淺談消防滅火救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

田坤

（柯橋區(qū)消防救援大隊(duì)，浙江 紹興 312030）

1 引言

在消防滅火救援行動(dòng)中，消防救援人員、消防救援各級指揮員需要面對瞬息萬變的災(zāi)害事故現(xiàn)場，如果指揮不當(dāng)，保護(hù)措施不得力，處置方法不得當(dāng)，勢必造成消防救援人員傷亡和車輛、器材等方面的損失。因此，消防救援人員在火災(zāi)救援工作中，不僅要把保障受災(zāi)人員的安全作為一項(xiàng)重要責(zé)任，同時(shí)做好自身生命安全的防護(hù)工作。提高救援現(xiàn)場安全管控水平，有助于降低各類救援現(xiàn)場次生危險(xiǎn)事故的發(fā)生概率，保障消防救援人員人身安全的同時(shí)，降低現(xiàn)場人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。

近年來，隨著科技的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和消防安全意識的增強(qiáng)，各級領(lǐng)導(dǎo)對消防救援現(xiàn)場安全管控也越發(fā)重視，除了消防部局規(guī)定的安全防護(hù)裝備外，各地根據(jù)各自的財(cái)政能力陸續(xù)購買了保障消防員現(xiàn)場安全管控的裝備、設(shè)施等，但因?yàn)楦鲗蛹壍南狸?duì)伍的技術(shù)能力、集成能力、重視程度等各不相同，使得消防救援現(xiàn)場安全管控的效果不一，也大都不成體系。因此，研究和設(shè)計(jì)一套科學(xué)、可行的消防救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)具有重要的意義。本文將介紹結(jié)合現(xiàn)有的一些技術(shù)路線，闡述消防救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方案。

2 消防救援過程中外部的安全威脅因素分析

滅火救援現(xiàn)場，消防人員可能面臨以下安全威脅因素：

火勢擴(kuò)散：火災(zāi)可能會快速蔓延，使消防人員被困或無法逃脫。因此，消防人員需要保持高度警覺，時(shí)刻準(zhǔn)備撤離。

結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定：火災(zāi)可能會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，增加建筑物倒塌和零件掉落的風(fēng)險(xiǎn)。消防人員需要警惕潛在的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，避免進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。

煙霧和有毒氣體：火災(zāi)會產(chǎn)生濃煙和有毒氣體，可能危害消防人員的健康。消防人員需要佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，如呼吸器和防護(hù)服，并遵循通風(fēng)和呼吸技巧。

爆炸物和危險(xiǎn)物質(zhì)：某些火災(zāi)可能與爆炸物或危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)有關(guān)，增加爆炸和有害物質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。消防人員需要采取適當(dāng)?shù)拇胧绺綦x危險(xiǎn)區(qū)域，并與相關(guān)專業(yè)人員合作。

電力和氣體問題：火災(zāi)可能引發(fā)電力故障和氣體泄漏，增加觸電、火勢擴(kuò)大或爆炸等風(fēng)險(xiǎn)。消防人員需要遵循安全程序，確保電源和氣體管道的安全，并妥善處理可能存在的輻射和氣體泄漏。

人員與交通：滅火救援現(xiàn)場可能存在眾多受困者或傷者，公眾的恐慌和交通混亂可能會干擾救援行動(dòng)。消防人員需要在疏散和救援過程中保持秩序，并確保自身和被救援者的安全。

天氣和環(huán)境條件：天氣狀況，如高溫、惡劣天氣或夜間救援，可能增加消防人員的體力消耗和操作困難。在這些情況下，消防人員需要做好身體調(diào)節(jié)和保護(hù)措施，確保自身在艱苦環(huán)境下的安全。

3 現(xiàn)行滅火救援現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)防范手段與問題分析

救援現(xiàn)場的安全管控任務(wù)繁重且尤其重要，各級消防救援部門對救援現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)防范工作非常重視，現(xiàn)場的安全員是必配崗位。同時(shí)，還采取一系列手段，應(yīng)對救援現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)，例如，通過預(yù)防措施來降低風(fēng)險(xiǎn)、提升滅火設(shè)備和裝備的性能、通過強(qiáng)化預(yù)案提升效率、提升通信保障能力等。雖然這些防范手段取得了相對顯著的成效，但從近年來發(fā)生的各類滅火救援現(xiàn)場的安全事故數(shù)據(jù)來看，依然存在下列問題。

