基于微型应急指挥平台的内攻安全精细化管理系统的设计和实现
2012-02-03丰国炳
丰国炳
一、引言
当今社会,城市飞速发展,高层、超高层建筑鳞次栉比,地下设施错综复杂,地铁交通越来越发达。这些建筑和设施一旦发生火灾,发展迅速,危险性大,主要靠消防部队内攻完成灭火救援任务。
但是内攻的危险性很大,国内外重特大火灾都有消防人员在内攻中牺牲的案例。近年来,这种案例越来越多,著名的“9·11”事件就是一典型案例。
另一起案例值得深思,1999年12月3日16时30分美国麻萨诸塞州伍斯特郡冷库大火,美国一次不成功的救援使六名消防队员不幸牺牲。1999年12月3日16时30分,两名无家可归的流浪者,打翻蜡烛引发火灾。18时15分,2名消防队员进入火场搜寻被困者(2名流浪者)和火点。18时38分,2名消防队员发出求救声,他们迷失了方向,并且空呼器已近用尽。指挥员下达第二批和第三批搜救人员进入火场营救被困的消防队员和流浪者。19时10分,有2名消防队员报告,他们迷失了方向,并且空呼器已近用尽,请求救援。19时14分,又有2名消防队员报告,他们迷失了方向,并且空呼器已近用尽,请求救援。20时00分,由于爆炸,指挥员下达火场撤退命令,六名消防队员再也没有走出火场。事后发现,2名肇事者早在冷库发生大火时,已经逃跑。后以失火罪抓获。
国内消防部队在内攻过程中伤亡的案例也比较多。
2003年11月3日凌晨4时许,湖南衡阳衡州大厦发生大火。衡阳公安消防支队16辆消防车、150余名消防官兵到场施救。在扑灭余火的过程中,大厦突然坍塌,部分消防官兵被废墟埋压,20名消防官兵牺牲。这是新中国成立以来死伤消防员最多的一次火灾事故。
2005年8月2日10时16分,安徽省马鞍山市110指挥中心接到报警称,蒙牛马鞍山分公司冷库发生大火。有3名消防战士在救火中不幸牺牲。
2009年2月9日晚8时27分,中央电视台发生火灾。张建勇所在的红庙中队为央视新址火灾的主战中队,他和同事第一批到达现场,并带领4名战士进入火场侦查火情,随后与总部失去联系。此后不幸牺牲,另有六名官兵因吸入性肺炎或吸入性肺损伤受伤。
2008年7月17日17日12时20分左右,上海郊区奉贤的一家塑料制品工厂仓库发生火灾,过火面积约2000平方米。发生火灾的地方位于上海奉贤区金汇镇航南公路3858号的雷盛塑料制品有限公司。由于救援过程中厂房主梁倒塌,造成3名消防队员牺牲,9名消防队员受伤。
二、内攻安全的要求
高层建筑、人员密集性场所,易燃可燃物多,产生大量有毒有害气体。参战官兵,尤其是实施内攻的消防战斗人员,要佩带好空气呼吸器、强光电筒、安全绳等;以2至3人为一个的战斗小组,相互配合实施战斗。战斗人员要以门或承重墙、柱等承重结构为依托;要随时和外界战斗人员取得联系;在里面长时间作战时,要组织人员轮换;内攻前进时,要前虚后实,紧靠墙走,注意顶部及身边建筑构件的情况,以免建筑构件坠落或倒塌造成人员伤亡。在一般情况下,决不能单独行动;如果有人急需抢救,而指挥员又不在时,可以与其他战友配合行动,并采取相应的安全措施。 正确布置水枪阵地,确保火场不间断供水。人员密集性场所火灾,宜采用内攻近战、内外夹攻的方法;水枪应尽量接近火点,水枪阵地一般应依托承重墙、柱,设在门、窗口,便于观察,便于射水,便于转移和撤退;切忌将水枪阵地,设在建筑物的中央,以免建筑结构倒塌时造成人员伤亡。人员密集性场所火灾,有时需要出大量的水枪和水炮控制火势或进行掩护,供水线路多,单位时间内用水量大。为确保火场供水不间断,火场指挥部必须指定专人负责供水,确保火场用水不间断,保证灭火战斗的顺利进行。
地下火灾的扑救是较为复杂的,安全更是要放到第一位来考虑。 一是要做到,担负内攻的消防人员要穿戴好个人防护装备,佩带空(氧)气呼吸器和紧急呼救器,携带防爆照明灯具,腰系漏泄通信救生安全绳,两人以上为一战斗小组。 二是要做好,火场指挥员要在主攻入口处设立安全检查站,指定专人负责对每个内攻人员进行登记,并按程序检查他们的防护装备;确定其内攻时间,以不超过30分钟为好。空(氧)气呼吸器必须有能够供连续使用30分钟以上的贮气量。 三是要注意,用喷雾水枪射流组成掩护进攻的梯队,确保强行内攻人员的安全。主攻入口处要有备用的消防车随时准备更换故障消防车,以确保内攻不断水。还要准备好可供替换或营救的预备队员和防护器材。医疗救护所应设在主攻入口旁边,这样可以赢得抢救生命的第一时间。四是要警示,事先规定使用什么音响、灯光信号来沟通内外部的联系。如断续鸣响消防车报警器可设定为内攻人员指示出入口方向或传达约定好的指令;连续鸣响可约定为召唤实施内攻的消防人员紧急撤出;或者采用通信指挥车上的高音喇叭反复播放预录的相关命令,前提是高音喇叭功率满足要求。
