朱國營

摘要：從防控層面看，我國消防目前還沒有建立大數(shù)據(jù)中心，尤其是重點單位監(jiān)測數(shù)據(jù)還沒有實時同步，這不利于重點單位災害風險的監(jiān)管。隨著消防安全重點單位的數(shù)量不斷增加，建筑的火災危險性、復雜性持續(xù)上升，現(xiàn)有的警力和傳統(tǒng)的消防安全管理手段已無法及時發(fā)現(xiàn)、消除、整改許多單位業(yè)已存在的火險隱患，急需有效的科技支撐。

關(guān)鍵詞：消防信息化; 新技術(shù); 智慧消防; 滅火救援

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市內(nèi)復雜大型建筑的數(shù)量與規(guī)模都在快速增長，城市火災的破壞力、影響力和救援難度都在增加，消防工作面臨著前所未有的嚴峻考驗;同時，盡管廣大消防指戰(zhàn)員充分發(fā)揚“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗”的精神刻苦訓練、頑強戰(zhàn)斗，但受制于種種客觀條件的限制，導致面對一些突發(fā)狀況尤其是大型火災時，消防指戰(zhàn)員的戰(zhàn)斗力與當前社會不斷提高的滅火救援要求之間存在著一定的差距。

從防控層面看，我國消防目前還沒有建立大數(shù)據(jù)中心，尤其是重點單位監(jiān)測數(shù)據(jù)還沒有實時同步，這不利于重點單位災害風險的監(jiān)管。隨著消防安全重點單位的數(shù)量不斷增加，建筑的火災危險性、復雜性持續(xù)上升，現(xiàn)有的警力和傳統(tǒng)的消防安全管理手段已無法及時發(fā)現(xiàn)、消除、整改許多單位業(yè)已存在的火險隱患，急需有效的科技支撐。

從戰(zhàn)訓層面看，實戰(zhàn)指揮和訓練安排大多依賴條例和經(jīng)驗，缺乏有效手段對戰(zhàn)訓數(shù)據(jù)進行收集、挖掘和分析，一定程度上影響了指揮決策和日常訓練安排的科學性、合理性;當前，實戰(zhàn)指揮和日常訓練安排普遍缺乏有效的分析數(shù)據(jù)作指導，實戰(zhàn)中無法實現(xiàn)力量的精準調(diào)度和指揮，訓練中也無法實現(xiàn)科學安排、因材施教。

為更好的適應當前滅火救援的實際要求，提升消防救援隊伍的戰(zhàn)斗力，近年來，消防單位不斷加強消防裝備和戰(zhàn)斗力建設，目前各級滅火救援指揮中心的硬件建設已經(jīng)取得了一定成果，但就軟件而言，總體水平還比較低，亟需通過實戰(zhàn)指揮的建設來提升信息化水平，幫助消防指戰(zhàn)員提升實戰(zhàn)水平。

1 ? 建設目標

項目的建設，意在落實消防信息資源規(guī)劃整理的目標，將先進技術(shù)與消防實際業(yè)務深度融合，為打造符合實戰(zhàn)要求、體現(xiàn)實戰(zhàn)特點的現(xiàn)代消防警務勤務機制提供有力支撐，推動滅火應急救援能力和消防隊伍管理水平全面提升。

實戰(zhàn)指揮項目的建設，涵蓋了“防、戰(zhàn)、訓、宣”四大體系，在智慧城市框架體系內(nèi)，充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，力圖實現(xiàn)以下目標：

1.1 ?信息資源集成化

建設消防大數(shù)據(jù)中心，整合消防及相關(guān)單位信息資源，打通信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)有機互聯(lián)和科學使用。

1.2 ?火災防控自動化

綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能設備，實現(xiàn)災情隱患的有效感知、自動報警和智能分析。

1.3 ?滅火救援智能化

以數(shù)字化預案為基礎，綜合利用GIS技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立實戰(zhàn)指揮決策支撐體系。

1.4 ?訓練工作系統(tǒng)化

利用虛擬現(xiàn)實、虛擬仿真技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)互通的綜合訓練體系，實現(xiàn)對消防官兵心理素質(zhì)、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、指揮協(xié)同等各項能力的全面提升。

