消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

姬　東

(北京市消防總隊，北京　100035)

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消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

姬東

(北京市消防總隊，北京100035)

隨著我國城市化進程的不斷加速，城市消防建設(shè)已成為當(dāng)下社會發(fā)展中的重點研究問題。傳統(tǒng)的消防調(diào)度指揮系統(tǒng)在實際應(yīng)用中尚不完善，在一定程度上影響了滅火救援及時有效的開展，因此建立完善的消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)迫在眉睫。介紹了消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計框架，并探討了系統(tǒng)關(guān)鍵功能的實現(xiàn)過程，以供同行參考。

消防調(diào)度；消防指揮；地理信息系統(tǒng)

消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)，實質(zhì)上是建立在GIS、GPS以及網(wǎng)絡(luò)移動通信定位等技術(shù)基礎(chǔ)之上的信息系統(tǒng)，通過整合警情調(diào)度、地理信息、定位導(dǎo)航等功能模塊[1]，實現(xiàn)對火災(zāi)撲救、搶險救援等警情處置的輔助決策功能，在一定程度上保證了公安消防部隊滅火救援指揮的合理性和科學(xué)性，也對降低災(zāi)害導(dǎo)致的人員傷亡和財產(chǎn)損失具有積極的意義。通過對消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)在我國消防滅火救援中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)功能尚不完善，在實際應(yīng)用中還存在一定的問題和缺陷，因此應(yīng)當(dāng)加大對該系統(tǒng)的研究力度，為提高我國消防調(diào)度指揮水平提供技術(shù)保障。

一、消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)將GIS控件與消防調(diào)度指揮系統(tǒng)進行合理化結(jié)合，運用組件式軟件集成開發(fā)技術(shù)，集數(shù)據(jù)采集、定位跟蹤、調(diào)度指揮等多種功能于一體，極大提高了消防部門對災(zāi)害事故的處置能力。為保證系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性和合理性，其設(shè)計結(jié)構(gòu)依照軟件工程設(shè)計的思想，采用自下而上的設(shè)計方法，主要分為以下四個主要功能模塊。

(一)地圖圖庫管理模塊

地圖圖庫管理模塊可以對點、線、面等三種空間數(shù)據(jù)和相應(yīng)的圖形屬性進行一定的功能編輯，同時還具有集成矢量化、圖形輸出、消防標志標繪等多種功能。為了最大限度地確保系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的高效性，地圖圖庫管理模塊功能的應(yīng)用還可以將專用隊標、隊號、代字、象形符號等圖形化的語言在地圖上直觀形象地顯現(xiàn)出來，便于消防人員進行作戰(zhàn)部署、開展救援。

(二)數(shù)據(jù)輸入編輯模塊

一般情況下，數(shù)據(jù)輸入編輯模塊具有兩種輸入方式，即手動追加和自動定位。一方面，系統(tǒng)用戶可以根據(jù)實際情況需要，手動選擇需要追加的事故位置，另一方面，也可以直接接受系統(tǒng)地圖圖層自動定位的事故位置，并對相關(guān)的信息數(shù)據(jù)進行編輯。

(三)調(diào)度指揮管理模塊

調(diào)度指揮管理模塊具有多種訪問端口，任何一個端口都可以與相應(yīng)的子系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)通信。另外，調(diào)度指揮管理模塊還具有提供災(zāi)害事故指揮控制數(shù)據(jù)方案的功能，通過利用GPS定位技術(shù)，可以對出警消防車輛的實時位置進行跟蹤監(jiān)測，掌握車輛的到場情況，為消防資源配置及車輛調(diào)度提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[2]。

(四)指揮通信管理模塊

從系統(tǒng)整體功能上劃分，指揮通信管理模塊的主要作用就是對各個系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信進行有效的管理，對各端口的通信狀態(tài)進行監(jiān)測。該模塊采用TCP/IP通信協(xié)議保證整個系統(tǒng)的通信安全，在消防調(diào)度指揮通信中具有十分重要的作用[3]。

