基于物聯(lián)網(wǎng)的滅火救援戰(zhàn)斗力量調度指揮探討

吳帥

摘要：根據(jù)火災撲救力量調度指揮基本要求，提出了互聯(lián)網(wǎng)時期消防救援力量調度指揮總體架構，分析了物聯(lián)網(wǎng)時期消防調度指揮所包含的重要技術，探究了消防救援隊伍的具體實踐。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);滅火救援;救援力量;調度指揮

針對滅火與應急救援而言，調度指揮融入整個行動的始末，屬于滅火與應急救援的重點及靈魂，調度指揮是否高效與精準，直接影響著整個戰(zhàn)斗過程的成敗。現(xiàn)今，災情表現(xiàn)出多樣化態(tài)勢，僅僅以指揮者的經(jīng)驗與膽識展開煩瑣的調度指揮非常困難，而依靠物聯(lián)網(wǎng)技術調度指揮屬于物聯(lián)網(wǎng)最新的觀念在消防方面的具體使用和基本表現(xiàn)，這會大幅度提升指揮者決策的精準度與速度，且可以較大限度保證救援人員的生命安全。

一、物聯(lián)網(wǎng)時期消防調度指揮的重要技術

（一）感知層系統(tǒng)

感知層是調度指揮的多種基礎類數(shù)據(jù)來源，其基本實現(xiàn)感知作用。涉及判斷滅火救援人員、消防車、設備器材的狀態(tài)信號。基本功能在于對對象布置狀態(tài)、部位、總量、行為環(huán)境情況及物質屬性等動態(tài)和靜態(tài)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)大范圍、分布式的采集與狀況識別。感知層系統(tǒng)涉及電子標簽系統(tǒng)與傳感器系統(tǒng)。RFID 基于無線電信號判斷特殊目標且讀寫相關信息。當前，正在探究把天線集成于標簽芯片上，不用外部器件就能運行，能削減標簽體積，減少成本;傳感器屬于一種檢測設備，可以探測到目標內容，并根據(jù)特定規(guī)律改變?yōu)殡娦盘杺鬟f出去，以符合數(shù)據(jù)的傳遞、處理、保存、顯示、記錄與管理等需求。

（二）網(wǎng)絡層系統(tǒng)

網(wǎng)絡層的根本任務是把感知層所獲取的信息，利用各種網(wǎng)絡系統(tǒng)完成傳遞。調度指揮物聯(lián)網(wǎng)應當具有集成有線與無線網(wǎng)絡技術，能完成透明無縫連接和完成自我配置與有層次的組網(wǎng)框架。相關技術包括4G通信系統(tǒng)、IPv6系統(tǒng)。

（三）處理層系統(tǒng)

處理層屬于整個關鍵“智慧”的來源，基本功能在于完成數(shù)據(jù)表達和處理，最后實現(xiàn)語義互操作與信息共享的目標。處理層系統(tǒng)包括大數(shù)據(jù)應用與云計算科技。大數(shù)據(jù)應用包括批處理、流處理與交互分析三類計算方式：離線批處理系統(tǒng)以MapReduce與Hadoop為主要代表;實時流處理系統(tǒng)以雅虎的S4及Twiter的Storm為主要代表，交互式分析系統(tǒng)以谷歌的Dremel為主要代表;云計算的基本應用模式包括SaaS、PaaS與laaS。

二、消防救援力量調度指揮方面物聯(lián)網(wǎng)科技的具體實踐分析

網(wǎng)絡發(fā)展是物聯(lián)網(wǎng)背景下消防調度指揮的核心，因為3G/4G公網(wǎng)覆蓋面積十分普遍，涉及建筑結構內部、地下室、隧道等區(qū)域均可以完成信號覆蓋，并且?guī)挻?，依?G/4G公網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳遞，可以符合現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量傳遞要求。

（一）消防救援車輛調度指揮

目前消防救援車輛調度指揮已經(jīng)完成應用GPS與GIS系統(tǒng)對車輛實施動態(tài)控制，在指揮部門的電子地圖上呈現(xiàn)出行車路線與消防車輛位置內容。指揮部門聯(lián)絡員再結合現(xiàn)實情況，使用無線通信裝置，實時調度指揮消防車輛與修改行車路線。物聯(lián)網(wǎng)背景下，車輛調度指揮可以妥善處理采集信息難與不準確的現(xiàn)狀，如今有以下基本運用：

