閆濤

摘要：

在當(dāng)前消防系統(tǒng)信息化建設(shè)大背景下，如何有效提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)效率成為工作人員研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文詳細(xì)分析了提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)效率的工作意義，對(duì)其實(shí)現(xiàn)路徑展開進(jìn)一步探討，包括利用BIM技術(shù)增強(qiáng)消防監(jiān)控處置效果、實(shí)現(xiàn)無人機(jī)應(yīng)急處置、構(gòu)建火警與視頻聯(lián)動(dòng)機(jī)制等。同時(shí)，基于物聯(lián)網(wǎng)消防管理視角，對(duì)未來如何強(qiáng)化消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)工作路徑提出了相關(guān)意見，希望為強(qiáng)化火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防管理能力提供支持。

關(guān)鍵詞：

消防監(jiān)控室；應(yīng)急響應(yīng)；無人機(jī)；物聯(lián)網(wǎng)

引言

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警是減少火情損失的重要組成部分，通過消防設(shè)備及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情并產(chǎn)生報(bào)警信息，可安排相關(guān)人員第一時(shí)間抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)展開救援。而現(xiàn)階段，受到建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜等一系列因素影響，建筑物火災(zāi)呈現(xiàn)出復(fù)雜化特征，傳統(tǒng)被動(dòng)的消防監(jiān)控室處置模式已經(jīng)無法適應(yīng)新的工作形式，對(duì)其工作路徑進(jìn)行升級(jí)改造與完善成為相關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)。

一、提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)效率的意義

現(xiàn)階段消防救援工作面臨很多新的挑戰(zhàn)，例如建筑內(nèi)由于管理工作的缺失而導(dǎo)致大量易燃物質(zhì)堆滿走廊、樓梯，一旦發(fā)生火情可能在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大范圍蔓延，導(dǎo)致明火范圍快速增加，最終發(fā)展為連鎖性火災(zāi)，撲滅、救援難度顯著增加。除此之外，當(dāng)前火情也存在撲救難度高的特征，例如石化行業(yè)中不同材料的燃燒點(diǎn)不同，為消防員選擇滅火劑增加難度；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在大量強(qiáng)腐蝕性或者有毒性的材料，上述材料在高溫燃燒條件下會(huì)釋放大量有害物質(zhì)，危及消防人員的人身安全[1]。在上述背景下，提升消防監(jiān)控室應(yīng)急效率則成為解決上述問題的關(guān)鍵。一方面，利用信息化技術(shù)手段可隨時(shí)監(jiān)控火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，一旦接收火情后可時(shí)刻監(jiān)控火勢(shì)蔓延，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況快速調(diào)動(dòng)消防器材與人員，確保消防員可攜帶適宜的設(shè)備抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，避免因?yàn)樾畔⒉顔栴}而影響消防效率。另一方面，提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)可實(shí)現(xiàn)消防數(shù)據(jù)的快速傳輸，利用統(tǒng)一的消防信息可以避免處置流程、出警多樣性發(fā)生，有助于提升消防部門的出警效率。

二、提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)效率的具體措施

（一）構(gòu)建火情報(bào)警與視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)機(jī)制

