探析“一张图”灭火救援指挥平台的构建与应用

2021-06-26唐斌

科学技术创新 2021年16期

唐斌

(九江市消防救援支队,江西九江332000)

1 “一张图”灭火救援指挥平台的概念和功能目标

1.1 概念

“一张图”灭火救援指挥平台是为消防救援队伍全新打造的一款智慧消防数字化预案管理应用平台,该系统较传统电子预案展现更直观、操作更便捷以及管理更科学。根据预案等级和作战指挥需求,该系统采用基于地理信息系统的二维图片、全景照片、三维立体建模、无人机倾斜摄影等技术编制数字化预案,同时与PGIS地图、消防移动采集系统、119接出警系统、社会治安视频监控系统以及消防一体化系统进行融合,汇聚整合消防各类数据的信息管理平台,实现“一张图”可视化管理模式,提高了消防应急救援能力和管理水平。

1.2 功能目标

为了切实做好消防安全保障及灭火救援应急指挥工作的要求。消防人员可以通过借助平台调取三维建筑物消防安全保卫预案,真实呈现重点建筑物三维实景模型及周边的消防力量部署情况,能综合了解重点建筑物内部的各种消防设施分布情况、人员保卫部署安排等信息,系统通过对消防重点保护单位建筑物内部结构进行三维建模,将建筑物结构进行三维化展现,使得应急指挥和决策调度可以根据不同的内部环境快速调取不同的灭火救援预案,更加清楚、直观地进行人员调度和应急指挥,进一步提高了灭火救援的效率,切实保障消防安全。

系统还可以对建筑物外部进行三维实景化展示,对建筑物内部通过360度全景影像技术,实现对建筑物的真实环境的展现和管理。通过建设“一张图”灭火救援指挥平台,以倾斜摄影三维场景为载体,实现对九江市消防资源、消防力量、警情信息、社会联动资源、重点与隐患单位信息进行综合管理和分析；结合外部数据接口,可实现水源信息普查、GPS作战车辆跟踪、协同作战指挥、跨区域灭火救援等功能；同时,能借助先进的化学灾害分析模型和防护隔离分析模型,在虚拟化的环境中,实现对化学灾害评估、人员防护隔离等三维可视化分析。

系统通过专网,配置相应的软硬件接口和功能扩展开发模块,逐步实现与其它现有指挥决策系统进行数据对接,实现资源管理、辅助决策、战术训练、应急指挥,真正实现一体化管理和综合平台。

2 构建“一张图”灭火救援指挥平台模块

通过建设“一张图”灭火救援指挥平台,实现一张图监管、一张图防控、一张图指挥、一张图调度、一张图分析、一张图决策,运用一张图建设思路,实现可视化、精准化、智能化应用转变。以地理信息平台为支撑,以倾斜摄影三维场景为载体,对接PGIS地图数据,实现对消防资源、消防力量、警情信息、社会联动资源、重点与隐患单位信息进行综合管理和分析；结合外部数据接口,可实现水源信息普查、GPS作战车辆跟踪、协同作战指挥、跨区域灭火救援等功能。

图1

2.1 地理图形基本功能模块

通过无人机航测技术实现对城区实景建模,包括“高、低、大、化”等重点单位区域进行倾斜摄影三维建模。实景三维模型数据能直观展现真实地理环境,采用目前先进的倾斜摄影技术及计算机技术,将主城区范围内的各地物建筑信息、绿化、水系等进行实景还原,让用户体验一个真实、直观的三维城市景观。

在平台中能够对三维地图实现放大、平移、切换、快速移动定位、进行数据标识等功能。

图2

2.2 专题信息展示模块

在“一张图”灭火救援指挥平台上,能够展示全市范围内的行政区域及辖区范围；在三维地图上可以展示全市消防救援队站、政府专职消防队、企业消防队、微型消防站等多种形式消防力量的分布情况及辖区范围信息；展示全市所有消防水源分布情况、水源状态信息及照片等。展示全市所有消防水源分布情况、所属消防队站信息、水源状态信息及照片等；重点单位的基本信息如建筑施工图、楼层平面图、重点部位、危险品存放登记等也能在平台中展示；在地图上还可以展现所有高层建筑的详细信息,九小场所建筑发布情况,社会联动信息,联勤保障单位信息等；在三维地图上能够实现对每辆消防车进行动态监控,查询车辆的历史轨迹情况,最终实现灵活作战力量部署及现场指挥的态势标绘功能。

