關(guān)于如何設(shè)計(jì)數(shù)字化消防滅火救援預(yù)案系統(tǒng)研究

高吉辰

摘要：在城市現(xiàn)代化的帶動(dòng)和沖擊下，我國(guó)建筑數(shù)量激增，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，城市人口愈發(fā)密集，電氣使用頻率也明顯上升，帶來高效與便捷的同時(shí)，也在一定程度上加重了火災(zāi)隱患，為災(zāi)情的控制創(chuàng)造了條件。在此背景下，做好消防救援預(yù)案，及時(shí)控制火災(zāi)蔓延就顯得尤為重要，本文從數(shù)字化角度出發(fā)，對(duì)消防滅火救援預(yù)案的設(shè)計(jì)進(jìn)行了展開論述。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;消防滅火;救援預(yù)案

前言：消防滅火預(yù)案編制是縮短救援時(shí)間、提升救援效率的重要途徑，在傳統(tǒng)管理模式中，消防預(yù)案多以紙質(zhì)文本形式存在，通過手工填寫和繪制完成存檔，火災(zāi)來臨時(shí)可以直接從中獲取建筑內(nèi)部重點(diǎn)消防區(qū)域等信息，可靠性強(qiáng)、使用方便。但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)建筑、消防等信息呈現(xiàn)出了指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，舊有預(yù)案編制方式顯然已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢(shì)，研發(fā)和應(yīng)用數(shù)字化系統(tǒng)勢(shì)在必行。

1系統(tǒng)整體架構(gòu)概述

1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫在總框架中扮演基礎(chǔ)支撐的角色，對(duì)于建筑信息來說，主要借助GIS技術(shù)以及三維模型技術(shù)進(jìn)行采集，項(xiàng)目包含周邊地形、交通、供水管網(wǎng)等，還能實(shí)現(xiàn)建筑材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等的立體展現(xiàn)。從消防調(diào)度層面來看，數(shù)據(jù)庫則主要負(fù)責(zé)展現(xiàn)消防車輛、人員等的分布情況，以及現(xiàn)場(chǎng)消防栓、排煙系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2顯示方式

系統(tǒng)展示方式與數(shù)據(jù)本身形態(tài)息息相關(guān)，GIS信息主要以數(shù)字地圖的形式呈現(xiàn)，在遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技的支持下，可以對(duì)交通狀況，路線走向、消防力量等進(jìn)行綜合反映，方便最佳救援路線的生成。3D信息則以模型形式呈現(xiàn)，救援中心可以較為便捷地通過自由游歷功能進(jìn)行救援路徑演示，尋找最近的逃生通道。

1.3預(yù)案系統(tǒng)

在共有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，我們?cè)陬A(yù)案系統(tǒng)內(nèi)部又單獨(dú)設(shè)置了一個(gè)數(shù)據(jù)庫，對(duì)整個(gè)城市電子地圖實(shí)行分區(qū)管轄制度，每個(gè)轄區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)總預(yù)案，數(shù)據(jù)庫正是用來儲(chǔ)存轄區(qū)中建筑及消防分布信息的。在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，設(shè)置了災(zāi)情處置模塊，技術(shù)人員可以在這一模塊中針對(duì)不同建筑設(shè)定火災(zāi)發(fā)展階段，并對(duì)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)警戒、供水救援等推演操作，得到最佳預(yù)備方案。此外，該系統(tǒng)中還設(shè)置了制作和維護(hù)模塊，用于預(yù)案的實(shí)際編制及提交，編制信息來源于上一模塊演示結(jié)果，并支持信息修改與更新。

2系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮到消防救援中對(duì)信息流通速度的要求，本次設(shè)計(jì)選擇帶有網(wǎng)絡(luò)功能的Skyline軟件平臺(tái)。該平臺(tái)靈活性較高，支持衛(wèi)星影像接收，用戶可以根據(jù)地理空間數(shù)據(jù)自行創(chuàng)建可視化場(chǎng)景，并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)發(fā)布和共享，在API開放的狀態(tài)下，即使是單機(jī)環(huán)境也能滿足場(chǎng)景制定需求。

3系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

功能架構(gòu)是消防預(yù)案系統(tǒng)的核心組分，主要包含角色權(quán)限管理、預(yù)案制作等板塊，用戶可以通過賬號(hào)登錄記載和同步相關(guān)操作，在預(yù)案制作完成后進(jìn)行提交和審核，借助電子文檔板塊，還可以與云平臺(tái)建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)下載打印等操作。預(yù)案具體制作流程如下：系統(tǒng)界面菜單欄直接以城市區(qū)域地圖形式展現(xiàn)，用戶進(jìn)入后可以借助比例尺對(duì)特定范圍進(jìn)行放大操作，鼠標(biāo)單擊進(jìn)入相應(yīng)管轄區(qū)域，查找防護(hù)目標(biāo)時(shí)既可以直接點(diǎn)擊，也可以借助搜索引擎直接定位。進(jìn)入預(yù)案制作板塊后，建筑地理信息、結(jié)構(gòu)狀況等全部直接從數(shù)據(jù)庫中實(shí)時(shí)獲取，在火情預(yù)設(shè)操作完成后，就可以從人員疏散等角度對(duì)救援細(xì)節(jié)進(jìn)行假設(shè)，在推演結(jié)果分析的基礎(chǔ)上不斷調(diào)整相關(guān)參數(shù)，直至達(dá)到最佳效果。預(yù)案應(yīng)用板塊可以細(xì)分為如下幾個(gè)部分：

