關于如何設計數字化消防滅火救援預案系統研究

高吉辰

摘要：在城市現代化的帶動和沖擊下，我國建筑數量激增，結構日趨復雜，城市人口愈發密集，電氣使用頻率也明顯上升，帶來高效與便捷的同時，也在一定程度上加重了火災隱患，為災情的控制創造了條件。在此背景下，做好消防救援預案，及時控制火災蔓延就顯得尤為重要，本文從數字化角度出發，對消防滅火救援預案的設計進行了展開論述。

關鍵詞：數字化;消防滅火;救援預案

前言：消防滅火預案編制是縮短救援時間、提升救援效率的重要途徑，在傳統管理模式中，消防預案多以紙質文本形式存在，通過手工填寫和繪制完成存檔，火災來臨時可以直接從中獲取建筑內部重點消防區域等信息，可靠性強、使用方便。但隨著經濟發展，我國建筑、消防等信息呈現出了指數增長趨勢，舊有預案編制方式顯然已經不能適應新形勢，研發和應用數字化系統勢在必行。

1系統整體架構概述

1.1數據庫系統

數據庫在總框架中扮演基礎支撐的角色，對于建筑信息來說，主要借助GIS技術以及三維模型技術進行采集，項目包含周邊地形、交通、供水管網等，還能實現建筑材質、結構等的立體展現。從消防調度層面來看，數據庫則主要負責展現消防車輛、人員等的分布情況，以及現場消防栓、排煙系統等的運行狀態。

1.2顯示方式

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

1.3預案系統

在共有數據庫的基礎上，我們在預案系統內部又單獨設置了一個數據庫，對整個城市電子地圖實行分區管轄制度，每個轄區對應一個總預案，數據庫正是用來儲存轄區中建筑及消防分布信息的。在數據庫基礎上，設置了災情處置模塊，技術人員可以在這一模塊中針對不同建筑設定火災發展階段，并對應進行現場警戒、供水救援等推演操作，得到最佳預備方案。此外，該系統中還設置了制作和維護模塊，用于預案的實際編制及提交，編制信息來源于上一模塊演示結果，并支持信息修改與更新。

2系統技術架構設計

考慮到消防救援中對信息流通速度的要求，本次設計選擇帶有網絡功能的Skyline軟件平臺。該平臺靈活性較高，支持衛星影像接收，用戶可以根據地理空間數據自行創建可視化場景，并通過網絡實現發布和共享，在API開放的狀態下，即使是單機環境也能滿足場景制定需求。

3系統功能架構設計

功能架構是消防預案系統的核心組分，主要包含角色權限管理、預案制作等板塊，用戶可以通過賬號登錄記載和同步相關操作，在預案制作完成后進行提交和審核，借助電子文檔板塊，還可以與云平臺建立聯系，實現下載打印等操作。預案具體制作流程如下：系統界面菜單欄直接以城市區域地圖形式展現，用戶進入后可以借助比例尺對特定范圍進行放大操作，鼠標單擊進入相應管轄區域，查找防護目標時既可以直接點擊，也可以借助搜索引擎直接定位。進入預案制作板塊后，建筑地理信息、結構狀況等全部直接從數據庫中實時獲取，在火情預設操作完成后，就可以從人員疏散等角度對救援細節進行假設，在推演結果分析的基礎上不斷調整相關參數，直至達到最佳效果。預案應用板塊可以細分為如下幾個部分：

3.1火情定位

火情實際發生時，調度中心可以在總地圖上進行建筑查詢，定位后調出預案數據，并對火源位置、屬性、強度等進行編輯和修改，結合火災現場照片等完成火災等級分析。借助3D技術還可以快速定位和掌握建筑出入口、消防電梯等重點部位，系統顯示器中，建筑防火分區會以不同顏色標注，以提升醒目程度，對于建筑內部防火墻、防火門窗等的極限防火值[1]，也能較為直觀的展現。針對目前高層建筑林立的狀況，該系統中還增設了分層展示功能，對室內設施勾選不展示選項后，可以極大降低干擾，更好地滿足消防計算、分析需求。

3.2消防力量計算

消防力量計算是救援調度中極為重要的一環，指揮人員需要根據火災等級及周圍狀況判斷現場需要多少滅火資源[2]，傳統工作模式下，多憑借紙質信息及經驗進行規劃，準確度無法得到有效保障。但在數字化預案系統的支撐下，技術人員完全可以借助FDS、STEPS等軟件對現場火災態勢進行直觀模擬，結果直接導出為視頻格式，存儲在預案數據庫中，方便指揮人員調用查看，提升消防資源配置效率。

3.3救援路徑分析

預案系統能夠較為高效地檢索受災中心消防車布局狀況，并結合長度、路況等自動規劃三條路徑，對不同路徑到達時間進行合理計算，并高亮標注。同時，考慮到消防車救援受路途中交通情況制約較大，預案系統還可以直接調取沿途路口監控信息，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

在數字化消防預案系統中，消防資源查詢采取了兩種不同的策略，一種是直接檢索，通過輸入關鍵詞信息等進行信息獲取;另一種是緩沖帶查詢，操作時以火災發生地為中心，科學設置緩沖半徑，對緩沖區內的消防水源、消防車等進行發光展示，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，為搶險救援提供物質支撐。

4數據庫設計

由于預案系統中涉及GIS技術，因此產生的高程影像數據多以MPT格式存在，該格式文件體積較大，通常以G為單位，存儲工作對服務器會產生較大壓力?；诖?，本次設計中地理底圖場景的存儲以文件形式為主，采用集中存儲策略，包含消防信息等在內的矢量二維數據則以GeoDatabase模型為基礎進行組織，采用分布式存儲策略。同時，為了統一管理，單位建筑及消防設施的統計全部采用固定項目制表填寫，并借助網絡平臺完成收集和存儲。

結論：綜上所述，數字化系統的應用能夠為消防救援提供更為科學合理的預案支撐，消防部門應當正視這一技術的功能價值，積極引入Skyline平臺，合理設置數據存儲及調用策略，發揮數字化消防預案系統在火災定位、消防力量計算、救援路徑分析等方面的強大作用，提升消防救援效率。

參考文獻：

[1]朱斌，劉濤.消防重點單位三維數字化預案管理平臺研究及應用[J].消防科學與技術，2020，39（11）：1592-1595.

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