人工智能在综合性消防救援队伍指挥中心的应用研究

田晓宇

摘要：本文围绕消防指挥中心及人工智能技术应用的相关议题展开深入研究。首先，对当前消防指挥中心的功能现状进行阐述，介绍其在应急管理中的重要性和作用。其次，通过警情受理、辅助决策、搜集信息以及联勤联动四方面重点探讨人工智能技术在消防指挥中心的应用。其次，探讨其在提升应急响应速度和火灾处置能力等方面所產生的积极影响。最后，深入探讨人工智能技术应用于消防指挥中心所面临的困境，并对人工智能技术在消防指挥中心的发展前景进行了展望，以期为相关领域的进一步研究和实践提供参考依据。

关键词：人工智能；消防指挥中心；智能决策

消防安全关系人民生命和社会稳定，是城市安全治理的重要内容。作为“全灾种，大应急”的“国家队、主力军”，消防队伍面临灾害频发、类型多样、场景复杂、救援难度大等新课题。指挥中心作为灭火救援的第一窗口和最前部门，利用先进科技增效提速是大势所趋。人工智能作为一种新兴技术，具有强大的数据处理、分析、决策、交互等能力，可以为消防指挥中心提供更加智能化、精准化、全面化服务和支持。

一、当前消防指挥中心现状

改革转制五年来，消防救援队伍全体指战员以训词为号令、以队旗为指引，全面推进消防治理能力、治理体系和应急救援能力现代化建设，开展“一短三快”初战机制改革，指挥中心也在不断升级，实现从“119接处警”到“智能接处警”的发展，很大程度上提高了指挥中心的中枢大脑作用。现有的“智能”是指利用语音转文字、警情要素提取、自动定位等技术，对报警人及接警人的对话内容实时识别，自动提取警情关键信息，快速生成警情单及调度方案，让接警调度员在最短时间内做出判断、准确调度，并提供多种处警方式，这里我们将其称作“传统的智能接处警”，其原理是将重复工作进行自动操作，将多个操作步骤进行简约处理，将设定好的程序推荐显示，而新兴的人工智能具有先进的自然语言处理（NLP）能力，使其能够超越简单的命令响应机制，能够感知上下文的对话。

二、人工智能在消防指挥中心的应用

（一）警情受理方面

通过训练可以实现报警人与人工智能对话，利用语音识别、自然语言理解、语义分析等技术，对报警人的语音或文字信息进行快速、准确、全面识别和提取，自动生成警情单和调度方案，并通过语音合成、自然语言生成等技术，与报警人进行交互，提供指导和安慰。

与传统智能接处警系统不同，在警情受理中，随着视频报警的推广，指挥中心接警员和人工智能可以直视灾害现场，人眼的感性判断和算法分析图像互为补充，受理警情更为科学，指挥长和指挥助理的职能可转变为行为监控、停止命令和命令推演[1]。

（二）辅助决策方面

利用机器学习、深度学习、知识图谱等技术，对消防救援的历史数据和实时数据进行分析和挖掘，构建消防救援队伍的智能决策模型，根据不同火灾场景和需求，提供最优的救援方案和资源配置建议，支持消防指挥中心进行科学研判和决策。

香港理工大学消防工程研究中心提出了一种基于人工智能和外部烟气图像的建筑火灾发展预测方法，该方法通过对建筑火灾外部烟气行为的监测实现实时的热释放速率预测，从而为消防人员的应急决策提供支持。与传统的火灾监测方法相比，该方法只需要从建筑外获取烟气图像就可以识别建筑火灾发展过程，具有更高的完全性和稳定性。模型的实际预测性能通过任意给定的火灾过程进行评价，结果显示，即使在未知燃料类型的建筑火灾中，通过建筑外部烟气的正视和侧视图像也能很好识别建筑物内部的实时火灾强度变化。

（三）搜集信息方面

利用无人机、消防机器人、智能摄像头等设备，对消防现场进行智能感知、识别、定位和跟踪，实现对火灾现场全方位、立体化、可视化的信息采集和展示，为消防指挥中心提供丰富的数据支撑和参考依据[2]。