三、设计方法
国外消防发达国家特别注重内攻安全管理。尤其是欧洲国家,德国对内攻安全管理近乎苛刻,但是美国是个例外。德国著名的消防顾问专家罗格·科林说,美国消防队员个人行动自由权远大于欧洲同行。在德国、英国,消防队员未经允许擅闯火场是不可思议的事。欧洲许多消防队在执行任务的时候还专门指派一个人负责跟踪到底有多少消防队员进入了火场;以及准确计每名消防队员的空气是否足够;这样谨慎的结果不但可以减少消防队员不必要的伤亡,更重要的是更有效的执行消防任务。以消防队员的伤亡率为例,美国消防队员的伤亡率远大于欧洲各国。1969年至1999年间,每年每10万名消防队员中,美国消防队员死亡的比例是8至10人,而英国不超过2人!科林一针见血地说:“消防是一项高危的工作,但没有哪个国家的消防队员死亡比例像美国这么高。”消防队员的高死亡率也意味着受灾现场的工作将受到重大的影响。在我国,由于消防部队承担的救援任务面越来越宽;加上我们的队伍是兵役制而不是职业制;在专业、知识上与国外发达国家比有差距;虽然没有做过详细的统计,但我们国家的此类数字不会低。
为了避免出现火场组织指挥管理混乱局面,对火场内攻安全管理要提到一个很高的高度来认识。因为内攻最易造成人员的伤亡,以往在总结经验教训时,很多时候可以找出很多理由;比如现场通信不畅、通信混乱、多头指挥,在具体的战术措施上有失误,安全观察不仔细,协同协调不力等等。但是归根到底,火场内攻缺乏严谨的工作方法和工作措施。如欧洲许多消防队在执行任务的时候还专门指派一个人负责跟踪到底有多少消防队员进入了火场,以及准确计每名消防队员的空气是否足够,我们完全可以借鉴。我们在每个火场都设立了指挥部,所有参加内攻的小组都要有专人登记,几点几分几秒哪个中队几个人进入哪个楼层,几点几分几秒哪个中队几个人完成任务返回地面,空气呼吸器压力、容量够否,都有清晰的记录以及及时的提醒。我们设计成计算机软件系统,称为内攻安全精细化管理系统,它是基于微型应急指挥平台上的管理系统,主要用于火场或灾害现场的消防行动的安全管理。所有的操作都有鼠标点击完成,不需要输入一个汉字或数字,非常方便。
四、应用领域
用于高层建筑火灾的内攻安全管理工作,可以用于地铁火灾内攻安全管理,用于其它地下设施火灾的内攻安全管理,也可以用于冷库、大面积厂房火灾的内攻安全管理工作。
由于设计时是以高层建筑火灾内攻安全管理为模板,遇到冷库或大面积厂房火灾内攻时,“第一内攻小组”对应“第一层”,“第二内攻小组”对应“第二层”,依此类推。确保内攻安全精细化管理系统具有通用性。
五、设计的技术路线
5.1 主页面设计
在主程序中导入所有可能参加内攻工作的单位名称。因为该系统主要用于支队,所以内攻单位以中队为单元,因此要列出支队所有可能参加内攻的中队名单;在另外的一个列表框中,列出中队单元可能参加内攻的人数,列表框中分别列出1、2、3、4、5、6、7、8等人数,在应用时,选择某个参加内攻的中队后,确定该内攻小组是几个人编组同行,如是3人则选择3,如是4人则选择4,等等。主程序如下所示:
5.2 楼层按钮设计
在内攻安全精细化管理系统主界面中,左边两列代表各个楼层的分布。如攻坚组或内攻小组进入某个楼层,就在该楼层上选勾,则该楼层就变成红色;前面加上了勾,这时要求管理人员再确认是否是该中队,是否是这个人数;点击确认键后,内部计时系统开始工作。内部计时系统主要是考虑内攻队员所配戴的空气呼吸器容量。这要统一设定,一般我们消防中队所配的空气呼吸器,当充满空气后,压力满足要求后,可供消防队员在火场环境中使用25分钟或半个小时。对某个楼层(如28层)的可选表示为如下程序:
