數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

劉一

（石家莊市消防救援支隊，河北石家莊 050000）

0.引言

在消防滅火救援工作中，消防人員需要及時掌握火災(zāi)現(xiàn)場的火勢大小與火情分布，結(jié)合建筑的空間結(jié)構(gòu)、通道設(shè)計與人員分布，迅速作出科學(xué)的火情判斷并制定出合理的滅火救援方案。這一過程中，可能會存在判斷不準(zhǔn)確、救援不及時、行動有危險等一系列問題，使得滅火救援效率低下，威脅到人們的財產(chǎn)安全與生命安全。而科學(xué)水平的不斷提高與信息技術(shù)的持續(xù)革新逐漸將數(shù)字化手段融入人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，消防滅火救援系統(tǒng)也不例外。利用數(shù)字化技術(shù)手段，能夠迅速精準(zhǔn)地呈現(xiàn)火災(zāi)場所的空間結(jié)構(gòu)，使得消防人員在判斷滅火救援路徑時有了更為便捷安全的保障。此外，數(shù)字化技術(shù)手段還能利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，根據(jù)當(dāng)下的火勢條件快速高效地給出最佳滅火救援方案，大大提升了消防滅火救援工作的效率，保證了人們的生命安全。

1.數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的概念

數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案是一種將滅火救援工作中的各類信息數(shù)據(jù)進行收集、整合與分析并根據(jù)信息給出相應(yīng)滅火救援預(yù)案的數(shù)字化流程體系。由于火災(zāi)現(xiàn)場往往存在著信息復(fù)雜、情勢多變以及危險性高等特點，采用人工手段設(shè)計滅火救援預(yù)案時往往會出現(xiàn)數(shù)據(jù)收集難度大、出現(xiàn)錯漏概率高、消防人員易受傷等問題。而數(shù)字化技術(shù)手段能夠?qū)?fù)雜信息與多變情勢轉(zhuǎn)變?yōu)榫_度高、容易度量的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)輸入由大量科學(xué)專業(yè)知識與滅火救援案例總結(jié)建構(gòu)出的數(shù)字化模型之中，對危險的起源位置、火勢的擴散規(guī)律、人員的行為模式、可能的災(zāi)害后果進行科學(xué)性的評估與推斷，再經(jīng)由計算機技術(shù)制定出相應(yīng)的消防滅火救援工作方案，打造科學(xué)、高效、規(guī)范、智能的消防滅火救援預(yù)案體系。

2.現(xiàn)階段數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的形式

2.1 數(shù)字模型預(yù)案技術(shù)

該預(yù)案技術(shù)是根據(jù)大量實際火災(zāi)及其相應(yīng)滅火救援案例，利用仿真技術(shù)手段，統(tǒng)計出火災(zāi)的發(fā)展規(guī)律與滅火救援行動規(guī)律，構(gòu)建火災(zāi)數(shù)字模型與消防滅火救援?dāng)?shù)字模型。這一過程中，數(shù)字模型可以對火災(zāi)中的煙霧擴散與火勢蔓延進行模擬分析，并對人員疏散逃生行為作出合理預(yù)測，統(tǒng)計消防滅火救援工作的設(shè)備配置與人員配置，再通過形象直觀的滅火救援方案設(shè)計來指導(dǎo)消防人員的具體救援操作。數(shù)字模型預(yù)案技術(shù)智能性強，精確度高，但對理論知識與建模能力要求較高，難以在短時間內(nèi)獲得廣泛應(yīng)用，通常只應(yīng)用于大型活動或重要建筑中[1]。

2.2 Web網(wǎng)頁預(yù)案技術(shù)

Web網(wǎng)頁預(yù)案技術(shù)將火災(zāi)信息情勢、人員疏散狀況、滅火救援配置以及救援方案體系通過Web網(wǎng)頁進行連接整合，讓消防救援人員能夠在網(wǎng)頁中快速查詢火災(zāi)數(shù)據(jù)信息，修改處理相關(guān)操作，并通過動畫模擬展示消防滅火救援方案。Web網(wǎng)頁預(yù)案技術(shù)具有直觀、清晰、便捷等優(yōu)點，但模型偏向簡單化，難以準(zhǔn)確處理復(fù)雜火災(zāi)信息，智能化程度不夠。

