多源數據融合與可視化技術賦能消防救援指揮系統的應用研究

摘要：文章聚焦消防救援接警、調派、處置全流程的實戰需求，探索利用多源數據融合與可視化技術深度整合當前消防救援信息資源，并結合專家體系，將信息優勢轉化為作戰決策優勢。結合當前技術應用中存在的問題，研究了未來可視化融合技術助力消防救援全過程的發展方向，為構建“感知—認知—決策”一體化科學化消防救援指揮體系提供理論支撐和實踐參考。

關鍵詞：消防救援；輔助指揮；多源數據融合；可視化；人工智能

中圖分類號：TP393" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）28-0055-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

城市是一個復合的超大承災體。消防救援隊伍肩負全災種、大應急綜合救援的使命任務[1]，面對城市多發、頻發的災害形勢，亟須不斷提升自身防災、救災、減災的能力和水平。因此，及時、充分掌握災害對象信息、孕災與成災機理以及演化過程，采用快速、高效的處理手段對災害進行早期干預，成為提升消防救援隊伍救援能力水平的必然選擇。隨著5G、物聯網、數字孿生、人工智能等新一代信息技術的普及和應用[2]，多源信息融合與可視化技術正在千行百業落地應用。但在消防救援實踐中，普遍存在“數據壁壘”“信息孤島”等挑戰，海量、異構的數據如何被有效融合，已成為打破指揮效能提升的關鍵瓶頸[3]。因此，本研究旨在充分運用多源數據融合與可視化技術在信息承載能力和信息傳遞能力方面的優勢，結合專家資源，賦能消防救援全過程，切實將知己知彼的信息優勢轉化為應對災害的作戰優勢，從而不斷提高消防救援隊伍實戰打贏能力[4]。

1 消防救援全過程信息獲取與應用現狀

消防救援全過程可劃分為接警、調派、處置3個階段，各階段信息獲取與應用呈現不同特征。

1.1 接警階段信息獲取與應用現狀

2020年以來，全國消防救援隊伍依據國家消防救援局下發的標準要求，積極引入語音識別、語義提取、智能調派、物聯網等技術對現有接處警系統進行升級迭代[5]。通過上述技術在接警階段的應用，基本實現了對接報警人語音對話的實時識別、對話中與警情有關的要素信息自動提取等功能，相較于傳統接警方式，大幅縮短了警情定位、填單立案的時間。與過往接處警系統對比來看，現用智能接處警系統獲取警情信息的方式仍然以傳統基于E1線路的電話為主，同時預留了物聯網報警接入和其他社會公眾互聯網報警接入的接口。然而，由于當前城市消防物聯網監測報警普遍存在誤報、接入規模有限、互聯網民眾報警使用推廣程度不高、報警定位精度不高、報警現場信息傳達依賴報警人口述等問題，現用智能接處警系統在接警階段獲取信息的豐富程度上與原有接處警系統尚未形成顯著優勢。隨著物聯網、VoLTE等技術逐漸應用，將傳統語音電話報警傳遞信息的方式拓寬為“語音+視頻+定位”的可視化報警信息傳遞方式成為可能。

1.2 調派階段信息獲取與應用現狀

當前我國消防救援隊伍警情調派根據類型主要分為3種方式：等級調派、預案調派、經驗調派。其中，預案調派需要有一個龐大且囊括了各種警情情況的預案庫，接警調度員可以根據當前警情情況直接調取相應預案中的調派方案開展警情調派；經驗調派主要依賴接警員的歷史經驗結合當前警情情況直接人工判斷并進行調派。由于警情復雜性且資深人力限制，這兩種方法的應用程度一直不高。當前應用最廣的警情調派方式是基于警情相關信息進行等級判定，并依據警情等級預制相應的快速、科學的調派方案。其核心是基于《火警和應急救援分級規定》[6]，通過人員傷亡情況、燃燒面積、著火對象類型及災害種類等12類要素判定警情等級，并基于上述要素按照大小、程度的情況，由各地消防救援隊伍自行根據情況制定相應的指標參數，形成對應的等級調派規則。當前在用的119智能接處警系統警情調派大多基于上述規則疊加道路交通情況進行警情等級確定，并形成關聯的以隊站為最小單元或者以作戰單元為最小單元的調派方案，區別僅在于對上述要素信息獲取能力的強弱和信息的量化水平。隨著消防物聯網、CIM平臺、無人機巡查等技術融合，報警對象多維數據、實時交通、無人機影像、歷史案例等信息將為精準調派賦予更及時、更豐富的調派研判優勢，推動消防救援調派向精準化、科學化升級。

