【火灾应急指挥信息系统】应急指挥信息系统的应用实例

　　 　　城市火灾或其他灾害具有突发性、随机性等特点，一旦发生或救助不及时，就会给人民的生命财产带来巨大的损失。国外一些发达国家把GIS（地理信息系统）、GPS（全球地位系统）、RS（遥感技术）和通讯系统、VR（虚拟现实技术）很好地结合起来,建成现代化的消防信息化体系，在城市突发事件中发挥了很好的作用。
　　
　　一、系统总体设计
　　系统分为支队指挥监控中心层（核心层）、中队现场指挥监控中心层（直接对本中队车辆、战斗人员的指挥监控）、通信层（各种有线无线通信网络）、救灾业务相关层（救灾相关单位，如医院急救、水利局防汛办、港务局、气象局、电力）等4个层面。
　　系统的支队指挥监控中心是整个系统的核心部分，它不仅是指挥调度中心，也是网络中心、通信中心、监控中心、数据中心、信息发布中心的集合。一旦城市发生有关消防应急行动事件时，支队就担当起了全局指挥调度与监控的集中式应急行动指挥中心，这样便于统一行动、协调指挥，提高快速反应与组织、提高救助效率的整体战斗力。
　　系统由应用系统、数据及数据库、支撑平3台等个方面组成。
　　应用系统采用基于Intranet/Internet的C/S模式与B/S模式相结合的体系结构，仅消防信息发布采用B/S模式，应用系统由消防应急行动指挥调度、数据管理维护、数据共享接口、基于的WebGIS消防信息发布系统等四大部分组成，其中消防应急行动指挥调度是整个应用系统的核心。
　　数据库是基础，是一个以支队指挥监控中心为核心、各中队为节点的分布式消防业务数据库。系统主要数据库应包括：接/处警电信电话数据库、城市基础地理信息数据库，消防地理信息数据库，气象数据库，消防水源数据库，消防实力数据库，灭火救援器材数据库，消防安全重点单位数据库，各类火灾与灾害事故特性数据库，化学危险品数据库，灭火救援战术技术数据库，灭火作战记录数据库，训练模拟数据库等等。
　　支撑平台有网络系统、监控系统、三维显示系统、室内定位IPT系统、GPS系统、有/无线通信系统、图像传输、决策分析系统等。
　　
　　二、系统详细设计
　　1 、基础数据库建设方案
　　（1）基础消防数据库建设
　　数据库管理实现涉及消防应急行动指挥作战系统有关的各种类型数据的综合管理、数据维护和多种形式信息查询检索，包括对综合数据库管理、空间数据库管理和消防应急业务管理。其中综合数据库存储非空间型数据，需要按照有关国家数据库建设规范标准体系整合现有数据，并新建本地灾害历史、消防重点单位等数据，通过关系型数据库进行管理，达到“平台公用，信息资源共享”的目的。空间数据库存放数字地形、地名、影像和水利专题地图等空间数据，通过空间对象ID实现与综合数据库的关联，从而形成完整的数据库系统。
　　（2）城市综合三维场景建设
　　要建立具有高度真实感的三维虚拟城市场景，需要对城市地形、建筑物、道路、水体、地貌、植被等各种地表对像进行三维建模，，特别是重点建筑物的外观以及内部的场景建设，并采取有效的场景管理技术来无缝的组织各种模型，建立符合消防应急行动指挥的三维场景，为三维指挥决策提高逼真的显示和准确的三维信息。
　　2、支队消防指挥监控中心
　　作为支队消防指挥监控中心，应满足以下功能：
　　(1)具有对突发火警快速显示定位、分析和响应的能力,可同时并发处理多起火警。
　　(2)具备高水准的地理网络分析功能,能根据报警点位置,给出到达现场最佳路径,确定现场最近消防栓、水源以及周围重点保护单位等。
　　(3)能提供智能决策,根据现场情况以及当时气候条件，提供基于专家知识的救助指挥预案以及事故分析预测等。
　　(4)能通过与现场的无线实时连接，掌握现场局势，并实施必要的指挥介入。
　　(5)大屏幕显示接/警、人员/车辆调度、三维虚拟现场显示等功能，包括各种声光报警、录音记录、双屏控制等。
