数字化灭火救援预案平台构建与应用研究

王莉英

摘要：本文将详细阐述利用现有的各种数字技术和计算机技术，构建一个开放的、便于普及和应用的消防安全重点单位灭火救援预案数字化平台，以解决传统灭火救援预案的实际问题，为灭火救援作战快速提供实时准确的辅助信息。

关键词：消防；灭火救援预案；数字化预案；三维可视化

中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）02-0060-02

1 引言

灭火救援作战过程中，灭火指挥员既要在第一时间了解起火现场的基本情况，又要根据掌握的情况和火情的变化，同时要在极短的时间内提出一个相对全面的作战方案并迅速下达作战命令，这对指挥员的指挥能力要求极高。即便如此，命令的执行者也很难在短时间内详细掌握火场情况。针对灭火救援作战对象预先制定灭火救援预案作为现场决策的辅助和依据，指挥员就可以根据预案和现场情况变化，迅速形成作战方案，更加科学、快速地开展灭火救援行动。

随着通讯技术、计算机技术、全景图像技术和虚拟现实技术等现代技术的飞速发展，灭火救援预案的数字化基础日渐成熟，灭火救援预案应用的现存问题也倒逼應急救援队伍加快预案的数字化进程。因此，如何做好数字化预案，如何用好数字化预案就成为当前亟待解决的现实问题。

2 消防安全重点单位数字化预案平台概述

灭火救援预案的数字化应从“应用手段数字化”和“制作内容数字化”两方面同时入手，前者是为了提高预案应用效率和更新速度，便于指战员在现场快速使用预案；后者是为了使预案内容更加直观，信息更加准确、鲜活，便于指战员更加快速的理解和掌握对象基本情况并做出判断。为实现上述目标，需要一个载体来实现预案的采集、制作、管理、维护和应用，因此，数字化预案平台应运而生[1]。

2.1 数字化预案平台技术基础

通过对消防安全重点单位灭火救援预案的内容和特点进行分析，构建开放的、可持续的数字化预案平台应建立在地理信息系统的基础上，运用大数据、云计算、物联网、移动互联网、虚拟现实技术甚至人工智能等新一代信息技术，更快速、更准确地采集编制对象相关信息；多方式、多角度地展示编制对象动静态信息；更高效、更科学地维护、管理和使用预案信息；通过大数据分析更精确地向使用者提供处置方案和辅助建议。

2.2 数字化预案平台基本构成

平台可分为云系统基础设施层、平台支撑层和预案业务应用层三部分。基础设施层主要进行计算，存储，网络资源的虚拟化，同时构建云管理服务系统，对虚拟化资源统一进行管理和自动化运维；平台支撑层主要包括GIS系统、数据库、中间件及运行环境等共通系统的搭建；预案业务应用层主要是面向预案采集、查询、管理、维护、应用等业务的软件开发。

平台主要是通过PC端和移动端进行应用。PC端一般用于日常的预案数据批量维护、管理、审核、查询、统计和关键信息和方案推送等，也可在大型现场指挥车中进行使用。移动端的使用者主要为各救援队站和现场指挥人员，一般用于预案信息的采集更新、现场查阅、方案推送、远程指挥等。为满足上述需求，应用软件要针对PC端和移动端分别开发，PC端主要开发预案应用系统和预案维护管理系统；移动端主要开发预案采集APP和预案应用APP。

2.3 数字化预案内容与表现形式

数字化灭火救援预案其内容组成与传统预案并无根本区别，同样包括预案编制对象信息、消防力量资源信息和灭火救援行动信息（或处置措施）三大部分，区别在于内容的表现方式不同。

2.3.1 预案编制对象信息

预案编制对象信息在本文平台中指的就是消防安全重点单位基本信息。以往单位基本信息主要是依靠表格、文字描述以及平面图或照片来体现，但很多信息无法靠上述方式直观、准确、完整地体现。数字化预案平台要解决上述问题，可采取以下措施：（1）使用地理信息系统来表现重点单位的位置信息、毗邻建筑及道路信息、单位内部建筑群分布信息、安全出口信息；（2）将传统预案中表格或文本信息“字段化”，“字段化”的信息便于移动端软件采集、更新和维护，使预案能够常用常新；（3）使用全景图像漫游技术、三维可视化技术或虚拟现实技术来展示建筑内部结构信息和消防设施信息，不同级别的重点单位应选择不同的表现方式，便于快速普及推广；（4）将重点单位视频监控系统和消防控制室实时设备信息接入平台，这样使得灭火救援预案从原先的静态信息预案转变为可掌握实时数据的动态预案，极大地提升了灭火救援预案的实用价值和现场指挥的参考价值。