1.3 處置階段信息獲取與應用現狀

現場救援處置的核心在于構建一幅動態、統一、可視的“共同作戰圖”，實現對作戰全要素的實時掌控，即達成“知己知彼”的作戰優勢。從消防救援實戰需求來看，主要分為3個技術層面：一是消防救援隊伍自身及外部可調度力量的信息獲取與能力評估；二是多部門聯動協同技術；三是災害對象及周邊情況的實時獲取與可視化呈現技術[7]。通過整合上述信息，構建全要素、可視化的作戰圖，從而最大化發揮指揮決策和專家經驗效能，進行科學救援[8]。在“知己”層面，消防救援隊伍雖然已建立人、車、裝備信息化管理系統，但系統間有效的數據整合和共享不足，信息采集標準、更新頻率等參差不齊。特別是對外部可調度資源的信息整合與協同調度能力仍顯不足。在“知彼”層面，主要依托“常態化熟悉+臨災偵察”雙軌機制構建戰場情報體系：一方面基于日常“六熟悉”工作積累的重點單位基礎數據，建立數字化預案庫；另一方面，災時充分利用天網監控、單兵圖傳、無人機航拍和三維建模等技術手段，實現災情態勢的動態感知與立體呈現。然而，由于多源信息缺乏整合與智能關聯分析，導致分秒必爭的作戰現場難以有效地將這些信息優勢轉化為作戰優勢，距離全災種科學救援的要求仍有較大差距。

2 多源數據融合與可視化技術賦能消防救援全過程的研究

2.1 接警階段：構建多模態可視化報警體系

2.1.1 5G視頻報警技術落地

當前智能接處警系統在5G視頻報警、數字城市建設成果助力精準報警等方面均開展了一系列應用測試與探索。5G視頻報警技術可將傳統的語音報警升級為“音頻+視頻”報警模式，且基于IMS線路進行視頻圖像承載，無須改變現有群眾撥打119的方式，也無須提前安裝任何App或小程序。接警員可根據需要直接向報警人發起視頻通話請求，報警人同意后即可實現視頻連線，查看現場情況。1） 對已開通VoLTE服務的用戶，接警員可直接發起視頻通話，實時查看現場。2） 對非VoLTE用戶，通過短信鏈接引導至H5頁面，實現視頻與警情信息上報。

然而，經過深入調研分析發現，提供IMS線路服務的運營商在提供視頻報警能力的同時，也會將原E1線路中該運營商的語音報警電話轉移至IMS線路中。IMS線路運營商對用戶撥打119報警電話時，將通過CMB平臺對撥打的電話進行解析。如果是語音報警，則將音頻流轉至現有的智能接處警系統，由其執行后續的報警電話服務。經過多方咨詢和專家研討，在現網直接進行鏈路改造、遷移和接報警音視頻流調試風險較高。在無須改造現網環境的基礎上實現5G視頻報警能力的集成，成為當前風險最可控、成效最顯著的解決方案。5G視頻報警與現有接處警系統融合架構圖如圖1所示。

經多方測試驗證，這種雙軌并行的服務模式既保障了技術先進性，又確保了服務普適性，形成了可以覆蓋所有民眾的接處警視頻報警能力。

2.1.2 數字城市成果支撐精準報警

整合覆蓋各類高風險單位的消防物聯監測網，并建立與之相配套的7×24 h監測值守體系，確保真警早發現、早推送。同時，結合城市數據中臺，通過系統智能關聯規則對報警信息、城市三維建模、物聯網監測數據進行快速匹配。在接警詢情階段，接警員可自動接收通過城市7×24 h消防監測值守中心推送的真實火情信息，并自動將受災對象起火點精準定位信息、警情類型、警情發生時間、警情來源等信息自動填入接警表單，大幅縮短接警詢情時間。同時，接警員立案后，還可詳細查看受災對象對應著火樓層可用消火栓狀態、著火樓層高度、受災樓層平面圖、當前報警探測器分布情況和報警時序情況、周邊重要防護目標的可視化呈現，為接警員立體掌握災害現場情況提供全方位支撐。