1.警情提示與現(xiàn)場共享。移動APP實時聯(lián)網(wǎng)，通過指揮部門服務器同步警情，且對各級指戰(zhàn)員傳達警情狀況，并提醒轄區(qū)消防站出警。通信人員利用車載終端手機能夠對轄區(qū)內火勢狀況以視頻及文字形式實現(xiàn)速報，其余人員能夠經(jīng)過推送消息了解現(xiàn)場情況。

2.創(chuàng)建車輛現(xiàn)場收集終端和指揮部門通信通道，經(jīng)整體分析判斷，研究匹配最恰當?shù)目烧{度消防車輛，且能夠把消防車輛在火災現(xiàn)場的滅火救援?？坎课活A先精準顯示于車載器上，可以保證戰(zhàn)斗車輛及時進入現(xiàn)場。

3.不穩(wěn)定因素下智能設計行車路線?？梢园呀痪⒅伟部刂票O(jiān)控攝像頭所獲得的信息融入物聯(lián)網(wǎng)，且把有效視頻內容智能判斷數(shù)字化，及時計算分析，設計出最短路線傳輸?shù)匠鼍儡嚒?/p>

4.水源查找。指揮員能利用車載手機查找附近水源，能清楚獲得水源位置信號、養(yǎng)護記錄，如果已經(jīng)有消防車輛使用水源，則該消防水源不會顯示于其他車載器上，提升了消防車供水速度。

5.消防車輛運行狀態(tài)及時反饋。基于消防車總線平臺和在核心位置安裝傳感設備對消防車發(fā)動機、水泵、泡沫箱、電池、胎壓和車載器材等重要參數(shù)實現(xiàn)收集[1]。把這些數(shù)據(jù)基于雙向數(shù)據(jù)交互通道回傳到指揮部門，以精準顯示消防車輛狀態(tài)。

6.設備器材控制。利用移動APP掃描車載設備二維碼能夠顯示器材設備的性能系、操作應用說明、養(yǎng)護記錄和在消防車輛設備箱的擺放位置。

7.可以實時獲得車載滅火劑量和應用時間等系數(shù)，且把這些參數(shù)上傳到指揮部門，基于信息庫現(xiàn)有的海量信息，挖掘和研判分析現(xiàn)有信息，對事故現(xiàn)場滅火劑需求態(tài)勢加以預判。

8.當確定要實施滅火劑調度保障劑量后，可以智能向滿足要求的物聯(lián)網(wǎng)存儲系統(tǒng)傳出調運信號和調運計劃，且在整個調運環(huán)節(jié)進行實時動態(tài)監(jiān)控。而且，把位置狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳到指揮部門，基于模型計算，讓事故現(xiàn)場及時調節(jié)供應強度和戰(zhàn)術，避免產(chǎn)生火場滅火劑中斷現(xiàn)象。

（二）救援人員調度指揮

救援人員屬于整個滅火救援過程的關鍵因素，屬于各項任務的主體。但是，通常在滅火救援現(xiàn)場指揮員難以把握救援人員的實時位置，僅能利用無線對講機和公共通信裝置間接獲取救援人員的位置信號。這一點不利于高效規(guī)范的組織指揮，而且，也無法保證救援人員的生命安全[2]。在滅火救援階段，指揮員唯有對每個小組救援人員的位置布置、戰(zhàn)斗路線的選取、供水線路敷設和水槍陣地的建立等內容了如指掌，方可作出科學的決策。依靠物聯(lián)網(wǎng)技術，救援人員調度指揮當前有如下基本運用：

1.生命體征監(jiān)測儀。實時獲得各級指戰(zhàn)員基本資料，這類基本資料涉及，各級指戰(zhàn)員姓名年齡資料、各種生命體征、空氣呼吸器運行狀態(tài)。可以針對偏離標準指標的參數(shù)展開計算，符合報警值后，給監(jiān)控者傳出危險警告，且判定危險種類。生命體征數(shù)據(jù)收集端通過救援人員隨身攜帶佩戴在胸前，收集各種生理指標。另外，對特定時長坐標部位不出現(xiàn)變化的救援人員加以標記，且向指揮員傳出預警，避免救援人員因為受傷昏迷而面臨危險。

2.室內定位儀。室內定位包括紅外線室內定位系統(tǒng)、藍牙室內定位系統(tǒng)、ZigBee室內定位系統(tǒng)、超聲波定位系統(tǒng)以及UWB定位系統(tǒng)等。突出人員定位功能，于濃煙下，指揮員能借助終端掌握救援人員的朝向信息，根據(jù)建筑結構，能基于方向信號指引救援人員安全返回[3]。大都以地磁結構模型作為使用基礎，且根據(jù)人體運動學模型進行輔助判斷實現(xiàn)定位追蹤，不用考慮信道傳遞模型，也不用考慮高精準的時鐘同步情況，當前正在推廣期間。