1.5 ?宣傳教育多樣化

利用公眾APP、微信、微博和VR體驗設備等多樣化的手段，引發(fā)公眾對消防的興趣，多渠道宣傳，加強宣教效果。

2 ? 總體設計

2.1 ?需求分析

當前，消防工作主要存在以下幾點問題：

消防數(shù)據(jù)存在“孤島”、“死島”等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)缺失不全、數(shù)據(jù)缺乏有效利用、數(shù)據(jù)不能互聯(lián)互通的問題比較嚴重。消防目前沒有建立大數(shù)據(jù)中心，尤其重點單位監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有實時同步，不利于重點單位災害風險的監(jiān)管。隨著消防安全重點單位的數(shù)量不斷增加，建筑的火災危險性、復雜性持續(xù)上升，現(xiàn)有的警力和傳統(tǒng)的消防安全管理手段已無法及時發(fā)現(xiàn)、消除、整改許多單位業(yè)已存在的火險隱患，急需有效的科技支撐。

傳統(tǒng)預案可讀性差，實戰(zhàn)中難以發(fā)揮應有的作用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大體量、超高層建筑物的數(shù)量增長迅速，傳統(tǒng)預案多是以紙質(zhì)的形式，大型樓宇、商超，工礦企業(yè)等單位預案內(nèi)容“繁”“多”“雜”，現(xiàn)有模式展示不直觀，查詢不方便，很難直觀的為指揮員提供準確明了的指揮輔助信息，在緊急處理災害事故中容易造成盲目、被動的局面。

傳統(tǒng)預案無法進行想定作業(yè)和網(wǎng)上推演，預案的科學性、合理性、實用性缺乏有效驗證。部局文件提出，預案編制要遵循科學性、合理性和實用性的原則，并進一步指出要通過想定作業(yè)和網(wǎng)上推演來驗證這一點，而現(xiàn)有的文字、圖片材料為主體的傳統(tǒng)預案是無法進行相應驗證的，自然也無法根據(jù)驗證情況對其進行修正。

實戰(zhàn)中的戰(zhàn)術(shù)指揮囿于傳統(tǒng)手段，信息的傳達和共享效率比較低，預案信息難以有效服務于實戰(zhàn)指揮。實戰(zhàn)中，各級指揮員能否第一時間實現(xiàn)信息的傳達和現(xiàn)場狀態(tài)的感知，決定了指揮員的決策是否科學、合理。傳統(tǒng)手段下，一方面預案內(nèi)容難以及時有效的共享到各個指揮層級;另一方面，現(xiàn)場信息的反饋多依賴于語音匯報，信息的及時性、準確性有待提高。

現(xiàn)有的戰(zhàn)術(shù)教學方式不直觀、不生動，難以進行貼合實戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)法訓練與考評。目前的戰(zhàn)術(shù)講解，多是通過戰(zhàn)術(shù)板、投影或小黑板進行，涉及到一些大型復雜的建筑，消防指戰(zhàn)員理解起來比較困難，即便理解了也無法進行有效的模擬演練，尤其涉及到戰(zhàn)術(shù)協(xié)同的部分，沒有貼合實戰(zhàn)的演練就很難形成真正的戰(zhàn)斗力。

大型消防演習組織頻次少、耗費資源多，演習過程照本宣科，“演習如演戲”。組織一場貼近實戰(zhàn)的大型演練，通常要耗費大量的人力、物力、財力，并需要經(jīng)過層層審批和相關(guān)單位的停業(yè)配合，這些客觀因素決定了貼近實戰(zhàn)的大型演練組織頻次比較低，很多指戰(zhàn)員一年參加不了幾次，部分單位演練過程照本宣科，走過場，客觀上制約了戰(zhàn)斗力的形成。

宣傳手段單一、傳統(tǒng)，嚴重制約了消防宣傳教育效果。在互聯(lián)網(wǎng)時代，公眾尤其是年輕人、學生接收信息的方式與以往已經(jīng)有了非常大的變化，傳統(tǒng)的消防宣傳渠道覆蓋范圍和效果受到各種制約，同時，新媒體的發(fā)展，讓APP、微信、微博等方式逐漸成為公眾獲取信息的主要渠道，AR/VR技術(shù)的發(fā)展，更是可以讓公眾可以身臨其境的去感受災害場景，如何利用好這些新的手段來服務于公眾的宣教，是亟待解決的問題。

2.2 ?設計思路

平臺的建設，以國家相關(guān)政策為導向，以城市消防安全為基礎，以全國調(diào)研信息為參考，結(jié)合消防實際情況，建設起“一個平臺、四大體系、十項應用”的實戰(zhàn)指揮綜合應用平臺。

一個平臺主要解決消防大數(shù)據(jù)匯總處理、互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)分析的問題，充分整合、管理各個層面的消防數(shù)據(jù)。通過建設消防大數(shù)據(jù)平臺，解決消防數(shù)據(jù)目前存在數(shù)據(jù)少、數(shù)據(jù)死、數(shù)據(jù)壁壘等問題。見圖1