二、系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計框架

消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)在開發(fā)設(shè)計過程中的難點主要有兩個方面：一方面是因為目前我國有關(guān)消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗較少；另一方面是在設(shè)計研發(fā)中受到相關(guān)通信技術(shù)等方面的限制，阻礙了地理信息系統(tǒng)在我國消防事業(yè)中的應(yīng)用深度。其中，系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計框架的制定是決定實際應(yīng)用性能的關(guān)鍵性因素。消防調(diào)度管理數(shù)據(jù)存放在Oracle9i數(shù)據(jù)庫中，為了使用方便，一般情況下消防地形圖采用的是比例尺1︰5 000的Maplnfo格式電子地圖。為了實現(xiàn)系統(tǒng)實時監(jiān)測動態(tài)變化態(tài)勢，系統(tǒng)會在Mapx的基礎(chǔ)之上進行二次開發(fā)。根據(jù)消防調(diào)度指揮管理業(yè)務(wù)的相關(guān)內(nèi)容，利用GIS技術(shù)與消防調(diào)度指揮管理進行科學(xué)合理的結(jié)合，實現(xiàn)車輛實時定位、災(zāi)害地理位置查詢、出警最短路徑分析等功能，為消防調(diào)度指揮和災(zāi)害事故救援提供技術(shù)支持和決策支撐。消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)具體開發(fā)設(shè)計框架如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計框架

從圖1可以明顯看出，MapGIS和Delphi7功能模塊的應(yīng)用對整個系統(tǒng)的建立具有十分重要的作用，同時Oracle9i數(shù)據(jù)庫也為該系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性提供了一定的保障，因此設(shè)計人員在對系統(tǒng)進行開發(fā)設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)對當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進行綜合性的考慮分析，并對本地的地理地形位置等進行一定的調(diào)查分析，以提高系統(tǒng)實際的應(yīng)用性能[4]。

三、系統(tǒng)關(guān)鍵功能的實現(xiàn)過程

在消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)設(shè)計中，因部分設(shè)計人員對功能實現(xiàn)過程存在一定的模糊和偏差，影響了系統(tǒng)的整體性能。下文將對消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)中關(guān)鍵功能的實現(xiàn)過程進行介紹，為系統(tǒng)設(shè)計提供參考。

(一)圖層空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的互操作過程

GIS系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境是Delphi7.0，因此可以充分利用ADO數(shù)據(jù)引擎將系統(tǒng)連接到Oracle9i屬性數(shù)據(jù)庫中，同時利用Mapinfo的數(shù)據(jù)綁定功能將Oracle數(shù)據(jù)庫與Mapinfo圖層數(shù)據(jù)之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)之間的互操作。通過數(shù)據(jù)綁定功能的應(yīng)用，使圖形元素和數(shù)據(jù)庫表的記錄間建立了科學(xué)合理的對應(yīng)關(guān)系。另外，在整個數(shù)據(jù)互操作實現(xiàn)的過程中，各個圖層都對應(yīng)一個數(shù)據(jù)集合，且每兩者之間都可以進行數(shù)據(jù)的互操作。例如當(dāng)用戶對地圖中的圖形進行點擊操作時，相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)窗口就會直接彈出，用戶可以直接在彈出的窗口中對數(shù)據(jù)信息進行查看或編輯。通過這種方法可以建立相似的數(shù)據(jù)集合，實現(xiàn)各個空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的互操作。