2.3.2 消防力量资源信息

消防力量资源信息是指针对重点单位的可调用救援力量、单位周边公共消防设施以及相应联动力量等。传统预案中消防力量资源信息是针对单个重点单位单独制作的，由于消防力量资源有限，导致各预案中该类信息重复率极高。由于数字化预案平台基于地理信息系统，因此，可将各类消防力量资源作为单独的业务图层，统一在GIS上展示。消防力量资源信息包含多个业务数据库，主要有执勤队站信息、消防水源信息、消防车辆基本信息、消防器材基本信息、灭火药剂储备信息、联动力量基本信息等。

2.3.3 灭火救援行动信息

传统预案体现灭火救援行动信息有两种方式：（1）根据灾害类型制定类型预案，针对一类灾害特点编制处置程序、处置措施和注意事项等内容；（2）针对具体重点单位的某一重点部位，编制力量部署、计算枪炮数量、部署阵地位置、确定进攻路线和处置程序等。数字化预案平台中存储了大量的字段化的编制对象基本信息、消防力量资源信息等基础数据，如平台内置一套与“关键数据”相对应的处置措施和注意事项库，通过系统预先设定的计算法则，平台可通过对任何消防安全重点单位的“关键数据”进行检索，按照法则对应处置措施，最终形成一套针对具体重点单位信息和灾害类型处置对策的完整的灭火救援行动方案。这套行动方案不仅考虑到类型灾害的处置，同时也考虑到具体单位的情况，使得行动方案比类型预案中的处置措施更有针对性，也比设定某一重点部位的处置措施更具概括性，整体方案的可操作性更强。

3 数字化预案平台建设和应用的注意事项

3.1 底层地图的选择

数字化预案平台中大量数据和功能都基于地理信息系统，因此，底层地图的选择极为重要。笔者对基于ArcGIS平台的底层地图和主流互联网地图进行了比较，ArcGIS平台虽然其编程组建较为完善，但其底图需要不断的更换和更新，无论如何，其更新速度也无法超越目前的主流互联网地图平台。考虑到平台底图信息的更新质量和更新成本，在建立数字化预案平台时，推荐使用互联网开放地图平台。

3.2 动态信息的引入

數字化预案平台无论是在外部的地理图层信息还是三维可视化模块中，均可引入重点单位视频信息和建筑消防设备的动态信息。上述动态信息的引入彻底改变了灭火救援预案信息均为静态信息的传统，使指战员可通过预案平台，掌握现场内部的实时信息，将极大提高灭火救援行动的针对性和准确性。各地建设数字化预案平台与建设单位远程监控系统时，应统筹考虑，如果已分别建立，应相互融合。

3.3 三维可视化模块的制作

三维可视化或虚拟现实技术现已日趋成熟，针对千万吨级石化企业、国家战略储库、重要会议场馆、超大型综合体等重点单位，建立基于三维可视化模型的重点单位数字化预案，其直观性、实用性极强，单位整体结构信息、消防设施信息、功能区域信息、结构内部信息等有更为直接的了解。在三维可视化模型基础上，开发灾害模拟、力量部署、动态消防信息接入、处置方案管理、网上协同练兵等消防业务特有功能，使得三维可视化模块具备日常熟悉、沙盘推演、协同演练等重要作用[2]。

三维可视化模块制作中有三点值得特别注意：（1）三维模块的制作成本较高，各地需要根据当地实际情况选择危险性极高的重点单位作为编制对象，其余重点单位的内部信息展示可通过全景图片漫游等成本低廉的方式完成。（2）三维可视化模块并不是绝对独立的，其模块内部各类信息均应跟数字化预案平台的字段信息联动，两者实现同步，才能做到更好地更新和应用。（3）部分单位和科研机构对于三维可视化模块的研究过于偏重灾害的数值模拟和计算，想通过输入各种参数使灾害模拟的趋近于真实，数字化预案平台的三维可视化模块不应向此方向发展。因此，在构建数字化预案平台时，要避免方向上的偏差。

4 结语

灭火救援预案的编制和应用涉及应急救援队灭火救援的整个过程和全部要素，是执勤战斗准备工作中极为重要的一部分。数字化灭火救援预案平台，作为应急救援大数据平台的重要组成部分，将在日后的信息化作战中发挥重要作用。本文对数字化灭火救援预案平台的整体框架、应用的技术和注意事项进行了阐述，勾勒了一个开放的、可持续发展的数字化灭火救援预案平台的雏形，以期为各地应急救援队数字化预案平台的建设和发展提供参考。

参考文献

[1]公安部消防局.中国消防手册第十卷：火灾扑救[M].上海：上海科学技术出版社，2006.

[2]韩新，汪永明.数字化灭火救援预案编制及应用技术研究[J].安全与环境学报，安全与环境学报，2004，（1）：45-48.