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摘要:通过对灭火救援处置预案和灭火救援案例的归纳整理,形成规则指令,并使用开源Drools规则引擎技术设计消防智能指挥调度系统,解决在进行灭火救援力量调度过程中,调度部署不准确,火场决策不及时,跨区域力量调配不科学等问题。
关键词:消防调度;规则引擎;灭火救援通信指挥系统
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)09-2034-02
随着社会经济建设的进一步提升,城乡一体化结构的不断推进,火灾和各类紧急事件发生率显著提高,对灭火救援力量的迅速,准确,及时,有效出动提出了更高要求。消防救援力量的及时有效到场施救,是挽救人民生命财产,减少灾害损失,遏制灾情进一步扩大的重要手段。因此,消防部队灭火救援力量调度系统的研究和优化,是新时期新阶段消防部队更好履行使命,完善机制,提升战力的重要前提和保证。
1指挥调度工作的现状
随着通信技术、计算机技术的迅猛发展,消防通信指挥调度系统普遍利用计算机、有线通信、无线通信、图像传输等先进技术装备组成性能优良的消防通信指挥系统。
消防通信指挥系统主要包括城市消防通信指挥系统和省级消防通信指挥系统。
城市消防通信指挥系统是指覆盖整个城市,联通城市各指挥中心、消防站、城市移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位等环节的指挥调度系统,是由具有火灾报警、火灾受理、通信调度和辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件所组成的系统。
省级消防通信指挥系统是覆盖全省城市,联通省消防通信指挥中心及城市消防通信指挥中心、省移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位及救灾应急相关单位等环节的,具有全省消防业务宏观管理和跨区域联合作战通信调度、辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件组成的消防通信指挥系统。
这些系统的启用,使指挥调度工作大为简化,效率提高。但由于消防部队装备水平和使用人员素质的差异,或者系统本身无法完成配套,系统使用不畅,或者因为使用人员的业务不够熟练,经验缺乏,无法迅速准确调配救援力量。由于目前应用的系统功能单一,设计模式简单,仅能完成接警,调度等基本任务,无法完成智能化调度并提供相应的优化方案,已无法满足当前消防部队指挥调度的实际需要。
另外,消防部队日常参与大量灭火救援行动,积累了丰富的扑救经验,拥有大量案例材料。同时,消防部队目前正在大力开展“辖区六熟悉”活动,借此活动,一方面能够对辖区消防设施,重点单位情况做一全面了解,另一方面,消防部队相关部门需要收集整理大量处置预案。通常,这些预案仅作为归档备案材料,在消防指挥调度活动中,没有真正发挥出应有的价值。
基于以上现状,笔者认为可以充分利用案例材料和处置预案,构建系统模块,优化指挥调度。
2系统数据采集
根据数据来源不同,分别从灭火救援预案和灭火救援实例进行数据采集。
依据事故特殊性对预案分类,主要分为建筑类火灾预案(包括高层建筑火灾和普通建筑火灾)、运输工具类火灾预案(包括特殊运输工具)、化工生产类火灾预案、跨区域救援类火灾预案等。一般按所保卫对象情况的不同又可分为视线、一般和重要三级。
2.1重要性单位火灾
1)建筑类预案内容:建筑结构,建筑用途,建筑面积,建筑高度,相邻建筑物,地形地貌特征,单位方位图,单位平面图等。
2)运输工具类火灾预案内容:运输工具结构图,整体照片,额定载客量,燃料类型,重点部位火情扑救措施等。
3)化工生产类火灾预案内容:生产车间结构图,建筑面积,建筑用途,毗邻建筑物,建筑物附近消防水源,危险部位具体情况,危险部位火灾危险性,危险部位火情处置方案,正常工况时工人数,防火档案等。