3.1火情定位

火情實(shí)際發(fā)生時(shí)，調(diào)度中心可以在總地圖上進(jìn)行建筑查詢，定位后調(diào)出預(yù)案數(shù)據(jù)，并對(duì)火源位置、屬性、強(qiáng)度等進(jìn)行編輯和修改，結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)照片等完成火災(zāi)等級(jí)分析。借助3D技術(shù)還可以快速定位和掌握建筑出入口、消防電梯等重點(diǎn)部位，系統(tǒng)顯示器中，建筑防火分區(qū)會(huì)以不同顏色標(biāo)注，以提升醒目程度，對(duì)于建筑內(nèi)部防火墻、防火門窗等的極限防火值[1]，也能較為直觀的展現(xiàn)。針對(duì)目前高層建筑林立的狀況，該系統(tǒng)中還增設(shè)了分層展示功能，對(duì)室內(nèi)設(shè)施勾選不展示選項(xiàng)后，可以極大降低干擾，更好地滿足消防計(jì)算、分析需求。

3.2消防力量計(jì)算

消防力量計(jì)算是救援調(diào)度中極為重要的一環(huán)，指揮人員需要根據(jù)火災(zāi)等級(jí)及周圍狀況判斷現(xiàn)場(chǎng)需要多少滅火資源[2]，傳統(tǒng)工作模式下，多憑借紙質(zhì)信息及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行規(guī)劃，準(zhǔn)確度無法得到有效保障。但在數(shù)字化預(yù)案系統(tǒng)的支撐下，技術(shù)人員完全可以借助FDS、STEPS等軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)態(tài)勢(shì)進(jìn)行直觀模擬，結(jié)果直接導(dǎo)出為視頻格式，存儲(chǔ)在預(yù)案數(shù)據(jù)庫中，方便指揮人員調(diào)用查看，提升消防資源配置效率。

3.3救援路徑分析

預(yù)案系統(tǒng)能夠較為高效地檢索受災(zāi)中心消防車布局狀況，并結(jié)合長(zhǎng)度、路況等自動(dòng)規(guī)劃三條路徑，對(duì)不同路徑到達(dá)時(shí)間進(jìn)行合理計(jì)算，并高亮標(biāo)注。同時(shí)，考慮到消防車救援受路途中交通情況制約較大，預(yù)案系統(tǒng)還可以直接調(diào)取沿途路口監(jiān)控信息，排除擁堵等不良因素的干擾，保障出警順暢。

3.4消防資源查詢

在數(shù)字化消防預(yù)案系統(tǒng)中，消防資源查詢采取了兩種不同的策略，一種是直接檢索，通過輸入關(guān)鍵詞信息等進(jìn)行信息獲取;另一種是緩沖帶查詢，操作時(shí)以火災(zāi)發(fā)生地為中心，科學(xué)設(shè)置緩沖半徑，對(duì)緩沖區(qū)內(nèi)的消防水源、消防車等進(jìn)行發(fā)光展示，便于指揮人員宏觀掌控資源分布情況，從而提升資源配置速度，為搶險(xiǎn)救援提供物質(zhì)支撐。

4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

由于預(yù)案系統(tǒng)中涉及GIS技術(shù)，因此產(chǎn)生的高程影像數(shù)據(jù)多以MPT格式存在，該格式文件體積較大，通常以G為單位，存儲(chǔ)工作對(duì)服務(wù)器會(huì)產(chǎn)生較大壓力?；诖耍敬卧O(shè)計(jì)中地理底圖場(chǎng)景的存儲(chǔ)以文件形式為主，采用集中存儲(chǔ)策略，包含消防信息等在內(nèi)的矢量二維數(shù)據(jù)則以GeoDatabase模型為基礎(chǔ)進(jìn)行組織，采用分布式存儲(chǔ)策略。同時(shí)，為了統(tǒng)一管理，單位建筑及消防設(shè)施的統(tǒng)計(jì)全部采用固定項(xiàng)目制表填寫，并借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成收集和存儲(chǔ)。

結(jié)論：綜上所述，數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?yàn)橄谰仍峁└鼮榭茖W(xué)合理的預(yù)案支撐，消防部門應(yīng)當(dāng)正視這一技術(shù)的功能價(jià)值，積極引入Skyline平臺(tái)，合理設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及調(diào)用策略，發(fā)揮數(shù)字化消防預(yù)案系統(tǒng)在火災(zāi)定位、消防力量計(jì)算、救援路徑分析等方面的強(qiáng)大作用，提升消防救援效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱斌，劉濤.消防重點(diǎn)單位三維數(shù)字化預(yù)案管理平臺(tái)研究及應(yīng)用[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2020，39（11）：1592-1595.

[2]劉天財(cái).基于三維GIS的城市消防應(yīng)急系統(tǒng)研究[J].科技資訊，2019，17（22）：17-19，21.