四大體系涵蓋了“防、戰(zhàn)、訓、宣”四項主要工作，包括智能防火監(jiān)督體系、智能實戰(zhàn)指揮體系、智能仿真訓練體系和智能宣傳教育體系。四大體系下涵蓋了十項應用，解決消防工作在不同領域、不同方向上的問題。這些應用既彼此獨立，又相互配合，同時其數(shù)據(jù)共建于實戰(zhàn)指揮大數(shù)據(jù)中心之上，可有效實現(xiàn)業(yè)務層面的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)層面的有效復用。

智能防火監(jiān)督體系，包括消防設備感知監(jiān)測系統(tǒng)、消防綜合執(zhí)法系統(tǒng)和違規(guī)行為監(jiān)督取證系統(tǒng)三套應用。這三套應用分別利用RFID監(jiān)測設備、攝像頭和消防員巡邏等多種手段，實現(xiàn)對火災隱患的發(fā)現(xiàn)、取證、分析、上報、處置和事后分析總結(jié)，形成立體式的智能防火監(jiān)督體系。

智能實戰(zhàn)指揮體系，包括數(shù)字化預案管理系統(tǒng)和應急移動指揮系統(tǒng)兩套應用。通過建設數(shù)字化預案系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)預案，大幅提升預案的實戰(zhàn)價值，為實戰(zhàn)提供決策支持;同時，開發(fā)應急移動指揮系統(tǒng)，提供預案調(diào)派、等級調(diào)派和現(xiàn)場數(shù)據(jù)同步、移動指揮等功能，實現(xiàn)基于“一張圖”的可視化調(diào)度指揮，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力。見圖3

智能仿真訓練體系，包括沉浸式練兵系統(tǒng)、電子沙盤暨指揮員培訓考核系統(tǒng)和智能多維仿真演練系統(tǒng)三套應用。這三套應用覆蓋了從新兵如何到高級指揮員的消防員完整成長生涯的培訓過程，以虛擬仿真技術(shù)、VR技術(shù)為依托，通過構(gòu)建現(xiàn)實中無法模擬的火災情境，來實現(xiàn)對消防官兵心理素質(zhì)、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、指揮協(xié)同等各項能力的全面提升。見圖4

智能宣傳教育體系，包括了消防知識宣教系統(tǒng)和VR/AR公眾消防體驗系統(tǒng)兩套應用。這兩套應用綜合利用微博、微信、網(wǎng)站等媒體平臺，應用AR/VR 等容易引起公眾興趣的新技術(shù)、新載體，通過故事新聞、流程動畫、災情體驗等鮮活的內(nèi)容形式，打造一個符合公眾期待的多維度立體式消防宣傳教育體系。

2.3 ?系統(tǒng)架構(gòu)

2.4 ?應用架構(gòu)

實戰(zhàn)指揮包括一個大數(shù)據(jù)平臺，四大體系，十項應用，其應用結(jié)構(gòu)如下圖7所示：

2.5 ?建設原則

系統(tǒng)建設包括軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)庫建設和系統(tǒng)維護等多項工作，是一項工程量大、復雜的信息系統(tǒng)工程。系統(tǒng)設計綜合考慮各方面因素，審慎處理先進與實用、規(guī)范與靈活的關(guān)系，在設計時遵循以下原則：

規(guī)范性原則——系統(tǒng)設計和開發(fā)過程應以部局相關(guān)文件和標準作為依據(jù)，確保系統(tǒng)功能符合部局一系列文件精神要求;軟件設計和數(shù)據(jù)庫設計符合行業(yè)標準。

先進性原則——軟件框架應采用目前國際國內(nèi)上通用并符合發(fā)展趨勢技術(shù)的開發(fā)架構(gòu)，并具有良好的功能擴展性;技術(shù)方法應采用成熟的、經(jīng)過檢驗的技術(shù)方法和理論，設計實用、可靠、具有先進水平的分析模型和應用模型。

實用性原則——盡最大可能地滿足消防部門的業(yè)務要求是系統(tǒng)設計的基本出發(fā)點。系統(tǒng)實用性要求做到：易于使用、便于系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)更新簡便和系統(tǒng)升級容易，具有優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及友好的用戶界面。

可靠性原則——包括數(shù)據(jù)的可靠性和系統(tǒng)運行的可靠性。數(shù)據(jù)可靠性：數(shù)據(jù)庫中的所有業(yè)務數(shù)據(jù)應該是準確可靠的。系統(tǒng)可靠性：系統(tǒng)應有很強的容錯能力和處理突發(fā)事件的能力，不至于因某個操作或某個突發(fā)事件導致數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)癱瘓。