目前，以ChatGPT-4.0为代表的生成式AI已经实现对多模态内容进行自动处理，能够针对不同对话场景生成特定文本、图片、音频等信息，还可以根据上下文自动生成与人类语言类似的对话。消防数据量较为充足，在指挥中心业务系统中，利用这种技术或类似技术汇总各类资源、训练算法，可在灭火救援指挥调度中归纳有效数据，列出行动元素。

（四）联勤联动

利用物联网、云计算、移动通信等技术，对消防指挥中心与其他相关部门或机构进行数据互通、信息共享、协同作战，实现对火灾事件的快速响应和有效处置，提升消防指挥中心的协调能力和影响力。

三、提升应急响应速度和火灾处置能力等方面所产生的积极影响

人工智能可以利用大数据、云计算、物联网、图像识别等技术，提高消防指挥中心的信息化、智能化、可视化水平，从而对应急响应速度和火灾处置能力产生以下积极影响。

实现对消防设施、水源、用电、气体、温湿度、烟感、视频监控等消防相关数据的实时采集、监测、处理、分析与评估，实现火灾隐患的报警预警，提前发现和防范火灾风险[3]。

对消防指挥调度系统中的数据进行智能分析和决策支持，提供消防救援态势推演、资源规划、搜救路径规划等功能，提高消防指挥的科学性和效率。人工智能可以利用无人机、机器人、热成像等技术，对火灾现场进行实时监测和图像传输，提供消防救援的虚拟现实模拟，减少消防人员的实践风险，提升灭火救援的安全性和有效性[4]。

四、人工智能技术应用于消防指挥中心的困境

（一）技术困境

在消防指挥中心应用人工智能技术过程中，目前也面临一定的技术阻碍。人工智能算法被视为“黑箱”，人们难以理解其决策过程，对于消防指挥中心而言，算法的决策过程和依据需要透明并可解释，指挥员才能理解和信任系统的决策。

1.算法存在偏差。特别是数据收集和训练中存在偏差的情况下。消防指挥中心需要确保算法公平性，避免不公正的决策或对特定群体的歧视。除此以外，消防指挥中心需要确保数据的准确性和完整性，人工智能系统依赖于高质量的数据来训练模型，数据质量不佳会导致算法不准确。获取适当、准确的数据标注是训练人工智能模型的关键，但标注数据的主观性较强，影响模型质量。

2.缺乏技术人才。建设行业应用人工智能技术，必须具备高水平的专业知识和技术能力，指挥中心要熟练掌握数据科学、机器学习、算法优化等，指挥中心是否具备充足的技术支持和人才是重大挑战。

3.技术不成熟。人工智能技术虽然在消防指挥中心中有很多应用场景，但是目前还没有形成成熟的技术体系和標准规范，火灾处置是复杂多变的，要考虑到不同类型火灾、建筑结构等因素，消防现场面临各种不同的环境条件，光线、天气等大不相同。人工智能系统要具备处理多样性情况的能力，需要进行系统识别能力的强化。

4.管理滞后。人工智能技术的引入和应用，给消防指挥中心的管理带来了新的挑战和要求，需要建立相应的制度和机制，如数据管理、人才培养、法律法规、伦理道德等，以适应人工智能技术的发展和变化[5]。

5.资源不足。人工智能技术的应用，需要大量的硬件设备、软件平台、数据资源、人力资本等支撑，而目前消防指挥中心在这些方面还存在一定的不足，需要加大投入和支持[6]。执行与维护人工智能技术的成本较高，对消防指挥中心的预算构成较大压力。

6.协作不畅。人工智能技术的应用，需要与其他相关部门或机构进行有效协作和沟通，实现数据互通、信息共享、协同作战，但目前还存在一些协作障碍和沟通困难，如数据标准不统一、信息安全不保障、协作机制不完善等，影响了人工智能技术的应用效果。

7.缺少统一的数据平台。消防指挥中心需要收集、处理、分析和应用大量的消防数据，如火灾报警、火灾现场、火灾救援、火灾预防等，但目前还没有建立一个统一的数据平台，实现数据的标准化、集成化、共享化，导致数据质量、完整性、安全性、时效性等难以保障，影响了数据价值和利用率。

