基于移動智能終端的交互式滅火救援指揮決策系統(tǒng)的探討

李剛

摘 要：針對滅火救援現(xiàn)場情況瞬息萬變，指揮員需全方位，多角度的掌握現(xiàn)場實時動態(tài)信息的實際，通過智能移動終端與滅火救援指揮相關(guān)應用系統(tǒng)的整合，創(chuàng)立與固定指揮中心交互的滅火救援移動指揮系統(tǒng)，打造具有圖像處理、音視頻通信、精準定位、車載導航、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的智能移動指揮終端，對固定指揮中心進行功能性延伸、補充和備份。將方便、攜行、靈活、智能的移動指揮終端武裝到滅火救援一線，提高滅火救援的效率。

關(guān)鍵詞：滅火救援 移動指揮 信息系統(tǒng)

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0053-02

在消防部隊應對重大災害的滅火救援中，多部隊、多車輛、多裝備的現(xiàn)場管理層級復雜，指揮員需要實時掌握現(xiàn)場所有翔實的動態(tài)信息，根據(jù)瞬息萬變的災害發(fā)展，隨時隨地部署滅火救援力量。傳統(tǒng)的通過電話、手持臺、車載電臺等途徑，實施對滅火救援指揮的通信方式，不僅不夠直觀，而且遠離“智能”，阻礙了滅火救援戰(zhàn)斗力的提升。利用移動指揮終端可以保證指揮員第一時間獲取災害現(xiàn)場實時音視頻信息，使指揮員無論身在何處，都如親臨一線，實施更直觀地有效指揮和決策，最大限度地保護人民群眾的財產(chǎn)和生命安全。

1 系統(tǒng)功能

（1）移動指揮。實現(xiàn)與固定指揮中心、移動指揮車對災害現(xiàn)場信息的實時支持和交互、災害現(xiàn)場救援力量的實時掌握和協(xié)同，通過對數(shù)據(jù)、音視頻的高度融合，實現(xiàn)災害現(xiàn)場圖像、語音、數(shù)據(jù)實況信息動態(tài)采集和傳輸，使指揮范圍和方式得到突破。使指揮員隨時隨地對災害現(xiàn)場的突發(fā)事件做出快速反應，實現(xiàn)作戰(zhàn)指令的視頻、語音、數(shù)據(jù)集中發(fā)布、同步下達，提高指揮效率。

（2）輔助決策。提供先進的數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化技術(shù)，可以將信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)疊加在電子地圖上，建立地圖對象與數(shù)據(jù)對象連接關(guān)系，實現(xiàn)地圖與數(shù)據(jù)雙向查詢，可以通過地理信息系統(tǒng)（GIS）的空間分析功能解決滅火救援中的一些復雜的實際問題。

2 功能模塊

2.1 移動指揮模塊

2.1.1 出動指令

利用移動指揮終端對各級指揮員進行重大警情提醒。當發(fā)生重特大災害事故時，移動指揮終端自動接收由指揮中心接處警席發(fā)送的重大警情提醒，并伴隨圖標閃爍和聲音提醒。展示指揮中心出動單的基本信息，如災害單位名稱、災害地址、報警時間、燃燒物、災害類型、聯(lián)系人、主管中隊等。通過這些信息，指揮員可了解當前災情的基本狀況。同時結(jié)合GIS應用，實現(xiàn)災害地址電子地圖定位、快速導航及災害周邊資源搜索。

2.1.2 調(diào)度導航

在移動指揮終端和指揮中心的服務器上都安裝GPS車輛導航定位系統(tǒng)，消防車安裝GPS定位系統(tǒng)終端設(shè)備接收GPS數(shù)據(jù)，對消防車輛實時調(diào)度導航指揮。消防車奔赴現(xiàn)場時，在指揮終端和指揮中心的電子地圖上顯示滅火出動途中消防車輛行駛中的位置、行駛路線及周邊信息，如四周消防隊的分布、重點單位建筑分布、消火栓位置、附近河流水源等地理信息。以及到達目的地的方向和距離等。同時在電子地圖上實時顯示出動中隊出動車輛的詳細信息，包括出動車輛數(shù)量、類型以及狀態(tài)（如途中、到場、展開、出水、控制、熄滅、清理、返回、歸隊）等，通過直觀的界面展示，指揮員可及時全面掌握出動車輛動態(tài)信息，現(xiàn)場力量不足時，可直接調(diào)派備勤的消防車。