3.1 對火場內(nèi)部的情況無法精準(zhǔn)掌握

多數(shù)火災(zāi)現(xiàn)場都伴隨著濃煙和高溫環(huán)境，指揮員無法清晰的了解火場內(nèi)部環(huán)境，消防員進(jìn)入火場時(shí)可能遇到未知的危險(xiǎn)，可能會面臨不可預(yù)測的火勢、煙霧、高溫、結(jié)構(gòu)崩塌等風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致受傷甚至生命危險(xiǎn)。

3.2 消防員安全保障措施有限

目前針對現(xiàn)場內(nèi)攻滅火的消防員除了常規(guī)的裝備保護(hù)外，沒有更多的保護(hù)手段確保消防員進(jìn)入火場后的安全；而關(guān)于消防員進(jìn)入火場內(nèi)部后的人身安全多依靠隨身攜帶的呼救器，并且是在消防員受到傷害（如長時(shí)間受傷跌倒、停止）時(shí)才能進(jìn)行聲光報(bào)警，而其整體狀態(tài)信息難以采集，這給指揮員的研判分析決策和行動(dòng)部署帶來非常大的困難。

3.3 撤離及緊急避險(xiǎn)措施落實(shí)困難

當(dāng)在需要緊急撤離的情況下，因?yàn)榛馂?zāi)蔓延的不確定性，災(zāi)情演變的瞬息萬變，內(nèi)攻人員的撤離路線往往只能靠摸索或者外場指揮員的通訊指引，這就導(dǎo)致緊急撤離及避險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)極大，很容易發(fā)生人身安全損失。

3.4 外圍安全管控措施落實(shí)困難

因?yàn)槿藛T不足、設(shè)備有限、現(xiàn)場復(fù)雜等諸多客觀因素的影響，很多火災(zāi)的警戒措施難以完全落實(shí)，導(dǎo)致該設(shè)置警戒線的位置設(shè)置不夠合理和完善，火場外圍的工作人員、社會群眾混合在一起，難以分辨。這些安全管控工作的困難會進(jìn)一步帶來其他連鎖反應(yīng)，如人群擁堵導(dǎo)致現(xiàn)場秩序混亂，極易發(fā)生二次事故，甚至引起一些錯(cuò)誤信息和謠言傳播，導(dǎo)致公眾的恐慌和混亂，進(jìn)而影響到滅火救援工作的進(jìn)行。

3.5 復(fù)雜環(huán)境通信保障壓力大

一些復(fù)雜環(huán)境中，由于現(xiàn)場大范圍停電，或者因氣象環(huán)境惡劣，現(xiàn)場通訊設(shè)備信號覆蓋不到，導(dǎo)致各救援部門之間溝通困難；同時(shí)，在復(fù)雜的場景下，火場內(nèi)部與現(xiàn)場前進(jìn)指揮所之間的通訊也會受阻，導(dǎo)致場內(nèi)進(jìn)攻作戰(zhàn)信息不能及時(shí)反饋，阻礙救援進(jìn)度，威脅消防員生命安全。

4 構(gòu)建救援現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與管控體系的路徑分析

消防救援現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)管控工作貫穿于整個(gè)消防救援工作現(xiàn)場（即戰(zhàn)時(shí)）的全過程。結(jié)合國內(nèi)外的相關(guān)案例，本文按照如圖1 所示的流程設(shè)計(jì)了一套安全風(fēng)險(xiǎn)分析預(yù)警體系，并結(jié)合現(xiàn)場的安全危脅因素，制定對應(yīng)的管控措施，提升綜合管控能力。

圖1 滅火救援現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系示意圖

基于上述的預(yù)警體系，我們可以初步設(shè)計(jì)一套滅火救援現(xiàn)場的安全管控方案，主要思路如下：

首先，結(jié)合從119 智能接處警系統(tǒng)獲取的警情數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場的安全進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估與分析。

其次，依托科技手段和電子化裝備，包括利用傳感器、單兵影像設(shè)備、無人機(jī)偵查設(shè)備、單兵定位裝備、室外定位導(dǎo)航裝置等設(shè)備，對滅火救援現(xiàn)場、火災(zāi)場景內(nèi)部的影像、溫度、煙霧濃度、氣體濃度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與追蹤。及時(shí)獲取災(zāi)情信息，輔助指揮部門做出明智的決策，確保救援行動(dòng)的安全與有效。