8.数据规模小。消防指挥中心需要利用人工智能技术对消防数据进行深度挖掘和智能分析，提供辅助决策和智能服务。由于消防数据的特殊性和敏感性以及消防指挥中心的使用习惯和管理制度等因素，导致人工智能技术的使用量和使用频率较低，难以积累足够数据量，影响了人工智能技术的学习和优化。

（二）道德与法律问题

人工智能系统需要大量的数据来学习并且完成训练，但不得不牵涉诸多的个人隐私和敏感信息。由此可见，制定相关法律法规、行业标准和伦理指南显得非常重要。目前尚未发现消防救援领域存在上述问题，也无机会推演问题发展的具体流程。不过，建设中应该注意预防。

（三）数据真实性和准确性问题

训练数据是人工智能模型的基础，它决定了模型的性能和准确性。如果训练数据不真实、不准确、不完整或者存在偏差等问题，那么模型就可能产生错误或者不可靠的结果。如果训练数据中包含了虚假信息、负面评论、投诉和抵制等内容，那么模型可能会学习到错误的知识或者偏见，并最终在生成引导时影响消防指挥中心的决策和行为。如果训练数据中缺少了某些重要信息或者特征，那么模型可能会忽略或者漏掉一些关键因素，最终对救援效果与安全保障造成影响。

因此，在消防指挥中心中应用人工智能时，需要保证训练数据的真实性，并对其进行有效检验和评估。同时，也需要建立相应的监督和反馈机制以及合理的责任和规范制度，以确保人工智能技术在消防指挥中心得到合理使用和管理。

五、人工智能技术应用于消防指挥中心的发展前景

面对上述存在的问题，消防指挥中心需要制定全面策略，解决数据隐私和安全问题，确保算法的公平性和可解释性，提高数据质量，增强技术能力，并且对成本和适应性进行充分考量。

未来人工智能将在提升管理水平和应急响应效率方面发挥更重要的作用。通过进一步整合各类传感器、监控摄像头等设备，结合人工智能技术实现更智能化的实时监测和预警系统，同时能够更快速、准确识别火灾迹象，提前预警并采取应急措施，从而提高火灾应对效率和成功率。人工智能将更加深入用于消防指挥中心的决策支持系统，利用大数据和机器学习技术分析历史数据、实时信息和模拟场景，为指挥员提供更精准、实时的决策建议。AI系统将与自动化系统密切集成，自主化智能应急响应。一旦火灾或其他紧急情况发生，系统可自动化触发灭火装置、启动疏散程序等措施，减少人为干预的时间延迟，提高应急响应速度和效率[7]。AR和VR技术也将成为消防指挥中心的重要辅助工具，帮助指挥员更直观了解火灾现场情况。指挥员在增强现实技术中，将在实时视频中标记关键信息；虚拟现实则可用于模拟训练和演练，提升消防人员的应对能力。智能语音交互和自然语言处理技术在消防指挥中心中也具有较大的利用价值。借助智能语音助手这一工具，指挥员获取信息、下达指令的速度将更快，并与系统进行更自然的交流，提高工作效率[8]。

结语

随着国内人工智能的迅速发展，其在消防指挥中心的应用将得到长足进步，致力于建立智能化、自主化的应急响应系统，提高管理水平和灾害应对能力。应用更加先进的技术，将有效缩短响应时间、优化资源配置，并在关键时刻帮助指挥员做出更明智决策，为火灾救援工作提供更大支持和保障。

参考文献

[1]刘兆生.人工智能在智能消防系统中的应用[J].电子技术（上海），2022（04）：51.

[2]时慧慧.人工智能在消防装备中的应用研究[J].网络安全和信息化，2023（07）：59-60.

[3]丁哲勇，何方.人工智能在消防装备中的应用研究[J].消防界（电子版），2022，8（09）：4.

[4]杨建军，王鹏.人工智能在消防监督管理中的应用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2021（02）：2.

[5]宋朝阳.人工智能在消防监督管理中的应用[J].经济技术协作信息，2021（30）：2.

[6]卢建平.人工智能在消防监督管理中的应用[J].消防界，2021，7（06）：55-56.

[7]常茂文.关于人工智能在消防监督管理中的应用前景[J].安防科技，2021（01）：165.

[8]陈思.大数据时代消防指挥中心发展方向的研究[J].今日消防，2021，6（05）：2.