其它所有楼层都可以仿照这种方式进行编制。在设定的时间内,如果参加内攻的消防队员没有安全撤离,系统的警报器就自动报警;提示管理者危险就在眼前,需要指挥部指挥人员采取措施,对该楼层内攻人员进行提醒或救援。提醒方式可以用电台进行有选择的呼叫;或者通过通信指挥车的高音喇叭进行自动语音呼叫。一旦在该楼层参加救援的内攻人员安全撤离,管理者按下确认按键,就说明原来进入该楼层的所有内攻人员已经安全撤离。
5.3 内攻完整情况记录
待所有内攻小组都撤离该起火大楼,完成救援和灭火任务后,可以把所有内攻情况完整记录下来:即把信息框中每个攻坚组何时进入楼层,何时撤离楼层情况,完整地记录在现场的作战指挥用《微型应急指挥平台》中。并且可以随时调用查阅,见图2。
5.4 内攻安全短信管理
也可以把实时的内攻情况,包括所有攻坚组内攻情况:几点几分几秒进入,几点几分几秒完成任务出来,发送到各级指挥中心,各级指挥员PDA上,甚至是各级领导、各级指挥员手机上。更重要的是,可以把现在有几个内攻小组正在哪个楼层参加救援;共有多少人在参加救援;他们分别属于哪个中队;所有情况一目了然。甚至是发送到各级领导和各级指挥员手机上信息包括了各内攻小组有无危险信息,对内攻人员的安全管理起到革命性作用。当某个内攻小组或人员发生危险;或产生不自觉的危险时;如空气呼吸器容量已经接近用完程度,安全管理系统和管理人员可以主动采取措施;或通知临近楼层队友采取必要的外部救援措施;尽力减少了不必要的损失。使灾害本身对消防队员的威胁降低到最低。见图3。
5.5 实时邮件发送
同样,我们可以以邮件的方法发到应急邮箱系统中,供各级指挥中心和指挥部参阅和实时监控。下面是实时邮件发送程序:
5.6 内攻数据库管理
内攻安全精细化管理系统的数据库虽然简单,但我们采用分布式数据库管理系统,基本数据都放在EXCEL表中,如图6。分布式数据库系统中,有局部数据库和全局数据库两种。因为局部数据库和分布式数据库分布在不同的地方,在不同的地点可能也需要全局数据库。一般我们采用复制的方式,局部数据库有改动的同时;在全局数据库中做改动部分的复制工作,使全局数据库与局部数据库保持同步。一般情况下,复制的途径是通过网络完成的,但考虑到网络的安全性无法确保实时性,我们在分布式数据库系统设计时,为了考虑网络故障原因,我们在不同的时间段内做三次复制工作,时间段根据本地的网络环境设定,目的是确保数据系统同步。
六、典型应用实例
本文的设计方法一部分已经在南京消防指挥中心《微型应急指挥平台》中投入使用,在日常的应急救援工作中发挥的作用愈来愈明显,系统的稳定性和可靠性得到了验证。图7、图8为南京消防指挥中心应用。
[1] 丰国炳等.微型应急指挥平台——各类灾害现场综合应急救援的探路者.中国应急救援,2011(1).
[2] 丰国炳. 消防通信指挥车信息交互软件设计方式初探. 消防技术与产品信息,2003(5).
[3] 丰国炳. 基于掌上电脑(PDA)火场信息自动记录及发送系统的设计及实现 . 消防技术与产品信息,2007(6).
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[5] 丰国炳. 远程公网电话报警信息的实时处理技术 . 消防技术与产品信息,2002(10).
[6] 丰国炳. 大中型城市“三台合一”接处警业务应用系统设计与实现 . 消防技术与产品信息,2007(12).
[7] 朱力平 丰国炳. 用基于内容的WEB图像搜索引擎设计消防电子化道路水源手册. 安全与环境学报,2004(6).
[8] 丰国炳. 远程公网电话报警信息的实时处理技术. 计算机应用,1999(8).
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[10] 丰国炳等. 用模糊数学建立消防灭火救援力量合理配置优选法模型的研究. 消防技术与产品信息,2002(2).
[11] 丰国炳等.用模糊数学建立禹粮石优选模型 .中国药学杂志,1995(2).
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[13] 丰国炳.微型应急指挥平台的研发与应用.消防技术与产品信息,2009(2).