2.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫預(yù)案技術(shù)

該預(yù)案技術(shù)建立在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫語言基礎(chǔ)之上，使得消防管理人員在進行消防滅火救援預(yù)案數(shù)據(jù)信息的收集、錄入、歸納、整合、查詢、分析、調(diào)取、繪制等工作時，能夠在簡潔的操作界面上使用簡單的操作模式進行使用。再者，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫預(yù)案技術(shù)還能夠方便預(yù)案信息的網(wǎng)絡(luò)共享，實現(xiàn)消防滅火救援體系的搭建。該預(yù)案技術(shù)在現(xiàn)階段的消防滅火救援工作中被廣泛使用[2]。

2.4 動畫課件預(yù)案技術(shù)

該預(yù)案技術(shù)是建立在PowerPoint軟件以及Flash或3D動畫制作技術(shù)基礎(chǔ)之上的，通過形象生動且直觀的圖形與動畫形式將消防滅火救援預(yù)案可視化，并通過符合人體工程力學(xué)與思維模式的簡潔操作全方位地查詢滅火救援預(yù)案的相關(guān)信息。動畫課件預(yù)案技術(shù)以其直觀、便捷的特點，通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的建筑體系的火情救援演示說明中。

2.5 GIS信息預(yù)案技術(shù)

GIS信息預(yù)案技術(shù)針對GPS技術(shù)、GSM網(wǎng)絡(luò)、GIS信息系統(tǒng)與數(shù)字城市、火災(zāi)規(guī)律評估模型等信息技術(shù)平臺進行二次開發(fā)，實現(xiàn)消防滅火救援預(yù)案的實時信息共享，構(gòu)建全方位的消防滅火救援預(yù)案體系[3]。

3.現(xiàn)階段數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的問題

3.1 態(tài)度不夠認真重視

現(xiàn)階段的消防滅火救援工作中，消防管理人員往往保持著較為傳統(tǒng)的消防救援工作觀念，習(xí)慣性地采用人工模式對火災(zāi)現(xiàn)場的情況進行經(jīng)驗性的分析推斷，可能存在判斷失誤、預(yù)案不嚴(yán)謹?shù)仁杪斐蓢?yán)重的災(zāi)情后果。即使這樣，很多消防管理人員往往不信任數(shù)字化技術(shù)手段，忽視數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)的重要作用，使得數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)無法從觀念上獲得支持與推動。

3.2 格式不夠規(guī)范統(tǒng)一

現(xiàn)階段的消防滅火救援工作還是以傳統(tǒng)的人工判斷與方案設(shè)計模式為主，數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)還處在不夠成熟的起步階段中，不同地區(qū)與不同單位成立不同的研究小組，通過相對單元化、原子化的研究模式，運用本地的技術(shù)手段進行分散研究與開發(fā)工作。這就使得目前的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)從開發(fā)到使用過程中都沒有規(guī)范化的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，呈現(xiàn)出較為混亂的特點，導(dǎo)致數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系的構(gòu)建難以完整化、立體化、全面化，讓消防滅火救援工作出現(xiàn)困難。

3.3 技術(shù)不夠高端智能

在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系的建設(shè)中，由于研發(fā)人員與管理人員缺乏較高層級的專業(yè)知識與研究能力，在創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的發(fā)揮上也展現(xiàn)出不足，人們對數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)的想象僅僅局限于利用計算機將火災(zāi)數(shù)據(jù)信息與對應(yīng)消防滅火預(yù)案設(shè)計錄入并儲存起來，或者只是采用簡單的統(tǒng)計圖、數(shù)據(jù)與動畫對火災(zāi)以及消防滅火救援預(yù)案進行可視化演示，忽略了數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)廣闊的技術(shù)發(fā)展空間。數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)取代人工預(yù)測推斷模式，將數(shù)字技術(shù)的智能化發(fā)揮到極限，讓技術(shù)代替人們進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計、計算以及分析，給出高精確、高效率的消防滅火救援方案設(shè)計。