再次，基于上述的設(shè)備、裝備采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，建設(shè)一套用于火災(zāi)現(xiàn)場的安全管控信息化系統(tǒng)，該系統(tǒng)重點(diǎn)對上述采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并在系統(tǒng)中預(yù)置預(yù)警模型，通過各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的檢測，及時(shí)對火災(zāi)現(xiàn)場內(nèi)外部的各項(xiàng)安全隱患進(jìn)行分析研判以及預(yù)警，確保指揮員能在第一時(shí)間進(jìn)行指揮決策。

最后，構(gòu)建高效的指揮與協(xié)調(diào)體系。將安全管控系統(tǒng)與現(xiàn)有的消防救援智能指揮平臺進(jìn)行融合。并在現(xiàn)場構(gòu)建一套完善的通信保障系統(tǒng)，確保現(xiàn)場的對講、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)傳輸鏈路的暢通，以此來建立有效的指揮與協(xié)調(diào)系統(tǒng)，確保各救援單位、相關(guān)部門之間的信息傳遞和協(xié)作順暢。

5 救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

救援現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與管控體系構(gòu)建的核心思路是安全管控信息化系統(tǒng)的建設(shè)和前端配套設(shè)備的支撐。因此，需要設(shè)計(jì)一套相對完整安全的管控系統(tǒng)軟件，并確保系統(tǒng)便捷易用，發(fā)揮信息化、智能化在消防救援過程中的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。

5.1 滅火救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

系統(tǒng)分為兩部分，第一部分為指揮中心端，構(gòu)建滅火救援指揮現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)，面向各級（總隊(duì)、支隊(duì)）指揮中心，提供一體化的救援現(xiàn)場安全管控?cái)?shù)據(jù)匯聚、信息展示、態(tài)勢分析、模型支撐、研判預(yù)警、指令下達(dá)等功能模塊；第二部分為作戰(zhàn)單元（大隊(duì)、消防站）終端，構(gòu)建滅火救援指揮現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)終端，終端系統(tǒng)主要在設(shè)備、裝備以及跨部門協(xié)同的支撐下，實(shí)現(xiàn)救援現(xiàn)場安全要素?cái)?shù)據(jù)的采集和具體管控功能的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)示意圖如圖2 所示。

圖2 滅火救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)示意圖

5.2 救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)

5.2.1 現(xiàn)場安全態(tài)勢總覽

以警情為主線，顯示對應(yīng)單個(gè)警情的救援現(xiàn)場安全態(tài)勢總覽情況，將該警情對應(yīng)的所有安全態(tài)勢要素一屏展示給各級指戰(zhàn)員。主要展示要素包括內(nèi)攻隊(duì)伍總覽、現(xiàn)場人員總覽、現(xiàn)場環(huán)境總覽、現(xiàn)場物資總覽等。

5.2.2 消防員信息管理

提前在消防救援現(xiàn)場管控指揮終端系統(tǒng)錄入具體作戰(zhàn)單元的消防員信息，該信息也可從目前已經(jīng)建成的信息化系統(tǒng)中直接獲取共享數(shù)據(jù)，或者直接批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

5.2.3 現(xiàn)場設(shè)備信息管理

對消防救援現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)管控指揮終端系統(tǒng)所配套使用到的設(shè)備信息在系統(tǒng)中進(jìn)行提前錄入，現(xiàn)場不再臨時(shí)進(jìn)行信息錄入工作，確保快速開展救援工作。

5.2.4 消防員安全保障模塊

為解決消防員在救援復(fù)雜環(huán)境下對內(nèi)攻消防員的實(shí)時(shí)管控，通過智能化單兵設(shè)備及現(xiàn)場環(huán)境部署，實(shí)現(xiàn)入場人員實(shí)時(shí)定位及狀態(tài)反饋，準(zhǔn)確的將實(shí)時(shí)信息返回至管理終端，為各級臨時(shí)指揮部指揮員和指揮中心，提供現(xiàn)場消防員的室內(nèi)外位置數(shù)據(jù)、生命特征數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)“透明”作戰(zhàn)，供各級指揮員科學(xué)調(diào)度、精準(zhǔn)決策提供信賴的科學(xué)依據(jù)。