2.1.3 三維定位

應用移動指揮終端對火場中的戰(zhàn)斗員實時三維無線跟蹤定位。地面高層和地下多層建筑屏蔽空間的災害現(xiàn)場，受通訊屏蔽、嘈雜的聲音、火光、高溫、煙氣、斷電等惡劣環(huán)境影響，使攻堅組與前沿指揮部的內(nèi)外聯(lián)絡(luò)，攻堅組成員之間滅火進攻、人員救助和陣地轉(zhuǎn)移、排險等作戰(zhàn)行動中很難保持暢通的通信聯(lián)絡(luò)。指揮員難以掌握戰(zhàn)斗員的動態(tài)分布等情況，如遇爆炸、坍塌等次生災害的危險，后援隊伍無法準確及時地到達受困人員所在的位置來實施營救，不能保證戰(zhàn)斗員的安全作戰(zhàn)。

消防員三維定位救援指揮系統(tǒng)集成高度傳感器，加速度傳感器，磁傳感器，電子羅盤等精密電子器件準確標明消防員在三維現(xiàn)場的行動路徑，通過無線數(shù)據(jù)傳輸傳回移動指揮終端進行監(jiān)視指揮，對攻堅組戰(zhàn)斗員所在的地面高層樓宇或地下多層屏蔽空間所在的位置，高度和各種運動狀態(tài)，運動的軌跡，進行實時動態(tài)監(jiān)視和記錄。有效地提供地面高層建筑和地下多層屏蔽空間快速救援施救的手段。通過GOGO地圖可對地面樓宇的形狀在現(xiàn)場快速定位，并快速形成地理參考坐標，直觀顯示出災害現(xiàn)場樓層地面和地下屏蔽空間的三維空間位置和高度。地面可以直接傳輸無線數(shù)據(jù)信號到移動指揮終端，地下屏蔽空間可以通過無線中轉(zhuǎn)臺傳輸數(shù)據(jù)信號到地面移動指揮終端，再通過移動指揮終端攜帶的軟件包處理，能準確標明攻堅組戰(zhàn)斗員在三維現(xiàn)場的行動路徑和距離，在無 GPS 環(huán)境下能準確追蹤戰(zhàn)斗員所處的高度和樓層具體的位置，以及延伸的經(jīng)度和緯度值。攻堅組戰(zhàn)斗員攜帶的定位部件可實時傳輸本身的三維動態(tài)軌跡和狀態(tài)。能夠為指揮員提供樓房中的高度信息、樓層信息，災害現(xiàn)場戰(zhàn)斗員的位置信息、狀態(tài)信息，以及現(xiàn)場的視頻信息、溫度信息、設(shè)備供電信息。通過樓層高度的自動標定和行動軌跡方位的提示，一旦發(fā)生次生災害，后援隊伍可快速抵達樓層災害現(xiàn)場，對遇險戰(zhàn)斗員及時實施救助。

2.1.4 視頻指揮

使用指揮終端利用4G網(wǎng)絡(luò)快速傳輸視頻和大文件的能力，實現(xiàn)遠程交互式視頻指揮。指揮終端可以實時拍攝災害現(xiàn)場最新視頻信息，實時的將現(xiàn)場信息反饋到指揮中心，便于指揮中心指揮作戰(zhàn)。上級指揮員通過指揮終端可以向下級發(fā)布指揮和調(diào)度命令，上下級各個部門、各級領(lǐng)導與下屬之間可以實時地進行音、視頻信息的雙向交流互動，保證指揮員與現(xiàn)場進行溝通及指揮調(diào)度。下級需要上級增援時，可向上級指揮中心發(fā)送請求增援。

2.1.5 制定預案

通過移動指揮終端調(diào)用地理信息系統(tǒng)（GIS）對災害現(xiàn)場的定位，同時顯示滅火預案。，也可利用態(tài)勢標繪技術(shù)，以電子地圖為背景，根據(jù)現(xiàn)場地理狀況，可視化制作各種滅火救援預案，如擬定火災控制區(qū)、滅火救援進攻路線、滅火救援消防車輛布置、火場遠程供水、受災群眾疏散路線及避難場所等。并使用指揮終端快速發(fā)送給各參戰(zhàn)終端。endprint

2.2 輔助決策模塊

2.2.1 處置規(guī)程

展示七大類常見災害事故處置規(guī)程，為指揮員作戰(zhàn)指揮提供輔助決策支持。七大類常見災害事故包括：危險化學品泄漏事故處置、交通事故救援、建筑物垮塌事故救援、自然災害事故處置、公共突發(fā)事件處置、群眾遇險事件處置、群眾求助救援。每種類型預案主要包括物理性質(zhì)、事故特性、處置措施、行動要求幾項，其中處置措施細分偵察檢測、疏散警戒、禁絕火源、安全防護、生命救助等。

