浅析数字消防应急预案

浅析数字消防应急预案

摘要：消防应急预案是应对各类突发火灾事故，减少人员伤亡和财产损失的重要对策。本文详细介绍了基于GIS技术的辅助信息系统的构成原理和制作过程以及基于计算机模型的火灾预测模拟与危险性分析系统，分析结果指导消防应急决策与应急行动方案的制定。

关键词：数字消防应急预案；ArcGIS；火灾危险性分析；应急决策

Abstract: the fire emergency plan in response to various types of burst fire, important measures of reducing loss of life and damage to property. This article details the constitutive principle of the secondary information system based on GIS technology and production process and model of fire based on computer simulation and risk analysis system, analysis results to guide emergency emergency action in decision-making and programme development.

Keywords: digital fire emergency; ArcGIS; fire risk analysis on; emergency decision

一、引言

火灾是危害我国人民和社会最持久、最剧烈的灾害之一:我国火灾(不含森林、草原火灾)年平均损失约占全国灾害总损失额的20%以上，仅次于自然灾害。近几年每年因火灾死亡的人数都在2000人以上，受伤人数在3000人左右。2000年河南洛阳东都商厦火灾：死亡309人；2004年吉林中百商厦火灾：死亡54人；2004年湖南常德特大火灾：过火面积达7万余平方米、直接财产损失过亿元、69人受伤。

随着我国经济的飞速发展，各种新型、超大规模的建筑形式层出不穷，消防性能化设计也越来越多的应用于建筑防火设计中；各种新型材料的研发和采用使得燃烧过程和产物更加复杂; 地下火灾、交通工具火灾、各种隧道通道火灾的发生逐渐增多。火灾现象的频发、复杂和多样化对消防安全提出了更高的要求。编制切实可行的消防应急预案是应对突发火灾事故有效的措施，《左传》有曰：“居安思危，思则有备，备则无患。”“防患于未然”决定了消防应急预案的重要性。

二、数字消防应急预案的出现

消防应急预案是应对各类突发火灾事故，减少人员伤亡和财产损失的重要对策。我国各级消防部门现有的应急预案大多是文本式预案，数字预案是在现有预案基础上发展起来的，它吸取了现有文本预案的优点和长处，以消防应急平台为载体，利用数字技术与信息技术、火灾科学与安全科学技术、数据库技术、GIS

技术、图像显示技术等现代技术，克服了文本预案缺乏火灾科学模型支持、形式枯燥、查询困难、表达不直观、可操作性差等缺点。数字化消防应急预案将火灾科学应用到消防领域之中，使得预案的制定和落实更为科学规范，通过完整的、科学的数据模型建立全面而具体的数字应急预案。

三、数字消防应急预案框架结构

根据消防应急预案的功能要求和预案制定、预案应用过程中需要考虑的各项因素，建立如图1所示的预案框架结构。整个预案包括基础信息、预测模拟与危险性分析、应急决策与应急救援行动以及日常培训与演练四部分组成。

图1 数字化消防应急预案框架结构

1、基础信息

基础信息部分为与预案对象(建筑单元或重点单位)的消防安全和灭火救援相关的信息数据。

2、预测模拟与危险性分析

预测模拟与危险性分析部分通过对预案对象的危险源进行辨识，选择一个或几个风险较大的火灾场景作为预案设定火情。利用火灾动力学模型，结合预案对象的基础信息和环境条件作为边界条件对火灾的发展过程、影响区域、火灾中人员的安全疏散等进行数值模拟和预测，分析火灾可能造成的危害和影响，给出危险性分析结果，为制定应急决策和应急救援方案提供依据。

3、应急决策与应急救援行动

应急决策与应急救援行动部分根据基础信息以及预测模拟与危险性分析结果，以管理科学、运筹学、控制论为基础，利用GIS的空间数据处理、显示表达和输出功能作为载体，进行辅助应急决策和指挥应急救援行动。

4、日常培训与演练

在应急决策与应急救援行动的指导下，依据数字消防应急预案开展定期的针对消防灭火岗位官兵的日常培训和消防灭火和疏散演练，使消防应急预案熟练地被掌握和应用，有效的实施应急灭火救援和急行动指挥,提高行动的成功率。

四、基于GIS技术的辅助信息系统

地理信息系统是展示相关信息的载体和基础平台。本系统利用ArcGIS 强大的表现和分析功能,对突发火灾事件进行空间定位并展示其周围环境信息,基于火灾预测模拟对其发展趋势进行分析,以便作出救援决策。而此系统火灾处置环节中的辅助信息系统,正是使用了ArcGIS 的地图显示功能,将灭火救援使用到的各种消防车、救护车、警车和救援人员(消防员、医务人员、交警等) 、警戒线和避难场所等封装在一个地图工具箱中,供应急处置所用。

辅助信息系统的制作主要有两个功能模块:一是在ArcGIS的桌面产品ArcMap环境下,实现系统中工具的符号制作;二是基于开发平台ArcObjects组件,实现符号化程序模块,以及点线面绘制功能程序模块。下面将叙述一下其具体实现过程。

1、辅助信息系统相关符号的制作

1) 消防应急地图符号库的设计原理。地图符号主要是针对矢量图形的,它是地图的语言单位。通过对地图符号的解读,可以直观地了解地图所表达的地理信息。按照面向对象的思想,可以将应急地图符号分为点状符号、线状符号、面状符号三类。

在本系统中,将独立的可移动的工具,如车、人抽象为点状符号,连续的线状工具抽象为线状符号,大面积的场所抽象为面状符号。

2) ArcMap 下符号的创建步骤。

尽管不同行业都有自己的行业符号,但符号的制作过程却是类似的。本辅助信息系统采用Photoshop 定制基本的点状符号,通过ArcMap 的Style Manager 符号管理工具,建立点、线、面符号库(Marker Symbols、Line Symbols 和Fill Symbols) 。消防应急地图符号库所使用的大部分点状符号,如消火栓、消防车、警车、救护车、消防员、交警、医务人员等,在现实生活中都有原型,所以,考虑拍摄实物的相片,利用Photoshop 将相片处理成分辨率较高、大小适宜的图片(本系统采用32 ×32 ,bmp 格式) ,然后利用ArcMap 在Style Manager 中的PictureMarker Symbol 工具,将这些图片制作为点状符号。而像警戒线、进攻路线、救援路线等线状符号和避难场所等面状符号,在ArcMap 中,可以利用ArcGIS 已有的符号库系统中基本的点、线、面组合建立。三种类型的符号统一放在一个. Style 文件中。符号制作好后,根据符号化的工具所在图层的属性,将符号的Name 、Category 属性分别赋予有意义的值,以供函数功能模块调用。由此建立本系统的消防应急地图符号库,其中点状符号库如图1所示,线状符号库如图2所示,面状符号库如图3 所示。