消防救援作戰(zhàn)指揮“數(shù)字一張圖”輔助決策系統(tǒng)的設計及應用

朱海

摘要：為了確保消防救援指揮工作能夠有效開展，提高消防救援隊伍的實戰(zhàn)指揮輔助決策能力，現(xiàn)設計一款功能完善、實用性強的“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)。首先，在分析系統(tǒng)應用需求的基礎上，從系統(tǒng)架構(gòu)設計、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計兩個方面入手，完成系統(tǒng)總體設計。其次，從用戶登錄功能設計、設備管理功能設計、視頻資料管理功能設計三個方面入手，完成系統(tǒng)功能模塊設計。最后，從作戰(zhàn)基礎數(shù)據(jù)系統(tǒng)應用、接處警系統(tǒng)應用、輔助決策系統(tǒng)應用、戰(zhàn)評系統(tǒng)應用四個方面入手，研究了“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)的具體應用。結(jié)果表明：本文所設計的“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)運行正常、可靠、穩(wěn)定，各個功能模塊實現(xiàn)滿足設計相關要求。希望通過這次研究探索分析，為消防科學研發(fā)技術人員提供有效的借鑒和參考。

關鍵詞：數(shù)字一張圖；消防救援決策輔助系統(tǒng)；運用；拓展

隨著經(jīng)濟發(fā)展進程加快，當前各類災害事故頻繁發(fā)生，對當前消防救援指揮提出了更高的要求。由于火災事故大多集中出現(xiàn)于商業(yè)中心、物資密集區(qū)等，這就增加了火災蔓延速度，此處列舉不僅局限于火災事故，當前的消防救援隊伍面對的是全災種，應對的是大應急。同時，還加大了消防救援的難度，所以在進行消防救援期間，消防救援指揮人員通過使用“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)，對現(xiàn)場救援情況進行科學地指揮和調(diào)度，而這一目標的實現(xiàn)，離不開對“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)的設計和應用。通過設計和應用該系統(tǒng)，可以遠程動態(tài)實時了解和掌握火情發(fā)展情況，確保消防救援指揮的有效性和科學性，便于相關人員結(jié)合現(xiàn)場火災情況科學制定救援策略。因此，如何科學地設計和應用“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)是消防科學研發(fā)技術人員需深入探討的問題。

一、系統(tǒng)總體設計

（一）系統(tǒng)架構(gòu)設計

如圖1所示，“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)主要由三個層級組成，第一層是數(shù)字采集層。主要是對重要的數(shù)據(jù)進行采集和整理，例如：圖片、圖像、文字等相關信息進行系統(tǒng)的采集和整理，然后將所整理的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)存儲層儲存起來。在采集數(shù)據(jù)時，一般需要傳感器、攝像頭。借助互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲層，完整的保存數(shù)據(jù)。第二層數(shù)據(jù)存儲層，將采集層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行優(yōu)化處理，利用分布式文件系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行快速分析，對其進行分類儲存。該層需要滿足用戶數(shù)據(jù)訪問的需求，所以數(shù)據(jù)儲存必須具有拓展性、時效性和可靠性。同時，該層通過數(shù)據(jù)備份方式，對重要數(shù)據(jù)可以加密保護，避免其泄露。第三層數(shù)字展示層，即通過采集和存儲的數(shù)據(jù)，可以借助計算機數(shù)據(jù)分析功能，將數(shù)據(jù)以一定的圖形展現(xiàn)在用戶面前或管理層面前。管理層或用戶端能快速清晰的掌握數(shù)據(jù)特點，以便于掌握實施情況，及時采取防御措施［1］。

圖1 “數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

（二）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計和構(gòu)建，方便用戶分類化管理個人基本信息，同時為系統(tǒng)數(shù)據(jù)備用提供了技術支持。因此，加強對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計顯得尤為重要。對于“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)庫主要用于對用戶名、登錄賬號、設備品牌、在線設備、離線設備等相關信息的安全化存儲和管理［2］。總之，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)處理方面發(fā)揮著重要的作用。技術人員一定要高度重視系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計，一定要設計安全性能好、龐大儲存空間的數(shù)據(jù)庫，以滿足后期工作中數(shù)據(jù)處理的需求。