2.2.2 優(yōu)化路徑

利用地理信息系統(tǒng)（GIS）選擇最佳路徑。在發(fā)生火災及重大自然或人為災害時，使用移動指揮終端調(diào)用地理信息系統(tǒng)（GIS）獲取從消防隊到災害發(fā)生地的最近路線，根據(jù)地理信息系統(tǒng)顯示的災害現(xiàn)場的周邊道路、建筑、當日天氣等信息，確定受災人員撤離的最佳路線及選擇避難的位址等。

2.2.3 危險預測

利用移動指揮終端調(diào)用地理信息系統(tǒng)（GIS）進行次生災害預測。通過地理信息系統(tǒng)（GIS）預測火災蔓延區(qū)域及大風下有毒有害、易燃易爆氣體泄漏擴散范圍等狀況。例如：對于擴散性的有毒氣體、易燃易爆氣體泄漏等事故，可根據(jù)氣象條件、危險物品特征、附近的人口、建筑物等， 預測危險品擴散、影響范圍?？梢匝杆俚贸鲇卸練怏w最低允許濃度分布區(qū)域，科學合理的確定警戒和疏散區(qū)域。

2.2.4 綜合查詢

移動指揮終端在災害現(xiàn)場可以方便快捷的通過名稱、類型等查詢到相應的化學危險品及相關(guān)屬性。提供當前機構(gòu)內(nèi)消防官兵通訊信息查詢。移動指揮終端上的GIS能夠一目了然的查看已接火警單位的平面圖或樓層分布圖及火場周圍的建筑物、消防水源、重點單位、化學危險品、道路布局、交通狀況、公安消防隊和企業(yè)消防隊執(zhí)勤實力及滅火救援預案等綜合信息。

2.2.5 綜合統(tǒng)計

以移動指揮終端所采集到的災害現(xiàn)場的實時信息為依據(jù)，統(tǒng)計現(xiàn)場人車物等動態(tài)信息。一是出動力量：統(tǒng)計出動中隊數(shù)量、消防車數(shù)量、總水量、總泡沫量、特種裝備器材等信息；二是到場力量：統(tǒng)計已到場中隊數(shù)量、消防車數(shù)量、總水量、總泡沫量、特種裝備器材等信息；三是途中力量：按中隊進行排列，可查看途中車輛名稱、車牌號、噸位、預計到場時間、距離災害點距離； 四是力量調(diào)派：統(tǒng)計當前備勤消防車的種類及數(shù)量，現(xiàn)場車輛不足時，指揮員可隨時調(diào)派。

2.2.6 分析研判

建立可進行圖形的輸入與編輯、圖形的查詢與顯示、數(shù)據(jù)庫操作、空間分析和圖形的輸出等基本操作的災害現(xiàn)場信息數(shù)據(jù)表，作為災害現(xiàn)場信息的匯聚點。在災害事故中快速有效地整合、分析、提取危險源和災害現(xiàn)場的信息，提供不同條件下災害事故的科學動態(tài)預測與危險性分析，根據(jù)分析結(jié)果，及時調(diào)整救援措施，迅速確定預案，實現(xiàn)科學決策和高效處置。

3 運行環(huán)境

服務器：操作系統(tǒng)：win2008，64位； CPU：≥2顆4核；主頻：≥2GHz；內(nèi)存： ≥16G；硬盤：≥500G；網(wǎng)卡：≥2個千兆網(wǎng)卡。

移動終端：平板電腦、智能手機。操作系統(tǒng)Android4.0以上；ROM存儲不小于16GB，并支持Micro SD（TF）卡；7寸或10寸屏幕，分辨率1280x800，在強光線下，屏幕應該清晰可見；防護要求：防水、防塵、防震；內(nèi)置GPS、WIFI、3G/4G模塊，并配置電容筆以滿足需求。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)通過全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、三維定位系統(tǒng)、無線通信（3G/4G VPDN專網(wǎng)）技術(shù)與平板電腦或智能手機等設(shè)備的集成。加深了固定指揮中心的功能在滅火救援前線上的實用程度，實現(xiàn)了在發(fā)生重大災害出現(xiàn)緊急突發(fā)情況下，及時、準確地將現(xiàn)場視頻、音頻和數(shù)據(jù)信息準確地傳到指揮中心、指揮車及各個指揮終端，以適應信息化條件下滅火救援作戰(zhàn)的實際需要，提高部隊整體應急作戰(zhàn)能力。

參考文獻

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