基于物聯網的滅火救援戰斗力量調度指揮探討

吳帥

摘要：根據火災撲救力量調度指揮基本要求，提出了互聯網時期消防救援力量調度指揮總體架構，分析了物聯網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：物聯網;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，直接影響著整個戰斗過程的成敗。現今，災情表現出多樣化態勢，僅僅以指揮者的經驗與膽識展開煩瑣的調度指揮非常困難，而依靠物聯網技術調度指揮屬于物聯網最新的觀念在消防方面的具體使用和基本表現，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、物聯網時期消防調度指揮的重要技術

（一）感知層系統

感知層是調度指揮的多種基礎類數據來源，其基本實現感知作用。涉及判斷滅火救援人員、消防車、設備器材的狀態信號。基本功能在于對對象布置狀態、部位、總量、行為環境情況及物質屬性等動態和靜態的數據實現大范圍、分布式的采集與狀況識別。感知層系統涉及電子標簽系統與傳感器系統。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，并根據特定規律改變為電信號傳遞出去，以符合數據的傳遞、處理、保存、顯示、記錄與管理等需求。

（二）網絡層系統

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

（三）處理層系統

處理層屬于整個關鍵“智慧”的來源，基本功能在于完成數據表達和處理，最后實現語義互操作與信息共享的目標。處理層系統包括大數據應用與云計算科技。大數據應用包括批處理、流處理與交互分析三類計算方式：離線批處理系統以MapReduce與Hadoop為主要代表;實時流處理系統以雅虎的S4及Twiter的Storm為主要代表，交互式分析系統以谷歌的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網科技的具體實踐分析

網絡發展是物聯網背景下消防調度指揮的核心，因為3G/4G公網覆蓋面積十分普遍，涉及建筑結構內部、地下室、隧道等區域均可以完成信號覆蓋，并且帶寬大，依靠3G/4G公網完成數據傳遞，可以符合現場數據測量傳遞要求。

（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完成應用GPS與GIS系統對車輛實施動態控制，在指揮部門的電子地圖上呈現出行車路線與消防車輛位置內容。指揮部門聯絡員再結合現實情況，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。物聯網背景下，車輛調度指揮可以妥善處理采集信息難與不準確的現狀，如今有以下基本運用：

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

2.創建車輛現場收集終端和指揮部門通信通道，經整體分析判斷，研究匹配最恰當的可調度消防車輛，且能夠把消防車輛在火災現場的滅火救援停靠部位預先精準顯示于車載器上，可以保證戰斗車輛及時進入現場。

3.不穩定因素下智能設計行車路線。可以把交警、治安控制監控攝像頭所獲得的信息融入物聯網，且把有效視頻內容智能判斷數字化，及時計算分析，設計出最短路線傳輸到出警消防車。

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、養護記錄，如果已經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動機、水泵、泡沫箱、電池、胎壓和車載器材等重要參數實現收集[1]。把這些數據基于雙向數據交互通道回傳到指揮部門，以精準顯示消防車輛狀態。

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，且把這些參數上傳到指揮部門，基于信息庫現有的海量信息，挖掘和研判分析現有信息，對事故現場滅火劑需求態勢加以預判。

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網存儲系統傳出調運信號和調運計劃，且在整個調運環節進行實時動態監控。而且，把位置狀態數據上傳到指揮部門，基于模型計算，讓事故現場及時調節供應強度和戰術，避免產生火場滅火劑中斷現象。

（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。依靠物聯網技術，救援人員調度指揮當前有如下基本運用：

1.生命體征監測儀。實時獲得各級指戰員基本資料，這類基本資料涉及，各級指戰員姓名年齡資料、各種生命體征、空氣呼吸器運行狀態。可以針對偏離標準指標的參數展開計算，符合報警值后，給監控者傳出危險警告，且判定危險種類。生命體征數據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、藍牙室內定位系統、ZigBee室內定位系統、超聲波定位系統以及UWB定位系統等。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，且根據人體運動學模型進行輔助判斷實現定位追蹤，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;而且當現場指揮權出現改變，高一級的指揮員可以直觀獲得初戰指揮的安排狀況，大幅度提升交接速率。

三、物聯網時期消防調度指揮優化

（一）全面創建消防遠程監控平臺。整體應用RFID、無線傳遞、云計算、大數據等科技，基于有線、無線、移動通信等現代互聯網通信方式，整合各信息中心，擴展監控平臺聯網客戶數量，優化系統報警聯動作用，為滅火救援戰斗指揮決策帶來信息支撐。要完成由高層至地下險情監控整體覆蓋，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域實現聯網監察[4]。積極采取圖像識別系統檢測警示火光與燃燒煙霧，且由信息中心加以研判分析。就近些年火災數量不斷增加的電氣火災而言，要全面創建電氣火災信息監控平臺，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、主要地區備案統計，且做好各種信息化預案。

（二）全面創建發展戰斗力量實時監控平臺。要注重對消防車、指戰員、滅火救援設備和聯動力量的數據精準獲取，完善基礎數據收集維護方式，完成轄區消防隊伍、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，建立數學配給模型，給高效指揮與力量調度帶來精準的數據依據。

（三）全面創建發展信息資源整合分析系統。數據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，協同每個職能監管中心，傳遞相關信息，實現綜合化管理。

四、結語

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

參考文獻：

[1]楊林.“互聯網+”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中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（15）：16-17.