关于如何设计数字化消防灭火救援预案系统研究

高吉辰

摘要：在城市现代化的带动和冲击下，我国建筑数量激增，结构日趋复杂，城市人口愈发密集，电气使用频率也明显上升，带来高效与便捷的同时，也在一定程度上加重了火灾隐患，为灾情的控制创造了条件。在此背景下，做好消防救援预案，及时控制火灾蔓延就显得尤为重要，本文从数字化角度出发，对消防灭火救援预案的设计进行了展开论述。

关键词：数字化;消防灭火;救援预案

前言：消防灭火预案编制是缩短救援时间、提升救援效率的重要途径，在传统管理模式中，消防预案多以纸质文本形式存在，通过手工填写和绘制完成存档，火灾来临时可以直接从中获取建筑内部重点消防区域等信息，可靠性强、使用方便。但随着经济发展，我国建筑、消防等信息呈现出了指数增长趋势，旧有预案编制方式显然已经不能适应新形势，研发和应用数字化系统势在必行。

1系统整体架构概述

1.1数据库系统

数据库在总框架中扮演基础支撑的角色，对于建筑信息来说，主要借助GIS技术以及三维模型技术进行采集，项目包含周边地形、交通、供水管网等，还能实现建筑材质、结构等的立体展现。从消防调度层面来看，数据库则主要负责展现消防车辆、人员等的分布情况，以及现场消防栓、排烟系统等的运行状态。

1.2显示方式

系统展示方式与数据本身形态息息相关，GIS信息主要以数字地图的形式呈现，在遥感技术等现代科技的支持下，可以对交通状况，路线走向、消防力量等进行综合反映，方便最佳救援路线的生成。3D信息则以模型形式呈现，救援中心可以较为便捷地通过自由游历功能进行救援路径演示，寻找最近的逃生通道。

1.3预案系统

在共有数据库的基础上，我们在预案系统内部又单独设置了一个数据库，对整个城市电子地图实行分区管辖制度，每个辖区对应一个总预案，数据库正是用来储存辖区中建筑及消防分布信息的。在数据库基础上，设置了灾情处置模块，技术人员可以在这一模块中针对不同建筑设定火灾发展阶段，并对应进行现场警戒、供水救援等推演操作，得到最佳预备方案。此外，该系统中还设置了制作和维护模块，用于预案的实际编制及提交，编制信息来源于上一模块演示结果，并支持信息修改与更新。

2系统技术架构设计

考虑到消防救援中对信息流通速度的要求，本次设计选择带有网络功能的Skyline软件平台。该平台灵活性较高，支持卫星影像接收，用户可以根据地理空间数据自行创建可视化场景，并通过网络实现发布和共享，在API开放的状态下，即使是单机环境也能满足场景制定需求。

3系统功能架构设计

功能架构是消防预案系统的核心组分，主要包含角色权限管理、预案制作等板块，用户可以通过账号登录记载和同步相关操作，在预案制作完成后进行提交和审核，借助电子文档板块，还可以与云平台建立联系，实现下载打印等操作。预案具体制作流程如下：系统界面菜单栏直接以城市区域地图形式展现，用户进入后可以借助比例尺对特定范围进行放大操作，鼠标单击进入相应管辖区域，查找防护目标时既可以直接点击，也可以借助搜索引擎直接定位。进入预案制作板块后，建筑地理信息、结构状况等全部直接从数据库中实时获取，在火情预设操作完成后，就可以从人员疏散等角度对救援细节进行假设，在推演结果分析的基础上不断调整相关参数，直至达到最佳效果。预案应用板块可以细分为如下几个部分：

3.1火情定位

火情实际发生时，调度中心可以在总地图上进行建筑查询，定位后调出预案数据，并对火源位置、属性、强度等进行编辑和修改，结合火灾现场照片等完成火灾等级分析。借助3D技术还可以快速定位和掌握建筑出入口、消防电梯等重点部位，系统显示器中，建筑防火分区会以不同颜色标注，以提升醒目程度，对于建筑内部防火墙、防火门窗等的极限防火值[1]，也能较为直观的展现。针对目前高层建筑林立的状况，该系统中还增设了分层展示功能，对室内设施勾选不展示选项后，可以极大降低干扰，更好地满足消防计算、分析需求。

3.2消防力量计算

消防力量计算是救援调度中极为重要的一环，指挥人员需要根据火灾等级及周围状况判断现场需要多少灭火资源[2]，传统工作模式下，多凭借纸质信息及经验进行规划，准确度无法得到有效保障。但在数字化预案系统的支撑下，技术人员完全可以借助FDS、STEPS等软件对现场火灾态势进行直观模拟，结果直接导出为视频格式，存储在预案数据库中，方便指挥人员调用查看，提升消防资源配置效率。

3.3救援路径分析

预案系统能够较为高效地检索受灾中心消防车布局状况，并结合长度、路况等自动规划三条路徑，对不同路径到达时间进行合理计算，并高亮标注。同时，考虑到消防车救援受路途中交通情况制约较大，预案系统还可以直接调取沿途路口监控信息，排除拥堵等不良因素的干扰，保障出警顺畅。

3.4消防资源查询

在数字化消防预案系统中，消防资源查询采取了两种不同的策略，一种是直接检索，通过输入关键词信息等进行信息获取;另一种是缓冲带查询，操作时以火灾发生地为中心，科学设置缓冲半径，对缓冲区内的消防水源、消防车等进行发光展示，便于指挥人员宏观掌控资源分布情况，从而提升资源配置速度，为抢险救援提供物质支撑。

4数据库设计

由于预案系统中涉及GIS技术，因此产生的高程影像数据多以MPT格式存在，该格式文件体积较大，通常以G为单位，存储工作对服务器会产生较大压力。基于此，本次设计中地理底图场景的存储以文件形式为主，采用集中存储策略，包含消防信息等在内的矢量二维数据则以GeoDatabase模型为基础进行组织，采用分布式存储策略。同时，为了统一管理，单位建筑及消防设施的统计全部采用固定项目制表填写，并借助网络平台完成收集和存储。

结论：综上所述，数字化系统的应用能够为消防救援提供更为科学合理的预案支撑，消防部门应当正视这一技术的功能价值，积极引入Skyline平台，合理设置数据存储及调用策略，发挥数字化消防预案系统在火灾定位、消防力量计算、救援路径分析等方面的强大作用，提升消防救援效率。

参考文献：

[1]朱斌，刘涛.消防重点单位三维数字化预案管理平台研究及应用[J].消防科学与技术，2020，39（11）：1592-1595.

[2]刘天财.基于三维GIS的城市消防应急系统研究[J].科技资讯，2019，17（22）：17-19，21.