2.3 图层管理模块

“一张图”灭火救援指挥平台的图层管理模块,一方面通过勾选或选择按钮,可以显示或隐藏图层信息,另一方面可以对图层的地图位置进行设置,修改图层信息。

图3

2.4 信息综合查询模块

2.5 三维预案制作模块

2.5.1 采用先进的三维建模技术,实现对重要建筑物的三维仿真建模,满足重大及特大灭火救援演练和指挥的需要。

2.5.2 分析设计重点单位的灭火救援预案,能灵活调用灭火救援预案,可制作与管理系统的预案库。

2.5.3 分析和展示重点建筑物室内信息。包括各楼层3D结构图、门窗、通道、水、电、空调管道和总控位置的信息展示,以及安全出口、消防通道、防护与应急设备设施信息分布的说明和展示。

2.5.4 分析重点单位周边情况,包括周围地形、道路环境、水源、制高点、电信网络分布情况,周围医疗、住宅、学校、易燃点分布情况和位置分析。

2.5.5 通过动态标绘和态势推演对预案进行预演。可实现对受灾人员疏散路线、消防人员布控预演、车辆、设备和兵力部署及预演方案实时人工推演,预演产生效果的计算与展现；提供基于预案和三维城市地图的危险化学品泄漏评估、辅助作战指挥调度平台和手段。

2.6 消防灭火救援案例库模块

消防灭火救援案例教学是消防日常战术训练的重要一环。建立消防灭火救援案例库,将全国甚至全球各地近几年的典型火灾、灭火救援案例进行数据整合和分析,通过将灾情现场组织指挥、力量部署及主要采取的战术战法、灾害原因分析等文字及现场处置的图片影像资料归类整合,提供给消防人员进行学习研究。特别是一些重特大火灾和灾害事故的处置案例,对提高消防救援人员灭火救援战术水平具有极大的参考意义。

2.7 重点单位实景三维影像库管理模块

通过重点单位预案管理系统和灭火救援业务管理系统对每个重点单位的消防基础数据信息进行了采集和录入。建立重点单位三维实景影像库,是基于目前已经入库的重点单位建筑结构图,通过拍摄真实连续影像方式,建立重点单位三维实景影像,消防指战员平时就可以通过平台逐个查看并熟悉重点单位的现场真实环境,对于重点防护部位,提供360度全视角的真实环境浏览,如临其境。

开发重点单位实景三维影像自动拼接和生成工具,消防队站可以利用现有的微型摄像机逐个拍摄采集重点单位重点部位的影像信息,利用自动拼接和生产工具,能快速生产所需要的360度三维实景图。

此外,可以用于重点单位的日常消防巡查,通过制定定期更新机制,对每个重点单位的实景影像进行定点定时更新,一方面有利于现实作战需要,另一方面可以对每个重点单位进行定时的消防安全检查工作。

2.8 智能化灭火救援分析模块

智能化灭火救援分析将在系统的基础平台上,采用合适的人工智能方式,能通过输入火灾类型、过火面积、燃烧物等信息,系统自动计算出各类建筑的火灾危险性数据、火灾蔓延情况及一键式调度方案(人员类型、数量,车辆类型、数量,灭火设备,灭火方式等)。并能结合数据分析模型,计算出每个火灾大致的火灾损失预测。

3 “一张图”灭火救援指挥平台应用的价值

3.1 社会价值

充分利用信息化技术手段,为灭火救援指挥提供科学的、准确的数据依据和决策指引,为消防灭火救援保障工作提供强大的数据支持和指挥决策依据。强化灭火救援水平和保障能力,严防严控,最大限度保护人民群众生命和财产安全,降低灾害事故造成的危害及损失。

3.2 经济价值

项目的建设给消防灭火救援指挥调度提供科学、快捷的灭火预案,并通过直观形象的火灾警情定位分析及智能化灭火救援分析,为灭火应急救援提供快速定位和路径导航,运用先进的信息化管理手段合理指挥调度救援力量,实施灭火与救援工作,用最有效地控制手段和较少的资源投入,从而提高消防指挥中心工作效率、提高快速反应能力和灭火救援成功率,有效降低火灾给人民群众带来的财产损失及人员伤害,将损失控制在最小范围内。