實(shí)現(xiàn)火情報(bào)警與視頻監(jiān)控之間的信息聯(lián)動(dòng)是提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)能力的關(guān)鍵，其核心思想是在產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信息后，相關(guān)部門可第一時(shí)間調(diào)取與火情相關(guān)的視頻資料，并安排消防力量。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)處理中可采取以下聯(lián)動(dòng)方案。第一，采用對(duì)比分析的方法，逐一核對(duì)火災(zāi)報(bào)警監(jiān)測(cè)裝置與攝像監(jiān)控設(shè)備的點(diǎn)位圖，根據(jù)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)分布情況將其劃分為若干個(gè)消防防護(hù)區(qū)，確保每個(gè)消防防空區(qū)都可提供詳細(xì)、完整的消防監(jiān)控資料。同時(shí)，相鄰監(jiān)控區(qū)域也可提供必要的現(xiàn)場(chǎng)消防視頻作為補(bǔ)充，確保消防部門可無死角觀察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)狀況。第二，根據(jù)消防保護(hù)區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)情況做信號(hào)增強(qiáng)，其目的是避免因?yàn)榛鹎橛绊懻Ｐ盘?hào)傳輸，保證消防部門可實(shí)時(shí)獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)資料，不會(huì)出現(xiàn)火情信號(hào)中斷問題。第三，在系統(tǒng)接收火災(zāi)報(bào)警信息后，即可根據(jù)火災(zāi)報(bào)警監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)范圍快速對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，直至構(gòu)建火情監(jiān)控防區(qū)，并將火情現(xiàn)場(chǎng)的視頻資料加工成“.XML”格式視頻，視頻通過FTP協(xié)議將其發(fā)送至火情監(jiān)控服務(wù)器端。第四，火情安防監(jiān)控系統(tǒng)在確定對(duì)應(yīng)的火情信息以及防區(qū)號(hào)后，即可在消防監(jiān)控室的監(jiān)控大屏幕上投送現(xiàn)場(chǎng)火情信息，最終完成信息聯(lián)動(dòng)。

（二）通過無人機(jī)提升消防監(jiān)控應(yīng)急處置效率

在當(dāng)前消防工作中無人機(jī)設(shè)備發(fā)揮著重要作用，主要包括：無人機(jī)可深入現(xiàn)場(chǎng)觀察火情，且與常規(guī)消防救援設(shè)備相比，無人機(jī)對(duì)環(huán)境的要求低，基本不受地形變化影響，可滿足各種復(fù)雜火場(chǎng)的監(jiān)控要求；無人機(jī)可提供精準(zhǔn)的火情信息，經(jīng)高清攝像頭獲取視頻匯總現(xiàn)場(chǎng)的基本資料，幫助消防人員完善消防救災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便工作人員不斷優(yōu)化消防救助路徑。

為提升消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)效率，無人機(jī)技術(shù)的主要應(yīng)用路徑包括：第一，增強(qiáng)無人機(jī)的綜合性能。為保證無人機(jī)對(duì)不同火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)有良好的適應(yīng)能力，應(yīng)在原有硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過增設(shè)耐高溫材料增強(qiáng)設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性能。第二，實(shí)現(xiàn)火情偵察?？紤]到現(xiàn)階段視頻監(jiān)控系統(tǒng)在功能設(shè)定上的功能缺陷，可將無人機(jī)作為采集現(xiàn)場(chǎng)資料的重要載體，其較為常見的方法是在無人機(jī)上增設(shè)有毒氣體探測(cè)儀、風(fēng)向測(cè)溫儀來隨時(shí)調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)溫度、風(fēng)向以及有無危險(xiǎn)化學(xué)品等，幫助消防人員快速調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)資料并做出安全處置反饋[2]。第三，信息采集以及調(diào)度指揮。針對(duì)消防現(xiàn)場(chǎng)信息處理要求，無人機(jī)設(shè)備可配合5G通信系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)資料采集，并調(diào)度指揮現(xiàn)場(chǎng)信息通過無人機(jī)實(shí)現(xiàn)災(zāi)情數(shù)據(jù)資源共享，不僅提高了信息利用率，還提高了救援效率和指揮調(diào)度水平。第四，完善現(xiàn)場(chǎng)救援工作路徑。無人機(jī)在消防監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)階段可搭載語(yǔ)音等功能模塊隨時(shí)傳達(dá)消防調(diào)度指令，例如通過語(yǔ)音模塊隨時(shí)調(diào)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的消防資源，經(jīng)語(yǔ)音現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指令將消防力量安排至重要節(jié)點(diǎn)上，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)消防救援高效響應(yīng)能力。第五，利用無人機(jī)投彈滅火。目前以無人機(jī)為消防救援平臺(tái)可顯著提升消防救援響應(yīng)能力，例如在無人機(jī)上裝載滅火劑裝置后，利用定位系統(tǒng)將滅火劑投放至火源上空，消防員遠(yuǎn)程操控滅火彈扒桿，在接受投彈信號(hào)后即可釋放干粉滅火，避免火勢(shì)擴(kuò)大。第六，無人機(jī)在消防監(jiān)控響應(yīng)階段具有支持3D建模的功能，根據(jù)消防建模結(jié)果可指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)滅火工作。例如無人機(jī)通過高清攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)資料后，經(jīng)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)3D建模后快速形成三維實(shí)景模型，根據(jù)模型反饋結(jié)果直觀、還原火情現(xiàn)場(chǎng)情景，方便消防人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料完善救援計(jì)劃并實(shí)現(xiàn)消防部署。

