消防救援作战指挥“数字一张图”辅助决策系统的设计及应用

朱海

摘要：为了确保消防救援指挥工作能够有效开展，提高消防救援队伍的实战指挥辅助决策能力，現设计一款功能完善、实用性强的“数字一张图”消防救援决策辅助系统。首先，在分析系统应用需求的基础上，从系统架构设计、系统数据库设计两个方面入手，完成系统总体设计。其次，从用户登录功能设计、设备管理功能设计、视频资料管理功能设计三个方面入手，完成系统功能模块设计。最后，从作战基础数据系统应用、接处警系统应用、辅助决策系统应用、战评系统应用四个方面入手，研究了“数字一张图”消防救援决策辅助系统的具体应用。结果表明：本文所设计的“数字一张图”消防救援决策辅助系统运行正常、可靠、稳定，各个功能模块实现满足设计相关要求。希望通过这次研究探索分析，为消防科学研发技术人员提供有效的借鉴和参考。

关键词：数字一张图；消防救援决策辅助系统；运用；拓展

随着经济发展进程加快，当前各类灾害事故频繁发生，对当前消防救援指挥提出了更高的要求。由于火灾事故大多集中出现于商业中心、物资密集区等，这就增加了火灾蔓延速度，此处列举不仅局限于火灾事故，当前的消防救援队伍面对的是全灾种，应对的是大应急。同时，还加大了消防救援的难度，所以在进行消防救援期间，消防救援指挥人员通过使用“数字一张图”消防救援决策辅助系统，对现场救援情况进行科学地指挥和调度，而这一目标的实现，离不开对“数字一张图”消防救援决策辅助系统的设计和应用。通过设计和应用该系统，可以远程动态实时了解和掌握火情发展情况，确保消防救援指挥的有效性和科学性，便于相关人员结合现场火灾情况科学制定救援策略。因此，如何科学地设计和应用“数字一张图”消防救援决策辅助系统是消防科学研发技术人员需深入探讨的问题。

一、系统总体设计

（一）系统架构设计

如图1所示，“数字一张图”消防救援决策辅助系统主要由三个层级组成，第一层是数字采集层。主要是对重要的数据进行采集和整理，例如：图片、图像、文字等相关信息进行系统的采集和整理，然后将所整理的数据通过数据存储层储存起来。在采集数据时，一般需要传感器、摄像头。借助互联网将数据传输到数据存储层，完整的保存数据。第二层数据存储层，将采集层传输的数据进行优化处理，利用分布式文件系统，对数据进行快速分析，对其进行分类储存。该层需要满足用户数据访问的需求，所以数据储存必须具有拓展性、时效性和可靠性。同时，该层通过数据备份方式，对重要数据可以加密保护，避免其泄露。第三层数字展示层，即通过采集和存储的数据，可以借助计算机数据分析功能，将数据以一定的图形展现在用户面前或管理层面前。管理层或用户端能快速清晰的掌握数据特点，以便于掌握实施情况，及时采取防御措施［1］。

图1 “数字一张图”消防救援决策辅助系统架构示意图

（二）系统数据库设计

系统数据库的设计和构建，方便用户分类化管理个人基本信息，同时为系统数据备用提供了技术支持。因此，加强对系统数据库的设计显得尤为重要。对于“数字一张图”消防救援决策辅助系统而言，其数据库主要用于对用户名、登录账号、设备品牌、在线设备、离线设备等相关信息的安全化存储和管理［2］。总之，系统数据库在数据处理方面发挥着重要的作用。技术人员一定要高度重视系统数据库的设计，一定要设计安全性能好、庞大储存空间的数据库，以满足后期工作中数据处理的需求。

二、系统功能模块设计

为了进一步提高“数字一张图”消防救援决策辅助系统的稳定性和实用性，技术人员必须要严格按照如图2所示的系统功能模块设计示意图，完成对以下几个功能模块的设计。这些功能在实际设计中，所选用的开发工具eclipse，开发语言以JAVA为主，整个web展示主要运用了以下三种技术，分别是JSP技术、Spring技术和Hibernate技术。

（一）用户登录功能设计

用户登录主流程如图3所示。

由图3可以得知，用户注册成功后登录该系统时，在登录界面的设计主要是为了满足用户的需求，对用户的身份进行认证。登录前输入账号和密码，系统会对客户端信息加以保密，防止跟踪，同时可以安全的在内网中保存和记忆账号、密码。当用户登录时，服务器可以识别用户信息，认证通过后用户才能解锁权限，获取用户想要获取的信息。当用户登录获取信息时，系统会为用户加载和呈现相应的检索模块。但是，当用户名与密码不匹配时，验证失败，用户将被限制访问［3］。

（二）设备管理功能设计

设备管理功能主要用于对设备ID、设备列表、设备状态等信息的管理，当用户正常登录和访问该系统后，可以实现对当前系统设备资源信息的自动化获取。此时，当用户点击在线用户时，可以自动获取和了解当前系统在线用户名、IP地址等相关信息。

（三）视频资料管理功能设计

该功能在实际设计中，主要用到了分屏技术，采用无线传输的方式，向支队、总队安全、可靠地传输便携设备所采集的视频信息，此时，上级单位可以利用投影墙，向相关人员播放所接收到的多个现场实时视频或者一个实时视频［4］。