　　3、基于GPS的车辆实时跟踪与导航
　　在被监控的消防车辆上装上自动车辆定位设备(AVL)，AVL设备接受GPS卫星信号，并根据GPS的定位原理完成对车辆的自动定位；AVL上的通信单元完成调度信息的接受和车辆状态信息的发送。定位跟踪信息和通讯信息通过GSM/GPRS传输，发送到移动通讯公司的通讯网关上，监控中心的通讯服务器与移动公司的通讯服务器进行互连，在调度中心的监视终端采用地理信息系统（GIS）技术把监控目标显示在可视化的电子地图上。
　　4、建筑物火场三维辅助决策指挥系统
　　在现场救火或救助时，消防队员进入现场后，与外界指挥员的信息互动就只能通过VHF语音，同时，消防作战队员进入现场后，特别是建筑物中，可能由于烟雾过大，难以快速找寻目标或及时撤离，往往因此造成不必要的伤亡，再者，消防人员对现场建筑物的了解目前只能是平面图纸，很难准备把握情况，特别是对进入现场的作战人员的情况，难以实时的、全局的把握。结合虚拟现实与室内定位两大技术前沿，并基于IPT（Indoor Positioning Technique）和3DGIS，开发出建筑物火场三维辅助决策指挥系统，系统主要由进入现场的消防作战人员、指挥员、现场指挥车等3个应用层面构成，其基本工作流程是：为进入建筑物内的消防作战人员配置体积小、符合工艺要求（抗高压、耐高温、防震、防水、耐高压电击）的一种智能定位设备（该设备技术上已成型，即将投入国内市场应用推广），该设备具备室外/室内定位、导航、现场图片拍摄摄像、语音通讯以及GPRS无线通讯等功能（也可根据实际需求，增加其他功能，如热源感应、人体脉搏测量），这样当作战人员进入建筑物后，作战人员的位置信息、现场局势图像、人员脉搏等对指挥决策十分有用的信息通过GPRS实时传输到指挥车的三维辅助决策支持平台，该平台基于虚拟现实和人工智能技术构建，平台三维场景是对现场建筑物及其周围环境的真实仿真，现场真实作战人员与平台三维场景中的虚拟人完全关联起来，“真实作战人员”与“虚拟人”的基本数据完全一致，这样指挥人员可以借助这样的平台可以“沉浸”到现场建筑物中（建筑物此时可以透明的效果显示，以表现建筑物内部情况），监控和指挥消防作战人员的救助行动。此外，通过进入现场的消防人员发回来的数据，平台会及时对这些数据进行实时分析和处理，并及时做出有关决策，譬如楼房燃烧时间多长，有倒塌的危险，应及时撤离等等。同时，由于通过GPRS实现通讯，因此支队也可以实时接收现场信息，在支队监控指挥中心大屏幕上实时三维显示现场作战情况，供支队领导实时掌握情况，如有必要，可以随时介入实际指挥行动。
　　5、人载室外/室内定位（IPT）系统
　　室内定位系统由高度传感器、方位传感器、速度传感器作为基本传感器，用单片机进行数据采集及融合。高度传感器(提供Z轴方向信息)可判断人或物处于哪一楼层, 方位传感器和速度传感器可提平面内的(DX和 DY)信息，结合起始点(或校准点)信息可以判断目标等处于某层楼的具体位置。
　　6、 消防应急行动移动GIS系统
　　移动GIS是指运行在PDA上的嵌入式GIS应用软件，它能够与远程的服务端软件通过无线通讯的方式进行双向的信息互动。移动GIS技术用于城市应急行动救助行业，可以在救助地域范围较大的情况下，为救助人员提供移动信息服务和现场的实时信息采集，这样便于及时掌握现场情况和位置，为快速决策提供第一时间和信息的支持。
　　
　　三、结语
　　通过一体化系统的建立，使消防作战指挥具备了关键信息的现场采集、判断处理、实时共享的机制与渠道，不仅有利于各中队之间信息实时共享，特别是协同作战时的信息互通有无与作战协作，更有利于支队对各中队的有力监控管理与现场作战的总体协调、指挥。对城市突发事件资源有效地管理与利用，对消防车辆、单兵人员等有效的监控与协调指挥，将大大提高管理水平与作战能力。