（三）通過BIM技術(shù)增強(qiáng)消防監(jiān)控處置效果

從設(shè)備功能上來看，在消防BIM技術(shù)的支持下可快速集成建筑物的消防資料，包括構(gòu)建建筑物防火分區(qū)方案、整合建筑物周邊狀況、三維展示消防設(shè)備，顯著提升現(xiàn)場(chǎng)滅火救援疏散效率，方便消防部門可編制更加完整、系統(tǒng)的救援路徑。同時(shí)，考慮到火災(zāi)自身具有不可逆特征，在BIM技術(shù)支持下可以與現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)救援工作整合在一起，該技術(shù)通過模擬現(xiàn)場(chǎng)救援進(jìn)入路徑、人員疏散方案等，根據(jù)評(píng)估結(jié)果判斷應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制的合理性。有學(xué)者通過研究認(rèn)為，在消防監(jiān)控室快速響應(yīng)階段，火災(zāi)溫度、有害氣體濃度以及房屋能見度等都是影響現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急響應(yīng)效果的重要因素，而通過BIM現(xiàn)場(chǎng)模擬的方法可精準(zhǔn)評(píng)估人員疏散方案、疏散出口使用情況、火災(zāi)蔓延變化情況等，最終達(dá)到增強(qiáng)火災(zāi)快速響應(yīng)的效果[3]。

1.利用BIM技術(shù)模擬火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況。利用BIM模型導(dǎo)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息，在軟件中模擬建筑物火災(zāi)場(chǎng)景并調(diào)整其中的關(guān)鍵火災(zāi)參數(shù)，包括火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)格劃分方案、燃燒材料的定義結(jié)果、建筑物表面屬性以及模擬的時(shí)間分布情況。根據(jù)軟件模擬結(jié)果即可提供火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景并隨時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的溫度以及CO的濃度值；對(duì)于模擬結(jié)果顯示達(dá)到安全限值的情況即可發(fā)出安全指令。

2.人員疏散模擬方案。在BIM消防監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)模擬中，人員疏散是在Pathfinder軟件中完成的，通過該軟件可還原人員流動(dòng)情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的模擬仿真結(jié)果確定被困人員與救援人員的逃生路線。將該軟件的模擬結(jié)果導(dǎo)入到BIM系統(tǒng)中后，根據(jù)系統(tǒng)模擬結(jié)果即可設(shè)置疏散人員、疏散行為、疏散出口、模擬時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，根據(jù)模型結(jié)果可隨時(shí)評(píng)估人員疏散變化，并安排相關(guān)人員盡快撤離至安全區(qū)域[4]。

3.優(yōu)化應(yīng)急疏散方案。在BIM的支持下應(yīng)確保被困人員及時(shí)撤離至安全區(qū)域，根據(jù)模型模擬方案可實(shí)時(shí)展示人員疏散情況并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的安全疏散模型、所需疏散時(shí)間評(píng)估疏散方案是否滿足實(shí)際應(yīng)用情況，整個(gè)流程如圖1所示。