3.陣地部位實時獲取。第一抵達的指揮員，對陣地的具體情況必須了如指掌，但當火場火勢出現(xiàn)擴大蔓延時，不僅可以更為直觀顯示出目前陣地針對火情的相對部位，可以快速科學的再次部署;而且當現(xiàn)場指揮權出現(xiàn)改變，高一級的指揮員可以直觀獲得初戰(zhàn)指揮的安排狀況，大幅度提升交接速率。

三、物聯(lián)網(wǎng)時期消防調度指揮優(yōu)化

（一）全面創(chuàng)建消防遠程監(jiān)控平臺。整體應用RFID、無線傳遞、云計算、大數(shù)據(jù)等科技，基于有線、無線、移動通信等現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)通信方式，整合各信息中心，擴展監(jiān)控平臺聯(lián)網(wǎng)客戶數(shù)量，優(yōu)化系統(tǒng)報警聯(lián)動作用，為滅火救援戰(zhàn)斗指揮決策帶來信息支撐。要完成由高層至地下險情監(jiān)控整體覆蓋，建筑水源全知曉，特別是要加強對結構集中、人流量大、救援力量很難到達的關鍵區(qū)域實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)察[4]。積極采取圖像識別系統(tǒng)檢測警示火光與燃燒煙霧，且由信息中心加以研判分析。就近些年火災數(shù)量不斷增加的電氣火災而言，要全面創(chuàng)建電氣火災信息監(jiān)控平臺，及時了解線纜溫度與工況，對線路、設備頻道維修、損壞的主要單位、主要地區(qū)備案統(tǒng)計，且做好各種信息化預案。

（二）全面創(chuàng)建發(fā)展戰(zhàn)斗力量實時監(jiān)控平臺。要注重對消防車、指戰(zhàn)員、滅火救援設備和聯(lián)動力量的數(shù)據(jù)精準獲取，完善基礎數(shù)據(jù)收集維護方式，完成轄區(qū)消防隊伍、多種模式消防小組、設備器材、基本物資，歷史記錄，培訓成績等資料展示。以歷史信息為基礎，建立數(shù)學配給模型，給高效指揮與力量調度帶來精準的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（三）全面創(chuàng)建發(fā)展信息資源整合分析系統(tǒng)。數(shù)據(jù)收集多元化引起的必然結果即信息冗雜，且事故不確定性因素很大，僅僅憑一種或多種信息類型很難評判現(xiàn)場火情。由此，需挑選、聚類大量信息加以研判。注重對化工品加工運送全流程信息采集，協(xié)同每個職能監(jiān)管中心，傳遞相關信息，實現(xiàn)綜合化管理。

四、結語

各地區(qū)，各種類的滅火救援站、小組戰(zhàn)斗互聯(lián)互通。目前，有些試點消防團隊把物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)融進消防方面，效果明顯，慢慢成熟，但包含的相關技術規(guī)范不一樣，這對全國區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的再推廣普及有明顯限制，還對今后跨地區(qū)戰(zhàn)斗力量調度指揮有明顯障礙“摸著石頭過河”的過程已經(jīng)過去，要加強集中技術規(guī)范，建立各消防支隊、消防大隊、消防站資料、器材互聯(lián)互通樞紐，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)跨地區(qū)調度指揮奠定基礎。總隊系統(tǒng)起到承上啟下功能，體現(xiàn)對屬地事故處置及救援指揮的精準管控;支隊系統(tǒng)在擴展現(xiàn)有消防接處警平臺功能的前提，創(chuàng)建個性化判斷研究工具與輔助指揮應用，體現(xiàn)各類數(shù)據(jù)采集、上報、精準化指揮與全過程規(guī)范站評。

參考文獻：

[1]楊林.“互聯(lián)網(wǎng)+”的全民消防滅火救援機制構建[J].今日消防，2019，4（11）：18-19.

[2]許建旗.消防滅火救援中的環(huán)境污染問題與應對策略[J].消防界（電子版），2019，5（20）：33.

[3]熊小兵.城市公安消防滅火救援可視化調度平臺建設研究[J].信息與電腦（理論版），2019，31（19）：20-21.

[4]魯子辰，張一帆，胡明威，戈文祺，崔聞珊.4G移動通信技術在消防滅火救援指揮系統(tǒng)中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（15）：16-17.