二、系統(tǒng)功能模塊設計

為了進一步提高“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實用性，技術人員必須要嚴格按照如圖2所示的系統(tǒng)功能模塊設計示意圖，完成對以下幾個功能模塊的設計。這些功能在實際設計中，所選用的開發(fā)工具eclipse，開發(fā)語言以JAVA為主，整個web展示主要運用了以下三種技術，分別是JSP技術、Spring技術和Hibernate技術。

（一）用戶登錄功能設計

用戶登錄主流程如圖3所示。

由圖3可以得知，用戶注冊成功后登錄該系統(tǒng)時，在登錄界面的設計主要是為了滿足用戶的需求，對用戶的身份進行認證。登錄前輸入賬號和密碼，系統(tǒng)會對客戶端信息加以保密，防止跟蹤，同時可以安全的在內(nèi)網(wǎng)中保存和記憶賬號、密碼。當用戶登錄時，服務器可以識別用戶信息，認證通過后用戶才能解鎖權(quán)限，獲取用戶想要獲取的信息。當用戶登錄獲取信息時，系統(tǒng)會為用戶加載和呈現(xiàn)相應的檢索模塊。但是，當用戶名與密碼不匹配時，驗證失敗，用戶將被限制訪問［3］。

（二）設備管理功能設計

設備管理功能主要用于對設備ID、設備列表、設備狀態(tài)等信息的管理，當用戶正常登錄和訪問該系統(tǒng)后，可以實現(xiàn)對當前系統(tǒng)設備資源信息的自動化獲取。此時，當用戶點擊在線用戶時，可以自動獲取和了解當前系統(tǒng)在線用戶名、IP地址等相關信息。

（三）視頻資料管理功能設計

該功能在實際設計中，主要用到了分屏技術，采用無線傳輸?shù)姆绞剑蛑ш牎⒖傟牥踩⒖煽康貍鬏敱銛y設備所采集的視頻信息，此時，上級單位可以利用投影墻，向相關人員播放所接收到的多個現(xiàn)場實時視頻或者一個實時視頻［4］。

三、系統(tǒng)具體應用

（一）作戰(zhàn)基礎數(shù)據(jù)系統(tǒng)應用

作戰(zhàn)基礎數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要包含基礎地圖地理系統(tǒng)、執(zhí)勤實力系統(tǒng)、水源管理系統(tǒng)、數(shù)字化預案系統(tǒng)、音視頻及共享數(shù)據(jù)系統(tǒng)五個子系統(tǒng)，這五個子系統(tǒng)的具體應用情況如下：（1）基礎地圖地理系統(tǒng)應用［5］。該子系統(tǒng)在實際應用中，主要是在參照高德商用地圖底層數(shù)據(jù)資源的基礎上，確保互聯(lián)網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)更新的及時性和有效性，同時在相關政府應急部門的配合下，完成對GIS平臺的搭建。（2）執(zhí)勤實力系統(tǒng)應用。執(zhí)勤實力系統(tǒng)在實際應用中，主要用于對干部、文員、專家?guī)臁⒙?lián)動單位、車輛、滅火藥劑等信息的全面化采集和匯聚，并自動生成執(zhí)勤實力數(shù)據(jù)圖層。（3）水源管理系統(tǒng)應用。水源管理系統(tǒng)在實際應用中，主要用于對消防部門水源檢查相關信息數(shù)據(jù)的采集以及水利部門相關自然資源的匯聚，確保共享的及時性和有效性。（4）數(shù)字化預案系統(tǒng)應用。數(shù)字化預案系統(tǒng)在實際應用中，主要用于對各種數(shù)字化預案信息的全面化采集，并完成對數(shù)據(jù)共享模塊和演練模塊的統(tǒng)一創(chuàng)建，為數(shù)據(jù)共享第三方提供重要的數(shù)據(jù)支撐，同時還能科學地評估滅火救援實地演練情況。（5）音視頻及共享數(shù)據(jù)系統(tǒng)應用［6］。音視頻及共享數(shù)據(jù)系統(tǒng)在實際應用中，主要用于對衛(wèi)星、車輛定位、對講機等相關信息的實時加載和處理，同時還能實現(xiàn)對高速卡口監(jiān)控、行業(yè)單位相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化匯聚。