根據(jù)上述工作流程，利用BIM技術(shù)則可以顯著改善消防應(yīng)急處置工作方案，實(shí)現(xiàn)以建筑物實(shí)際情況為參考特征，在綜合分析建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)、消防設(shè)備與疏散信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)后，以數(shù)字化、可視化模式構(gòu)建三維信息模型，可通過模擬相應(yīng)的火災(zāi)燃燒和人員疏散來制定科學(xué)的方案以支持應(yīng)急預(yù)案的制定，確保在現(xiàn)場(chǎng)火情處置中可對(duì)所有火情做出快速反應(yīng)，提升疏散信息處置效率。

圖1 應(yīng)急疏散方案優(yōu)化流程

三、消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)的未來發(fā)展分析

（一）消防監(jiān)控中心功能實(shí)現(xiàn)

為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速響應(yīng)的目標(biāo)，通過設(shè)置監(jiān)控中心可承載火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)海量信息處置要求，該技術(shù)可在承載現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備服務(wù)器的基礎(chǔ)上，保證關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)。其中消防監(jiān)控室可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)變化，具有統(tǒng)計(jì)火警信息、分析消防設(shè)備故障、監(jiān)控消防救援路徑等功能[5]。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可在高度整合滅火信息系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的同時(shí)，識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)危險(xiǎn)，如有無漏電現(xiàn)象、電纜的溫度變化情況等；通過物聯(lián)網(wǎng)與智能疏散信息系統(tǒng)的高度整合，即可實(shí)時(shí)關(guān)注重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控視頻信息。

對(duì)于系統(tǒng)識(shí)別的異?；鹁畔ⅲ纯赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)、電話等渠道與相關(guān)單位確認(rèn)，根據(jù)系統(tǒng)的快速響應(yīng)機(jī)制判斷火情現(xiàn)象，并叮囑相關(guān)單位第一時(shí)間做好火情的綜合防控。物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心則可通過不定期查崗以及排查消防安全隱患等措施，判斷有無消防控制室無人值班情況，確保在出現(xiàn)火情隱患時(shí)可安排相關(guān)人員及時(shí)處置[6]。

（二）實(shí)現(xiàn)火警信息在線巡檢

物聯(lián)網(wǎng)可通過消防監(jiān)控室的在線巡檢方式密切監(jiān)控人員在崗情況，采用單個(gè)巡檢或者批量巡檢等。在火情預(yù)防巡檢檢查中，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可通過在線查崗方式，通過工作人員刷工作卡等措施做遠(yuǎn)程人臉對(duì)比，對(duì)比結(jié)果可顯示有無人員在崗情況，強(qiáng)化在崗消防人員管理效率[7]。

（三）完成危險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)管理

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)中，針對(duì)消防監(jiān)控室應(yīng)急響應(yīng)要求可構(gòu)建基于危險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)管理體系，常見危險(xiǎn)源包括化工裝置、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛、危險(xiǎn)品存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)等內(nèi)容，經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)管理方法消除潛在安全隱患。例如通過GPS定位系統(tǒng)觀察危險(xiǎn)品的位置、狀態(tài)，例如裝載車輛是否出現(xiàn)違規(guī)行駛路徑；利用物聯(lián)網(wǎng)探測(cè)感知狀態(tài)評(píng)估裝載物品的運(yùn)行情況，了解有無超出安全臨界點(diǎn)的情況。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可通過化工裝置、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)等監(jiān)控有無安全隱患，包括監(jiān)測(cè)溫度、數(shù)量與儲(chǔ)罐壓力等變化，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)上傳至指揮中心，并完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)平衡，并且一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)變化指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)處置重要危險(xiǎn)源信息，最終達(dá)到預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的目的[8]。

結(jié)語(yǔ)

全面提升消防監(jiān)控室的應(yīng)急響應(yīng)效率是減少火災(zāi)損失的重要措施。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，相關(guān)人員應(yīng)將關(guān)注重點(diǎn)集中在視頻系統(tǒng)與火警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、構(gòu)建無人機(jī)處置平臺(tái)等幾方面，在保證消防信息處理效率的同時(shí)，評(píng)估、分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防應(yīng)急響應(yīng)中的合理性，通過合理運(yùn)用消防應(yīng)急資源，降低火災(zāi)事故造成的損失，最終提升消防工作整體效率。

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