消防三维实战指挥平台方案

消防三维实战指挥平台方案

目录

1行业背景及技术应用........................................3

2系统概述及分析............................................3

3系统总体设计..............................................4

3.1平台架构...................................................................4

3.2外部接口...................................................................5

3.3系统特性...................................................................5

3.4标准规范...................................................................6

4系统功能设计..............................................7

4.1三维电子沙盘系统...........................................................7

4.2三维预案管理系统.........................................................15

4.3后台管理系统.............................................................20

5系统运行软硬件要求........................................20

1行业背景及技术应用

在国内当前各级的消防工作中由于各方面因素的制约，事先建立的应急预案

只停留在纸面或电子文档阶段，导致警情指挥处置时灭火救援与战场环境间的信

息不对称、力量调配不明确等各种现象。为有效解决这些问题，急切需要一种强

大的辅助手段为应急预案提供有效的技术支持，为战时灭火救援指挥工作提供真

实详尽的决策支持。

系统以三维电子地图、消防业务资源、数据监控等为基础支撑，利用三维可

视化技术，为消防部门提供在三维模拟环境中进行战时指挥和针对性预案编制，

为指挥人员的指挥作战、正确分析了解灾情、制定决策方案，提供有力的支撑。

2系统概述及分析

消防实战指挥平台使用三维可视化技术对真实环境中的地理地貌、道路建筑、

消防设施等进行展示，完整地还原在电子地图环境中；系统在三维虚拟环境下对

场景进行再现的同时，系统还提供区域内重大危险源、消防设置、装置设备的快

速定位和信息的查询展示功能，同时可以在地图上放置各等级灾害模型，真实还

原灾害现场，并通过系统提供的空间测量、资源部署、态势标会、协同指挥等工

具和模型进行消防预案编制、展示和现场指挥。

消

防

指

挥

作

战

消防三维实战指挥平台具有丰富的信息集成和承载特性、良好的交互操作能

力、直观的说明展示等特点。系统可以通过电脑鼠标或手势触摸控制，以三维地

理信息、要图标绘、数据监控等为基础支撑，供消防部门进行战时指挥和预案推

演使用，为指挥人员的指挥作战、正确分析灾情、制定决策方案，提供有力的支

撑。

3系统总体设计

3.1平台架构

本平台包含三维电子沙盘系统与三维预案管理系统

•三维预案管理系统主要用于三维预案的编辑、管理与审核；

•三维电子沙盘系统在平时用于三维预案的展示，在战时用于三维预案的

推演和警情的跟踪、研判与指挥；

本平台需要与三维电子地图数据、道路监控数据、消防业务数据和预案库数

据和CTI呼叫系统实现对接。

本平台下的三个系统均采用C/S（客户端与服务器）架构，客户端提供用户

界面、操作逻辑处理,服务端提供数据存储与访问、用户身份与权限验证等功能。

3.2外部接口

3.2.1指挥系统接口

三维电子沙盘系统和预案管理系统需要接入指挥系统，通过固定接口从预案

库系统中获取文字预案数据，并将编辑完成并通过审核的三维预案存入预案库。

三维电子沙盘通过固定接口实时获取指挥系统中的消防业务图层信息，对消

防业务数据进行实时更新。

3.2.2大数据接口

三维电子沙盘通过固定接口实时获取大数据系统中的三维电子地图与对电

子地图数据进行同步。同时通过视频系统的接口访问道路监控数据。

3.2.3CTI呼叫中心系统接口

三维电子沙盘与CTI呼叫中心系统对接，通过选择电子沙盘上的警力（车辆

/人员），并点击呼叫选项，可以直接通过CTI接口向对应的车辆/人员的通讯终

端发出呼叫，支持个呼叫和组呼。

3.3系统特性

＞安全性

C/S系统架构，用户数据存储于服务端，数据安全易于管理。

＞标准性

系统的信息分类资料编码、符号符合国家和部颁标准；

＞先进性

系统采用先进的虚拟仿真技术，利用计算机系统创建和体验三维虚拟世界的

模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。

＞通用性

系统使用的各种模型全部采用统一标准，并使用3Dmax进行模型设计，保

证了模型资源的高度通用性和可重复使用性。

＞扩展性

系统具有良好的扩展性，随着业务的扩展，很容易对现行系统进行扩展。

＞开放性

系统采用基于C++平台的应用程序接口，和OpenGL技术的开源的OSG平

台，保证了系统的高度开放性。

＞方便性

系统功能设计简洁明了，人性化的UI设计和简洁的功能操作，同时保证系

统使用者对系统的方便使用。

＞灵活性

系统即可采用C/S架构将用户端与数据分离，也可完全采用单机版将系统数

据存储在系统本地。同时平台丰富的各项功能还可根据用户的需求进行灵活自由

的组装集成，满足用户的个性需求。

3.4标准规范

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计

将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

＞《视频安防监控数字录像设备》(GB20815-2006)