3.4 體系不夠合理使用

目前的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案設(shè)計中，由于數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案技術(shù)不夠成熟，往往只應(yīng)用于較為基礎(chǔ)的功能性演示，沒有結(jié)合實際火災(zāi)情況進行參與實踐測試，使得數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系不夠科學(xué)合理，缺乏實用性。在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的整體設(shè)計中，很多有簡化空間的簡單預(yù)案過于復(fù)雜，無法高效應(yīng)用于火災(zāi)實際消防滅火救援工作中，還有部分形式復(fù)雜、設(shè)計難度較大的預(yù)案過于簡化，忽略了很多在火災(zāi)中需要考慮涉及的因素與數(shù)據(jù)，容易造成消防滅火救援工作的危險。在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可能存在忽視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境支持程度的問題，以及模塊化設(shè)計不符合消防人員使用習(xí)慣的問題。在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的界面設(shè)計中，會存在界面結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，不符合消防人員操作心理與操作模式的問題。這些問題都會導(dǎo)致數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案不能有效應(yīng)用到火災(zāi)實際滅火救援工作中，降低了系統(tǒng)實用性。

3.5 規(guī)劃不夠長遠先進

數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計是面向現(xiàn)代化、未來化與國際化的技術(shù)手段，研發(fā)人員與管理人員需要充分發(fā)揮自己專業(yè)知識素養(yǎng)與創(chuàng)新思維能力，對數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的未來進行合理展望，規(guī)劃出數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的發(fā)展路徑與應(yīng)用步驟，建設(shè)全面、完善、先進的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系?，F(xiàn)階段的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案設(shè)計與研發(fā)過程中，很多單位與研發(fā)管理人員缺乏前瞻性的戰(zhàn)略眼光，沒有開辟出合適的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案研發(fā)新道路，使得在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案在開發(fā)與應(yīng)用過程中沒有科學(xué)合理先進的發(fā)展目標(biāo)與發(fā)展思路，限制了數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案技術(shù)的實現(xiàn)與廣泛使用。

4.設(shè)計并實現(xiàn)數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的策略

4.1 樹立科學(xué)觀念，增加重視程度

實踐的進步離不開觀念的先行，在現(xiàn)階段的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計實現(xiàn)過程中，存在著重視程度不夠、思維觀念陳舊的問題，使得數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計工作得不到觀念支持與推進，習(xí)慣性地采用人工操作的方式對火災(zāi)現(xiàn)場的情況進行經(jīng)驗性地分析推斷。一方面導(dǎo)致消防滅火救援工作效率較為低下，另一方面有可能因為判斷失誤造成救援工作無法完成、救援人員陷入危險等疏漏，產(chǎn)生嚴(yán)重的火災(zāi)后果。消防管理人員需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的消防救援工作思維，樹立科學(xué)的技術(shù)觀念與工作觀念，重視并學(xué)習(xí)數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案技術(shù)的使用方式，讓數(shù)字技術(shù)手段輔助消防人員更快更好地完成消防滅火救援工作，一方面能夠極大地提高工作效率，另一方面也保證了消防滅火救援人員的生命安全，從人性化的角度出發(fā)，為消防滅火救援工作作出貢獻[4]。

4.2 規(guī)范格式體系，統(tǒng)一研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)

在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計使用中，由于數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)剛剛起步且尚未成熟，國內(nèi)的研發(fā)模式呈現(xiàn)出相對單元化與原子化的特征，不同地區(qū)與不同單位的研發(fā)團隊獨立發(fā)展出一套格式體系與研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，使得數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計沒有統(tǒng)一規(guī)范的固定標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)程序較為混亂復(fù)雜。因此，在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)過程中，一方面需要規(guī)范預(yù)案格式體系，使得各地不同的消防滅火救援組織都能夠按照嚴(yán)格規(guī)范的救援方案與戰(zhàn)術(shù)程序進行消防滅火救援，有利于各地消防部隊的跨區(qū)域統(tǒng)一作戰(zhàn)。另一方面，需要統(tǒng)一數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的軟件系統(tǒng)，從而搭建完整化、立體化、全面化的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系，保證消防滅火救援工作的順利開展與高效進行。