安全性原則——系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器部署在公安網(wǎng)上，用戶數(shù)據(jù)以加密形式進行存儲;用戶登錄系統(tǒng)需要通過專用秘鑰驗證;在傳輸環(huán)節(jié)，指揮中心坐席通過內(nèi)網(wǎng)交換機訪問數(shù)據(jù)，各科室通過內(nèi)網(wǎng)訪問系統(tǒng)，移動指揮終端通過運營商提供的專線接入。通過以上幾種手段，可有效保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)在存儲、訪問、傳輸多個層面的安全。

2.6 ?價值分析

“實戰(zhàn)指揮”綜合應用管理平臺的建設，可有效落實消防信息資源規(guī)劃整理的目標，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬仿真等先進技術(shù)與防、戰(zhàn)、訓、宣等消防實際業(yè)務深度融合，為構(gòu)建立體化、全覆蓋的社會火災防控體系，打造符合實戰(zhàn)要求、體現(xiàn)實戰(zhàn)特點的現(xiàn)代消防警務勤務機制提供有力支撐，形成“支撐環(huán)境集約化、數(shù)據(jù)采集規(guī)范化、信息資源一體化、應用系統(tǒng)合成化、信息服務智能化”的信息化新格局，推動社會火災防控能力、滅火應急救援能力和消防隊伍管理水平全面提升。見圖8

3 ? 技術(shù)路線

3.1 ?大數(shù)據(jù)：建立消防大數(shù)據(jù)綜合應用平臺

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，有效整合消防行業(yè)的各類數(shù)據(jù)，聯(lián)通數(shù)據(jù)孤島，通過對數(shù)據(jù)的定性、定量分析，從而對消防工作各領域（人員、裝備、戰(zhàn)法等）提供科學指導，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和有效利用。

3.2 ?物聯(lián)網(wǎng)：建立實戰(zhàn)指揮感知、報警和處置體系

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，融合GIS技術(shù)，通過自建或第三方接入等方式，將視頻信息、監(jiān)控信息、RFID信息等感知信息有效整合，打造科學、統(tǒng)一的實戰(zhàn)指揮信息感知、報警和處理體系。見圖9

3.3 ?GIS+數(shù)字化預案：建立實戰(zhàn)指揮決策支撐體系

利用GIS技術(shù)，通過對重點單位、消防水源、警情位置、視頻監(jiān)控點位、道路管網(wǎng)分布、參戰(zhàn)力量部署等基礎數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)各類地圖資源的統(tǒng)一匯聚應用。通過計算分析，實現(xiàn)災情位置準確定位，建立指揮中心與移動指揮終端的協(xié)同標繪，實現(xiàn)基于“一張圖”的可視化調(diào)度指揮，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力。

3.4 ?虛擬仿真：建立完整的指戰(zhàn)員訓練體系

利用虛擬仿真技術(shù)，實現(xiàn)復雜建筑復雜災情的等比例真實還原，讓指戰(zhàn)員在貼近實戰(zhàn)的場景中去學習、掌握災情處置的戰(zhàn)術(shù)、流程和注意事項。其價值包括以下幾個方面：

構(gòu)建日常培訓中無法模擬的“情境”;

大幅減少人力、物力、財力的消耗;

提供一個安全、有吸引力的戰(zhàn)術(shù)學習和研討環(huán)境;

突破時間、空間和協(xié)同的限制;

與應急決策支持系統(tǒng)、消防大數(shù)據(jù)平臺聯(lián)合構(gòu)建起一個 “事前培訓——事中總結(jié)——事后分析”的完整救援體系。

3.5 ?新媒體：建立多維度消防宣傳教育體系

綜合利用微博、微信、網(wǎng)站等媒體平臺，應用AR/VR 等容易引起公眾興趣的新技術(shù)、新載體，通過故事新聞、流程動畫、災情體驗等鮮活的內(nèi)容形式，打造一個符合公眾期待的多維度立體式消防宣傳教育體系。

4 ? 結(jié)語

緊跟時代的潮流，發(fā)展“智慧消防”，服務于消防實戰(zhàn)。在當今時代背景下，智慧消防是發(fā)展的必然，探索智慧消防的特點和成果，把智慧消防應用到實際，這也是智慧消防未來的發(fā)展方向。在人工智能高速發(fā)展的今天，智慧消防未來必將成為守護城市安全的一道“防火墻”。

參考文獻：

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