（二）接處警系統(tǒng)應用

接處警系統(tǒng)主要包含以下幾個模塊：（1）數(shù)字化報警模塊。該模塊主要是在參照傳統(tǒng)119電話報警的前提下，對微信報警內(nèi)容進行擴展，指導報警人采用圖像、動畫、視頻、文字等多種形式，進行精準報警。此外，通過利用攝像機報警系統(tǒng)，開展自動巡查工作，便于相關人員在第一時間內(nèi)及時發(fā)現(xiàn)火源，并進行相關報警操作，在此基礎上，將以上報警方式所形成的警情完整、有效地顯示在一張圖上。（2）警情預判識別模塊。該模塊主要用于對報警人位置和關鍵字等信息的自動化比對，并完成對相關報警警情的合并，縮短接警調(diào)度員處理警情時間。此外，還要結(jié)合報警時段、災情類別，對當前災情等級進行科學判斷。（3）輔助調(diào)度模塊。該模塊主要用于對相關調(diào)度信息的推送，確保這些信息安全、可靠地傳輸?shù)较谰仍尽缁鹁仍⑽⑿拖勒局小Ｍ瑫r，各個作戰(zhàn)單元通過使用各種移動設備，對相關作戰(zhàn)信息進行接收、查詢和上報［7］。

（三）輔助決策系統(tǒng)應用

輔助決策系統(tǒng)主要包含以下幾個模塊；（1）最優(yōu)出警路線分析模塊。通過應用該模塊，可以實現(xiàn)對道路通過能力、道路臨時管制情況等信息的全面化采集，并向出動中隊推送所確定好的最優(yōu)出警路徑，一旦出動車輛行駛路線偏離所設置好的標準路線后，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警聲，以引起相關人員的注意。（2）情報支援模塊。通過應用該模塊，可以結(jié)合災害現(xiàn)場相關信息，完成對預案等相關信息的自動化匹配和推送。同時，根據(jù)所采集好的災害事故相關信息，科學地估算和了解滅火救援力量、滅火藥劑需量等信息，并精確地測定危險化學品蔓延情況、警戒范圍，完成對建筑倒塌計算模型的構(gòu)建。（3）協(xié)同作戰(zhàn)模塊。通過利用該模塊，可以確保該系統(tǒng)與110/120等應急指揮平臺以及水、電、燃氣等調(diào)度平臺之間建立良好的通信關系和數(shù)據(jù)交互關系，確保整個警情處于互通互融的狀態(tài)，確保各個應急聯(lián)動力量之間能夠有效地互通。（4）安全保障模塊。通過應用該模塊，可以在分析影響消防救援人員人身安全相關要素的基礎上，對災害安全等級進行科學評估，并對消防救援人員體征實時信息、建筑物位移、火災蔓延情況等相關信息進行全面化采集，并做好對這些預警信息的及時化、有效化推送，為后期消防救援決策的制定打下堅實的基礎［8］。

結(jié)束語

綜上所述，在信息時代背景下，本文所設計的“數(shù)字一張圖”消防救援決策輔助系統(tǒng)，用到了Activity組件、Service組件、BroadcastReceiver組件、ContentProvider組件Android平臺四大組件以及Java編程語言等相關技術，將視頻信號安全、可靠地傳輸?shù)皆O備采集前端中，實現(xiàn)多場景和單場景的自動化切換。同時，該系統(tǒng)主要是由設備管理功能、視頻資料管理功能等功能組成，確保圖像傳輸?shù)膶崟r性和有效性，極大地提高了用戶的使用體驗。

參考文獻

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