4.3 加快技術(shù)革新，建立智能系統(tǒng)

在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系的建設(shè)中，專業(yè)知識的缺乏與技術(shù)手段的落后使得現(xiàn)階段的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)主要停留在利用計算機將火災(zāi)數(shù)據(jù)信息與對應(yīng)消防滅火預(yù)案設(shè)計進行錄入儲存的技術(shù)層面，以及采用簡單的統(tǒng)計圖、數(shù)據(jù)與動畫對火災(zāi)以及消防滅火救援預(yù)案進行可視化演示的技術(shù)層面，使得數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)廣闊的技術(shù)發(fā)展空間被大大忽略。針對這一問題，需要相關(guān)研發(fā)人員不斷更新自己的專業(yè)知識，提高自己的研發(fā)能力，加快數(shù)字技術(shù)的革新進程，將數(shù)字技術(shù)的智能化發(fā)揮到極限，從而設(shè)計效率高、精確度高以及安全性強的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案。

4.4 參與實戰(zhàn)演練，增強實用性能

為了提高數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系的實用性，需要研發(fā)人員從預(yù)案內(nèi)容設(shè)置、預(yù)案操作流程、決策生成特性以及功能拓展可能等角度出發(fā)，設(shè)計出實用性強的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案體系。在預(yù)案內(nèi)容設(shè)置中，需要結(jié)合火災(zāi)場所信息的復(fù)雜程度、火勢情況的變化可能以及人員疏散的行為模式，給出消防滅火救援人員最為重要緊急的救援信息，讓消防救援人員迅速理解救援步驟，展開高效的救援工作。在預(yù)案操作流程中，需要按照消防滅火救援人員的操作習(xí)慣與操作需求設(shè)計出簡潔高效的界面設(shè)置與操作流程，使得救援工作人員能夠大大節(jié)省操作時間成本，加速消防滅火救援工作的施行。在決策生成特性層面，需要在數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計中綜合不同專業(yè)的知識體系，利用數(shù)字仿真技術(shù)模擬出火災(zāi)擴散趨勢與人員疏散走向，設(shè)計出動態(tài)化、智能化的數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)，保證消防滅火救援工作的順利實施。在功能的拓展可能層面，需要考慮不同地區(qū)與不同平臺的技術(shù)發(fā)展水平，結(jié)合當(dāng)?shù)氐幕馂?zāi)案例突發(fā)狀況與滅火救援工作的配置情況與施行特點，讓數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的拓展功能，從而滿足不同地區(qū)的消防滅火救援需要。

5.結(jié)語

社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展加速了城市化進程的推進，在飛速發(fā)展的城市基礎(chǔ)建設(shè)過程中，建筑物呈現(xiàn)出數(shù)量龐大、形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，這些特點更容易在建筑中留下消防安全隱患，使得火災(zāi)發(fā)生時滅火救援工作實施困難。這就需要對傳統(tǒng)不夠精準(zhǔn)、直觀、全面、高效的消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)進行技術(shù)革新，通過數(shù)字化技術(shù)手段提高數(shù)字化預(yù)案平臺的直觀性、精確度以及便捷性。數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案是一種將火災(zāi)信息數(shù)據(jù)進行收集、整合與分析并給出相應(yīng)滅火救援預(yù)案的數(shù)字化流程體系，現(xiàn)階段數(shù)字化滅火救援預(yù)案有數(shù)字模型、Web網(wǎng)頁、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、動畫課件、GIS信息等幾種形式，但仍存在著態(tài)度不夠認真重視、格式不夠規(guī)范統(tǒng)一、技術(shù)不夠高端智能、體系不夠合理實用、規(guī)劃不夠長遠先進的問題。需要通過樹立科學(xué)觀念，增加重視程度，規(guī)范格式體系，統(tǒng)一研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，加快技術(shù)革新，建立智能系統(tǒng)，參與實戰(zhàn)演練，增強實用性能，培養(yǎng)戰(zhàn)略眼光，進行長遠規(guī)劃等一系列措施改進數(shù)字化滅火救援預(yù)案設(shè)計水平與實現(xiàn)方式。