(二)現(xiàn)場分析及其應(yīng)用

在滅火救援作戰(zhàn)指揮過程中，及時準確掌握事故現(xiàn)場地理位置、毗鄰建筑、周邊區(qū)域消火栓的數(shù)量和分布等信息具有十分重要的作用。目前在國內(nèi)，大多數(shù)消防隊仍舊是依靠人工記憶或者是紙質(zhì)地圖等傳統(tǒng)手段來確定消火栓位置，數(shù)據(jù)信息的準確性和效率較低。GIS系統(tǒng)中的分析功能可以將災(zāi)害事故周圍任意范圍內(nèi)的消火栓的數(shù)量和具體位置標記出來，為消防指揮決策提供參考，避免出現(xiàn)作戰(zhàn)力量首調(diào)不足或者是過度調(diào)集，實現(xiàn)了消防資源的最優(yōu)化配置。另外，GIS系統(tǒng)顯示消火栓位置和數(shù)量比較直觀形象，指揮人員可以在最短時間內(nèi)掌握周邊水源信息，科學(xué)合理設(shè)置供水干線，對救援工作的有效有序開展具有十分重要的意義。

(三)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信

消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信功能主要包含兩個部分：一是與火警受理指揮系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信；二是與GPS測量定位系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信。前者采用Winsock控件的TCP協(xié)議，極大地提高了火警受理指揮信息的穩(wěn)定性和可靠性，同時還可將信息數(shù)據(jù)直觀形象地顯示在消防指揮中心的終端屏幕上。后者采用Winsock控件的UDP協(xié)議，可以將消防車輛的動態(tài)信息實時呈現(xiàn)。采用TCP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信的運行過程如下：首先，在對災(zāi)害事故進行消防調(diào)度的過程中，火警受理系統(tǒng)和消防調(diào)度系統(tǒng)同時開放了5170號端口，以供網(wǎng)絡(luò)通信使用。其次，當(dāng)火警受理系統(tǒng)將火警信息傳輸至消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)時，火警信息會以“X/Y/Z/E”三字段的信息格式呈現(xiàn)，其中X代表報警電話，Y代表電話的戶主，Z代表裝機的地理位置，E代表結(jié)束標志。最后，GIS系統(tǒng)接受到三字段數(shù)據(jù)信息后會直接在地圖窗口的定位信息數(shù)據(jù)中直觀顯示地理位置，并將其傳輸給火警受理系統(tǒng)，火警受理系統(tǒng)會根據(jù)附近的數(shù)據(jù)進行相關(guān)消防資源的配置。為保障消防調(diào)度方案制定的準確性，在整個消防調(diào)度過程中，兩個系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)通信不會中斷，兩者之間實時處于網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)。

四、結(jié)束語

綜上所述，消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用極大地彌補了傳統(tǒng)消防調(diào)度指揮和作戰(zhàn)指揮模式的不足，起到了重要的輔助決策作用，實現(xiàn)了力量的精準調(diào)度，確保了作戰(zhàn)指揮的科學(xué)合理，對提高消防部隊作戰(zhàn)能力和水平具有積極的指導(dǎo)意義。

[1] 李剛.消防地理信息系統(tǒng)在滅火救援指揮中應(yīng)用的認識與思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012(12):37.

[2] 寧宇.基于警用地理信息的消防GPS車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)[J].信息通信，2013(2):262-263.

[3] 王洋.GPS技術(shù)在消防調(diào)度指揮信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].信息化建設(shè)，2016(2):32.

[4] 楊斌,高德政,何政偉.消防調(diào)度指揮地理信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用[J].自然災(zāi)害學(xué)報,2010,19(2):98-102.

(責(zé)任編輯陳華)

The Setting-up and the Application of Geographical Data System in Firefighting Dispatching and Command

JI Dong

(BeijingFireCorps,Beijing100035,China)

The setting-up of the dispatch of municipal fire facilities is pivotal in the study and research of municipal development with the Chinese urbanization in recent years. The old municipal fire fighting commanding and dispatching system is not enough for efficient fire-rescuing. It is urgent to set up an efficient geographical data system for fire command and dispatching. This paper introduces the structural design of this system and lays out the frame of this design. Some key functions of the application are discussed for

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fire dispatching; firefighting command; geographical data system

2016-05-15

姬東(1983—)，男，甘肅會寧人，助理工程師。

D631.6

A

1008-2077(2016)08-0045-03