＞《视频安防系统技术要求》(GA/T367-2001)

＞《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

＞《消防联动控制系统》(GB16806-2006)

＞三维可视化相关技术规范

4系统功能设计

4.1三维电子沙盘系统

三维电子沙盘系统基于三维模拟仿真环境，将三维电子地图、地理信息、重

点单位信息、消防资源、监控视频、预案库等数据进行集成和整合，包含三维地

图展示、消防业务图层查看、视频监控查看、事故模拟、空间测量、态势标绘、

预案展示、应急救援推演、杨同会商和警力调度跟踪等功能模块。

4.1.1三维地图展示与控制

接入电子地图，实现基于电子地图的三维场景展示。并通过鼠标键盘或触摸

屏对三维电子沙盘的进行平移、旋转和缩放操作，实现对场景的查看。

4.1.2消防业务图层查看

通过对场景内图层的选择，单独对场景内区域企业、重大危险源、设施设备、

应急物资和重点建筑物位置分布进行快速定位查询，所查询区域高亮闪烁显示,

并显示查询目标属性信息，且支持手动编辑更改。

4.1.2.1重点单位信息

4.1.2.2重大危险源信息

4.1.2.3装置设施设备信息

4.1.2.4救援物资图层

4.1.3视频监控

电子地图系统可接入公安、交通、企业的监控摄像，在三维空间中标记出监

控摄像头的位置。在地图中点击监控摄像头的标记，可直接弹出视频窗口，播放

该摄像头的监控画面。

4.1.4事故模拟

系统提供事故模拟功能，能够根据天气、风力、燃烧物性质等参数，对包括

燃烧、爆炸、泄露扩散等事故的影响范围和态势在三维空间进行模拟表现，为救

援排兵布阵与应急预案的制定提供辅助支撑。该功能除了在战时使用外，也可以

用于平时的预案推演与指挥训练。

4.1.5空间测量

利用系统提供的测量工具可以对场景内的点间距离、物体高度、场景面积进

行测量。空间测量工具能够充分发挥三维电子地图对三维空间信息集成的优势,

在方案确认、方案推演、救援辅助等应用场景中利用空间测量工具获取现场环境

中的面积、距离、长度、高度等信息，从而为提出更加科学有效的方案和决策提

供依据。

＞任意多边形的空间面积测量，深入了解现场区域面积情况。

＞任意折线方式的多点联合距离测量，对现场的位置距离信息进行判断。

＞点高程高度测量，获取某目标对象的空间高度，为推演决策提供数据依

据。

4.1.6态势标绘

在电子地图的三维场景中实现图形（包括位置点、警戒线、箭头、多边形、

圆形等）与文字标绘，用来表现地点、范围、路线等态势信息，是三维电子地图

中最基本的功能，所形成的各类空间地理信息标绘结果可以直接进行切屏保存,

为指挥方案的生成、展示与传递提供辅助。

4.1.7预案展示

连接预案库，显示预案列表，支持对预案列表进行检索。选择并打开要查看

的文本预案或三维预案，可符预案中的警情位置、灾害类型、消防资源、警力部

署、应急指令等信息在三维电子沙盘上进行三维可视化展示，具体展示内容如下:

1）通过在三维地图中的警情发生位置处显示不同的图标或三维灾害特效来表

示灾害发生位置与类型；

2）在三维地图上以图标的形式显示消防资源和消防单位的位置；

3）以图标或三维模型的形式在三维地图上标记警力部署位置和类型；

4）以指令列表或指令执行动画的方式展示各警力的应急指令。

4.1.8应急救援推演

当打开预案并展示后，还可以根据警情的现状与发展,对警力部署进行调整,

结合灾害模拟仿真功能可实现对现场情况的还原、研判与救援方案推演。系统中

提供包括消防车辆、救援装备、人员等物资配置，可在电子地图的三维场景中根

据推演的需要进行摆放部署，展示被困人员、救援装备与警力的分布情况、数量，

并可操作其执行相应的指令（如移动、铺设水带、喷水、架云梯等）。

4.1.9指挥调度

4.1.9.1协同会商

当发生警情时，多个三维电子沙盘系统之间可以通过网络连接进行在线会商

和协同指挥。用户在指挥大厅三维电子沙盘上执行的操作、标绘与推演的内容,

可通过网络实时同步到现场指挥部，指挥车和各级受理席的三维电子沙盘上，从

而实现联合指挥和指令下达的目的。

4.1.9.2CTI呼叫

三维电子沙盘与CTI呼叫中心系统对接，通过选择电子沙盘上的警力（车辆

/人员），并点击呼叫选项，可以直接通过CTI接口向对应的车辆/人员的通讯终

端发出呼叫，支持个呼叫和组呼。

4.1.9.3指令发布

三维电子沙盘中可以选择电子沙盘上的警力（单个车辆/人员或组织机构），

并以文字、语音或标绘的方式向该警力发送调派指令。所发布的调派指令将推送

到各级单位受理席的三维电子沙盘系统上，由各级单位的受理席完成最终调派。

4.1.10警力调度跟踪

接入警力调度数据和车辆GPS监控数据，根据出警车辆的编号实时获取其

GPS数据并在三维地图上标记出车辆的当前位置。

结合视频监控功能，在三维地图上标记出出警车辆当前位置周边的监控摄像

头，当车辆接近摄像头位置时可以自动打开摄像头的监控画面，当消防车远离摄

像头位置时可以自动关闭已打开的摄像头的监控画面。

4・2三维预案管理系统

三维预案管理系统用于三维可视化预案的编制、推演与管理工作。支持创建

和编辑三维可视化预案，并对可视化预案进行保存与播放。系统还支持导入文字

预案并转化为三维可视化预案。

三维预案管理系统通过权限管理，实现分队、中队和大队的多级权限划分,

从低到高实现预案的多级编制、审批和管理。

4.2.1预案编制

系统可以编制三维预案，预案内容可以由大队、中队、分队受理席受理警情

或预案库中已有的文字预案中摘取部分预案来制作成三维的预案。预案内容包括

灾情的定义、发生地点（单位）、应急物资、资源分布情况、应急力量和应急措

施等在三维地图上的展示。分队、中队和大队受理席中下级机构只能编制基于自

身资源力量的预案，而上级机构编制的预案中可以调用下级机构的资源力量。

4.2.1.1资源信息同步

资源信息同步来自消防指挥系统消防业务图层信息，通过接口定时进行更新,

主要内同包括企业坐标和区域的水源、泡沫泵房等，在预案编辑和事故处置时查

阅使用。资源在场景中以气泡方式标注位置，点击气泡查看详细信息…

4.2.1.2重点单位选择

新建预案首先需要打开电子地图，通过显示重点单位图层，或打开区域内重

点单位列表选择事故发生的重点单位。

4.2.1.3灾害设置

根据文字预案和警情受理中提取灾害发生的时间、地点、现场情况等信息,

由编辑人员在事故仿真模拟模型中选择相应事故灾害，并在电子地图中向灾害发

生区域添加灾害模型C

4.2.1.4应急人员信息

以树状结构显示事故发生区域的安全、消防相关责任人、联系人及单位的组

织结构。应急人员信息和组织结构可以在系统管理中进行维护或通过接口从外部

系统获取并定时刷新。

4.2.1.5消防力■选择

在电子地图上以图层气泡标注各级消防力量（消防人员、车辆），编制预案

时可以在事发地点附近点击消防力量气泡，查看消防力量具体情况，并选择需要

派遣到事故现场的消防力量。

4.2.1.6操作指导

在弹框以树状结构分别显示该事故处理相关的规章、制度，已经最佳处置流

程，同时在地图场景内对应急处置力量进行部署，形成处置预案格局。

4.2.1.7预案保存

当安排好处置格局后既可以将编辑完成的预案进行保存并提交审核。

4.2.2预案审核与管理

预案提交审核后，系统将对拥有审批权限的用户进行提醒，审核用户登录系

统后可对待审批的三维预案进行查看，判断预案是否合理可行，决定预案是否予

以审批通过，如果未审批通过需要填写未通过理由和整改意见。

预案未通过审批，系统将提示提交者，提交者可以查看未通过理由和整改意

见，并对预案进行整改后再次提交。

经审核通过的三维预案，将存入预案库中，参照文字预案编制的三维预案保

持与原文字预案相同文件名称，由警情生成的预案单独以时间名称命名。

预案审批与管理支持分队、中队和大队的分级审批与管理。各级单位提交的

预案需由上级单位进行审批。审批通过的预案，各级单位可以进行修改和删除,

但是修改之后需要重新提交审批，删除时也会先提交审批，待审批通过后才会删

除。

4.2.3预案查看

系统可连接预案库，显示预案列表，支持对预案列表进行检索。选择并打开

要查看的三维预案，可将预案中的警情位置、灾害类型、消防资源、警力部署、

应急指令等信息在三维电子沙盘上进行三维可视化展示，具体展示内容如下：

1）通过在三维地图中的警情发生位置处显示不同的图标或三维灾害特效来表

示灾害发生位置与类型；

2）在三维地图上以图标的形式显示消防资源和消防单位的位置；

3）以图标或三维模型的形式在三维地图上标记警力部署位置和类型；

4）以指令列表或指令执行动画的方式展示各警力的应急指令。

查看预案的同时可以对预案进行编辑。重新编辑后的预案需要进行重新审核。

4.2.4文字预案转换

系统可连接预案库，并导入文字预案，系统会自动捕捉文字预案中的关键信

息（警情类型、地点、重点单位信息、应急资源信息、警力调度信息和处置指令

等），并根据这些信息生成初步的三维预案，用户可通过预案编制功能对其进行

调整修改，最后保存并提交审核。

4.2.5后台管理系统

系统提供登陆角色权限控制、外部融合系