三、系统具体应用

（一）作战基础数据系统应用

作战基础数据系统主要包含基础地图地理系统、执勤实力系统、水源管理系统、数字化预案系统、音视频及共享数据系统五个子系统，这五个子系统的具体应用情况如下：（1）基础地图地理系统应用［5］。该子系统在实际应用中，主要是在参照高德商用地图底层数据资源的基础上，确保互联网地图数据更新的及时性和有效性，同时在相关政府应急部门的配合下，完成对GIS平台的搭建。（2）执勤实力系统应用。执勤实力系统在实际应用中，主要用于对干部、文员、专家库、联动单位、车辆、灭火药剂等信息的全面化采集和汇聚，并自动生成执勤实力数据图层。（3）水源管理系统应用。水源管理系统在实际应用中，主要用于对消防部门水源检查相关信息数据的采集以及水利部门相关自然资源的汇聚，确保共享的及时性和有效性。（4）数字化预案系统应用。数字化预案系统在实际应用中，主要用于对各种数字化预案信息的全面化采集，并完成对数据共享模块和演练模块的统一创建，为数据共享第三方提供重要的数据支撑，同时还能科学地评估灭火救援实地演练情况。（5）音视频及共享数据系统应用［6］。音视频及共享数据系统在实际应用中，主要用于对卫星、车辆定位、对讲机等相关信息的实时加载和处理，同时还能实现对高速卡口监控、行业单位相关数据的统一化汇聚。

（二）接处警系统应用

接处警系统主要包含以下几个模块：（1）数字化报警模块。该模块主要是在参照传统119电话报警的前提下，对微信报警内容进行扩展，指导报警人采用图像、动画、视频、文字等多种形式，进行精准报警。此外，通过利用摄像机报警系统，开展自动巡查工作，便于相关人员在第一时间内及时发现火源，并进行相关报警操作，在此基础上，将以上报警方式所形成的警情完整、有效地显示在一张图上。（2）警情预判识别模块。该模块主要用于对报警人位置和关键字等信息的自动化比对，并完成对相关报警警情的合并，缩短接警调度员处理警情时间。此外，还要结合报警时段、灾情类别，对当前灾情等级进行科学判断。（3）辅助调度模块。该模块主要用于对相关调度信息的推送，确保这些信息安全、可靠地传输到消防救援站、灭火救援所、微型消防站中。同时，各个作战单元通过使用各种移动设备，对相关作战信息进行接收、查询和上报［7］。

（三）辅助决策系统应用

辅助决策系统主要包含以下几个模块；（1）最优出警路线分析模块。通过应用该模块，可以实现对道路通过能力、道路临时管制情况等信息的全面化采集，并向出动中队推送所确定好的最优出警路径，一旦出动车辆行驶路线偏离所设置好的标准路线后，系统会自动发出报警声，以引起相关人员的注意。（2）情报支援模块。通过应用该模块，可以结合灾害现场相关信息，完成对预案等相关信息的自动化匹配和推送。同时，根据所采集好的灾害事故相关信息，科学地估算和了解灭火救援力量、灭火药剂需量等信息，并精确地测定危险化学品蔓延情况、警戒范围，完成对建筑倒塌计算模型的构建。（3）协同作战模块。通过利用该模块，可以确保该系统与110/120等应急指挥平台以及水、电、燃气等调度平台之间建立良好的通信关系和数据交互关系，确保整个警情处于互通互融的状态，确保各个应急联动力量之间能够有效地互通。（4）安全保障模块。通过应用该模块，可以在分析影响消防救援人员人身安全相关要素的基础上，对灾害安全等级进行科学评估，并对消防救援人员体征实时信息、建筑物位移、火灾蔓延情况等相关信息进行全面化采集，并做好对这些预警信息的及时化、有效化推送，为后期消防救援决策的制定打下坚实的基础［8］。

结束语

综上所述，在信息时代背景下，本文所设计的“数字一张图”消防救援决策辅助系统，用到了Activity组件、Service组件、BroadcastReceiver组件、ContentProvider组件Android平台四大组件以及Java编程语言等相关技术，将视频信号安全、可靠地传输到设备采集前端中，实现多场景和单场景的自动化切换。同时，该系统主要是由设备管理功能、视频资料管理功能等功能组成，确保图像传输的实时性和有效性，极大地提高了用户的使用体验。

参考文献

［1］ 李栋梁.消防灭火救援辅助指挥决策系统研究［J］.国际援助，2021（7）：7-8.

［2］ 闫肃，张国维，朱国庆，等.基于无人机的三维消防辅助救援系统构建［J］.消防科学与技术，2020，39（5）：659-662.

［3］ 胡宝林.无人机在消防灭火救援工作中的应用［J］.中国宽带，2020（10）：100.

［4］ 葛学礼，于文，申世元，等.城市消防信息与辅助灭火决策系统建立［J］.消防科学与技术，2018，37（10）：1327-1329，1353.

［5］ 翁楊华.消防灭火救援辅助决策系统设计［J］.中国科技信息，2018（15）：54，56.

［6］ 周宁，印峥，崔汝卿，等.储罐火灾消防资源需求预测及辅助决策系统开发［J］.油气田地面工程，2018，37（8）：58-62.

［7］ 田瑜基.基于遥感技术的消防救援指挥辅助决策系统［J］.科技创新导报，2017（36）：10-11.

［8］ 王凯敏.城市灭火救援决策支持系统研究述评［J］.建筑工程技术与设计，2017（19）：2563.