(gè)調(diào)運(yùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。而且，把位置狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳到指揮部門，基于模型計(jì)算，讓事故現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)調(diào)節(jié)供應(yīng)強(qiáng)度和戰(zhàn)術(shù)，避免產(chǎn)生火場(chǎng)滅火劑中斷現(xiàn)象。

（二）救援人員調(diào)度指揮

救援人員屬于整個(gè)滅火救援過程的關(guān)鍵因素，屬于各項(xiàng)任務(wù)的主體。但是，通常在滅火救援現(xiàn)場(chǎng)指揮員難以把握救援人員的實(shí)時(shí)位置，僅能利用無線對(duì)講機(jī)和公共通信裝置間接獲取救援人員的位置信號(hào)。這一點(diǎn)不利于高效規(guī)范的組織指揮，而且，也無法保證救援人員的生命安全[2]。在滅火救援階段，指揮員唯有對(duì)每個(gè)小組救援人員的位置布置、戰(zhàn)斗路線的選取、供水線路敷設(shè)和水槍陣地的建立等內(nèi)容了如指掌，方可作出科學(xué)的決策。依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，救援人員調(diào)度指揮當(dāng)前有如下基本運(yùn)用：

1.生命體征監(jiān)測(cè)儀。實(shí)時(shí)獲得各級(jí)指戰(zhàn)員基本資料，這類基本資料涉及，各級(jí)指戰(zhàn)員姓名年齡資料、各種生命體征、空氣呼吸器運(yùn)行狀態(tài)。可以針對(duì)偏離標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的參數(shù)展開計(jì)算，符合報(bào)警值后，給監(jiān)控者傳出危險(xiǎn)警告，且判定危險(xiǎn)種類。生命體征數(shù)據(jù)收集端通過救援人員隨身攜帶佩戴在胸前，收集各種生理指標(biāo)。另外，對(duì)特定時(shí)長(zhǎng)坐標(biāo)部位不出現(xiàn)變化的救援人員加以標(biāo)記，且向指揮員傳出預(yù)警，避免救援人員因?yàn)槭軅杳远媾R危險(xiǎn)。

2.室內(nèi)定位儀。室內(nèi)定位包括紅外線室內(nèi)定位系統(tǒng)、藍(lán)牙室內(nèi)定位系統(tǒng)、ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)、超聲波定位系統(tǒng)以及UWB定位系統(tǒng)等。突出人員定位功能，于濃煙下，指揮員能借助終端掌握救援人員的朝向信息，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)，能基于方向信號(hào)指引救援人員安全返回[3]。大都以地磁結(jié)構(gòu)模型作為使用基礎(chǔ)，且根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行輔助判斷實(shí)現(xiàn)定位追蹤，不用考慮信道傳遞模型，也不用考慮高精準(zhǔn)的時(shí)鐘同步情況，當(dāng)前正在推廣期間。

3.陣地部位實(shí)時(shí)獲取。第一抵達(dá)的指揮員，對(duì)陣地的具體情況必須了如指掌，但當(dāng)火場(chǎng)火勢(shì)出現(xiàn)擴(kuò)大蔓延時(shí)，不僅可以更為直觀顯示出目前陣地針對(duì)火情的相對(duì)部位，可以快速科學(xué)的再次部署;而且當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)指揮權(quán)出現(xiàn)改變，高一級(jí)的指揮員可以直觀獲得初戰(zhàn)指揮的安排狀況，大幅度提升交接速率。

三、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)期消防調(diào)度指揮優(yōu)化

（一）全面創(chuàng)建消防遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。整體應(yīng)用RFID、無線傳遞、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等科技，基于有線、無線、移動(dòng)通信等現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)通信方式，整合各信息中心，擴(kuò)展監(jiān)控平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)客戶數(shù)量，優(yōu)化系統(tǒng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)作用，為滅火救援戰(zhàn)斗指揮決策帶來信息支撐。要完成由高層至地下險(xiǎn)情監(jiān)控整體覆蓋，建筑水源全知曉，特別是要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)集中、人流量大、救援力量很難到達(dá)的關(guān)鍵區(qū)域?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)察[4]。積極采取圖像識(shí)別系統(tǒng)檢測(cè)警示火光與燃燒煙霧，且由信息中心加以研判分析。就近些年火災(zāi)數(shù)量不斷增加的電氣火災(zāi)而言，要全面創(chuàng)建電氣火災(zāi)信息監(jiān)控平臺(tái)，及時(shí)了解線纜溫度與工況，對(duì)線路、設(shè)備頻道維修、損壞的主要單位、主要地區(qū)備案統(tǒng)計(jì)，且做好各種信息化預(yù)案。

（二）全面創(chuàng)建發(fā)展戰(zhàn)斗力量實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)。要注重對(duì)消防車、指戰(zhàn)員、滅火救援設(shè)備和聯(lián)動(dòng)力量的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)獲取，完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集維護(hù)方式，完成轄區(qū)消防隊(duì)伍、多種模式消防小組、設(shè)備器材、基本物資，歷史記錄，培訓(xùn)成績(jī)等資料展示。以歷史信息為基礎(chǔ)，建立數(shù)學(xué)配給模型，給高效指揮與力量調(diào)度帶來精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（三）全面創(chuàng)建發(fā)展信息資源整合分析系統(tǒng)。數(shù)據(jù)收集多元化引起的必然結(jié)果即信息冗雜，且事故不確定性因素很大，僅僅憑一種或多種信息類型很難評(píng)判現(xiàn)場(chǎng)火情。由此，需挑選、聚類大量信息加以研判。注重對(duì)化工品加工運(yùn)送全流程信息采集，協(xié)同每個(gè)職能監(jiān)管中心，傳遞相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)綜合化管理。

四、結(jié)語

各地區(qū)，各種類的滅火救援站、小組戰(zhàn)斗互聯(lián)互通。目前，有些試點(diǎn)消防團(tuán)隊(duì)把物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)融進(jìn)消防方面，效果明顯，慢慢成熟，但包含的相關(guān)技術(shù)規(guī)范不一樣，這對(duì)全國(guó)區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的再推廣普及有明顯限制，還對(duì)今后跨地區(qū)戰(zhàn)斗力量調(diào)度指揮有明顯障礙“摸著石頭過河”的過程已經(jīng)過去，要加強(qiáng)集中技術(shù)規(guī)范，建立各消防支隊(duì)、消防大隊(duì)、消防站資料、器材互聯(lián)互通樞紐，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)調(diào)度指揮奠定基礎(chǔ)?？傟?duì)系統(tǒng)起到承上啟下功能，體現(xiàn)對(duì)屬地事故處置及救援指揮的精準(zhǔn)管控;支隊(duì)系統(tǒng)在擴(kuò)展現(xiàn)有消防接處警平臺(tái)功能的前提，創(chuàng)建個(gè)性化判斷研究工具與輔助指揮應(yīng)用，體現(xiàn)各類數(shù)據(jù)采集、上報(bào)、精準(zhǔn)化指揮與全過程規(guī)范站評(píng)。

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