2.2 調派階段：打造全景式數據支撐體系

2.2.1 多元信息實時匯聚

消防救援調派階段需要獲取的信息主要包括兩大類：一是受災對象信息，二是當前可用的救援力量信息。基于上述兩類信息，結合等級調派規則自動生成相應的調派方案。當前各地消防救援支隊紛紛基于119智能接處警系統初步搭建起一套接警調派框架，并在實戰中不斷迭代優化。秉持一切服務實戰的原則，本文聚焦上述兩類信息的獲取和呈現，充分整合隊伍內部和外部可用數據，逐步夯實支撐調派的數據底座。受災對象信息在接警詢情階段完成初步獲取，并可在調派階段持續接收實時更新。同時，可由接處警系統將災害地點坐標自動推送至無人機偵察指揮平臺，無人機場接收任務后，可自動起飛快速抵達目標區域進行偵察，并實時回傳現場高清視頻、圖像數據。指揮中心接警員可實時查看相應視頻，實現多視角、多維度的現場實況監測。當前可用救援力量情況方面，可將隊伍內各消防救援站和市內各類政府專職隊、企業專職隊、微型消防站、聯勤保障單位、相關專家力量統一編碼入庫。同時，通過將各類消防救援人員日常值排班情況、車輛裝備可用情況、戰備訓練情況等信息建立常態化更新機制并實時同步至接處警系統中進行可視化呈現。通過上述信息的實時更新和匯聚，結合該起警情發生時間是否處于特定時段以及警情地點是否處于政治敏感重要區域等信息，為警情調派的等級定級和實時可用調派力量呈現提供全景式支撐。

2.2.2 高效調派機制創新

針對企業專職隊、鄉鎮專職隊、微型消防站等其他形式的救援力量，考慮兼顧投入經濟性、調派指令傳遞高效性、救援對象信息獲取及時性等多方面因素，可以使用集警情調派指令接收、出動單打印、日常值排班工作管理等于一體的警情受理一體機，實現多種形式救援力量的日常管理和快速調派。針對其他聯動保障力量，還可通過群呼通報一鍵自動發送相應聯動指令信息，確保相關聯動保障力量在無須預裝移動應用的條件下及時接收協同指令信息，真正實現救援力量“一張網”科學調派。

2.3 處置階段

構建智能化作戰支撐系統 處置階段包括救援力量出動到場和現場處置兩個環節。在這兩個環節中，關于受災對象的信息、出動力量的信息可以通過現有各類系統源源不斷地傳送過來。然而，由于缺乏統一的數據匯聚和有效的整合呈現，常需在多個平臺系統間進行“煙囪式”查詢，導致信息獲取效率低下，極大阻礙了一線消防救援力量運用信息進行作戰決策的效率。立足當前實戰救援的需求，須構建一套智能化作戰支撐系統，可實現以下核心功能：一是打造多源異構數據的融合匯聚平臺，整合隊伍內部圖像綜合管理系統、天網監控視頻、無人機航拍畫面、各類圖傳設備等視頻源，并應支持以OpenAPI方式提供組織查詢、設備資源查詢、直播、回看能力；二是建立高效、靈活的資源分發機制，支持分發各類視頻資源到Web端以及移動端，并支持開放標準協議接口，可供其他第三方系統調用，確保各類可視化資源可快速定向推送；三是深度融合可視化資源與作戰輔助決策模型、預案、標繪等各類輔助工具，構建一個數字孿生的作戰會商盤，將災害現場與指揮決策緊密耦合。參與救援的各級人員可快速組會，并將現場圖像、天網視頻、無人機和各類圖傳視頻、作戰對象樓層平面圖、受災點周邊可用消火栓位置和管網壓力、作戰要點、關聯預案、指揮中心大屏畫面等信息融合在一起，根據需要隨時調取呈現。同時，根據實戰需求，同步接入移動作戰終端，實時下達處置指令、播報安全提示，確保指揮調度高效暢通。通過動態跟蹤處置進展，實現處置指令的順暢傳遞和對實際處置的有效跟蹤，構建起可視化、透明化的作戰戰場，為科學、高效的救援指揮提供全過程支撐，全面提升應急救援的態勢感知能力和指揮調度效率。

3 總結與展望

消防救援全過程可視化技術實現了從各環節信息化向全過程可視化的轉變，將過往零碎、割裂的信息逐步拼接成能直接為接警員、指揮員、戰斗員救援處置場景所用的可視化信息，真正完成了將信息優勢轉化為作戰優勢的應用探索，提升了各級消防救援隊伍科學、高效的實戰打贏能力。

未來，隨著多模態大模型技術的不斷深入應用，消防救援指揮系統將從“可視化”向“可思化”演進，體現為服務于消防救援作戰環節的“數字指揮助手”。未來構建“可思化”消防救援指揮體系，可圍繞以下6大核心能力展開：1） 基于泛在物聯的全域數據采集與感知能力。2） 基于多模態大模型的智能分析與決策推演能力。3） 協同作戰體系的敏捷響應與聯動能力。4） “平戰結合、訓戰一體”的能力生成與迭代發展能力。5） 系統運行監測與安全保障能力。6） 將體系流程機制數字化的知識沉淀與固化能力。通過該可視化體系的構建，必將為消防救援向科學救援邁進提供堅實的保障。

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【通聯編輯：唐一東】