5.2.5 場內(nèi)可視化系統(tǒng)

利用固定式頭盔攝像頭和便攜式移動(dòng)攝像頭，實(shí)現(xiàn)救援現(xiàn)場內(nèi)部視頻畫面數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，同時(shí)能夠采集場所內(nèi)部的一氧化碳、硫化氫、氧氣等氣體濃度以及場所內(nèi)的溫度信息等。

5.2.6 指令處置中心

主要是處置終端系統(tǒng)發(fā)出和指揮中心發(fā)出的預(yù)警信息，包括自動(dòng)的和人工的預(yù)警信息，確保這些信息能夠傳到每一個(gè)對應(yīng)的指戰(zhàn)員，并將反饋信息及時(shí)反饋給指揮中心。

5.2.7 現(xiàn)場人員出入管控

依托GPS、4G 融合定位的方式，構(gòu)建電子圍欄，對現(xiàn)場工作人員進(jìn)行管理，設(shè)備包括人員標(biāo)簽、差分基站等。

5.2.8 綜合支撐平臺

在救援現(xiàn)場，視頻和圖片可以最為直觀的反應(yīng)各方面情況，本平臺需要接入、整合的視頻主要有無人機(jī)視頻接入、高點(diǎn)瞭望視頻接入、現(xiàn)場5G 布控球視頻接入、社會面視頻接入、其它視頻源接入，將目前所有可能為救援現(xiàn)場所用的視頻融合接入到一個(gè)平臺，為指揮中心、指揮人員提供決策支撐。

同時(shí)，隨著前端指揮車在基層隊(duì)站的配備，前端指揮車已經(jīng)逐漸承擔(dān)了現(xiàn)場指揮中樞、移動(dòng)指揮平臺的職責(zé)，可以對現(xiàn)有的前端指揮車進(jìn)行改裝和完善，使其更適應(yīng)救援現(xiàn)場的各項(xiàng)工作，確保救災(zāi)搶險(xiǎn)等工作的順利進(jìn)行。

5.2.9 通信保障子系統(tǒng)

根據(jù)目前的現(xiàn)實(shí)狀況，結(jié)合消防員日常使用特點(diǎn)，通過有線+無線的方式，使信號屏蔽區(qū)域內(nèi)信號達(dá)到有效覆蓋與延伸，確保場內(nèi)采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)能夠快速穩(wěn)定地傳遞給指揮部，并且確保指揮部下發(fā)的各項(xiàng)指令能夠有效地到達(dá)現(xiàn)場的指戰(zhàn)員。救援現(xiàn)場的通信可使用已經(jīng)比較成熟的多模中繼設(shè)備，保障內(nèi)外通信體系的構(gòu)建。

6 結(jié)語

滅火救援現(xiàn)場是一個(gè)危險(xiǎn)的地方，有著許多潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。在進(jìn)行救援工作的同時(shí)，對現(xiàn)場進(jìn)行安全管控非常重要，意義重大。本文提出的消防滅火救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)，對于提高消防救援現(xiàn)場的安全水平和保障人員生命安全十分必要。通過系統(tǒng)建設(shè)，可以全面了解現(xiàn)場的物資、設(shè)施、人員等潛在風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)識別現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)，以便采取正確的安全預(yù)防措施；可以提前研判到一些潛在的危險(xiǎn)，并采取有效措施避免或減輕災(zāi)害現(xiàn)場一些次生警情和安全事件的發(fā)生和影響；通過系統(tǒng)前端設(shè)備反饋的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，輔助現(xiàn)場指揮員給出具有針對性和及時(shí)性的決策方案，從而保證指揮決策的科學(xué)性、有效性、及時(shí)性；對救援過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)救援過程中的異常情況，并提供有效的指導(dǎo)和保障，保證救援的有效性；通過前端的安全管控支撐設(shè)備，如檢測煙氣、溫度、氧氣含量、可燃?xì)怏w等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)消防救援人員的安全措施不足或有危險(xiǎn)情況，保障消防救援人員的生命安全。

綜上所述，本文所提出的滅火救援現(xiàn)場安全管控系統(tǒng)能夠更好地保障救援現(xiàn)場的安全和提升救援效率，是規(guī)范消防救援現(xiàn)場安全工作和強(qiáng)化現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)防范措施的重要一環(huán)。