4)跨区域救援类火灾预案内容:调度指挥方案,通讯频道分配方案,各部门协调应急方案,跨区域调度保障方案,参战力量分配方案等。
2.2视线和一般性火灾
对视线和一般单位,只需要了解和掌握单位或建筑基本情况和消防设施具体分布位置即可。
基本情况:火灾发生时间、地点、气象情况、火灾类别、火灾级别、火灾持续时间、事发地建筑结构特点、事发地消防设施情况、事 发地附近的水源情况等。
作战指挥情况:接警时间、火灾救援人员情况、火灾救援装备使用情况、个人防护装备
使用情况、第一支消防队到场情况、火灾扑救主要的战斗决策、火灾扑救战术、火灾异变情况、疏散人员数、救出人员数。
经验总结分析:火灾经济损失、人员伤亡情况、起火原因分析、发生火灾的相关责任处理、火灾扑救主要经验教训。
3系统数据抽象
1)对图形影响因素,可以针对相同类型设计图形处理引擎,从而解决建筑平面图、建筑方位图、消防水源图、火场力量部署图等图形的制作、显示和存储。
2)对非图形影响因素,可根据案例和预案整体相似度,对同一类型特征属性赋予权重以作为其重要性依据。
4调度平台的构成
消防通信指挥调度平台的核心是规则引擎。规则引擎是由推理引擎发展而来的,规则引擎是一种通过嵌入应用组件,将决策部分相关代码从总的程序代码中分离出来,从而利用预定义语言模块,有针对性的进行程序代码设计,编写业务决策。规则引擎大多数支持以规则次序和规则冲突为主的检验,支持简单脚本语言的规则实现,支持通用开发语言的嵌入开发。在规则引擎的普遍应用中,比较有代表的是和两种,其中iLog为非开源规则引擎,Drools为开源规则引擎,考虑到消防行业的特殊性,平台采用了Drools作为规则引擎。
目前,在应用规则引擎的消防指挥调度系统中,主要存在两种方式:
1)在整个系统中,将指挥调度计算器独立出来,通过Webservice等PCR交互方式支持辅助计算,这种方式技术架构简单,开发语言差异小,易于今后的维护和升级。
2)将规则内置于系统中,在应用时直接调取相关代码,这种方式代码执行效率高,系统整体性强,但是升级维护需要依赖开发部门,局限性较大。
根据所确定规则引擎方式和接警的具体要求,调度平台主要由以下五部分构成:
1)通信链接部分:主要负责将单独设计的指挥调度计算器和接出警系统相联系,传递当前可出动战力资源,接收计算结果和出动方案。
2)数据提取部分:由战例数据库,案例数据库构成,由分别的两条途径对战例数据和案例数据根据需要处置的灭火救援类型提取相关数据。
3)调度计算部分:利用指挥调度器进行方案生成,生成战例库掉度方案和预案库掉度方案。
4)系统工具:根据Drools架构原则对两个数据库生成的方案进行组合比较后生成决策方案。
5)系统支撑:利用应用服务器及数据库服务器进行底层运行和数据存储。
5系统处理流程
1)判断接警具体分类;
2)根据相关类型从两个数据库中同时抽取数据;
3)对当前救援力量进行抽象数据提取,分析后同时生成预案具体数据;
4)以可出动力量数据为标准进行数据相似性分析;
5)基于Drools的规则引擎,生成消防预案库数字化后的调度规则库;
6)生成最优化调度方案。
6结束语
计算机技术、数据库应用技术的发展和广泛应用,为灭火救援力量调度系统的建立提供了有效的手段。
1)在所参与火灾事故案例进行全面调查、统计和分类分析,对不同类型火灾案例特征属性取值进行了科学和合理的设定,反映了相关案例的特性。
2)利用所积累和收集的各类火灾及应急救援事故预案,对不同类型的预案特征值进行了设定,反映了相关预案的特性。
3)根据Drools架构原则,对灭火救援调度预案的生成进行了全新的尝试,同时利用PCR交互技术和数据比较技术,优化了决策方案和生成速度,增大了其准确性和可靠性。该系统的建立可对一般灭火救援力量调度的顺利进行提供保证。
参考文献:
[1]易立新,吴立志.城市火灾风险评价的数学模型[J].中国安全科学学报, 2000, 10(4): 36-40.
[2]张彪.基于Rete算法的数据库通知引擎技术研究[D].上海:上海海事大学, 2004.
[3]崔锷,许学雷,孙立勇.城市火灾与气象因素的相关性分析研究[J].火灾科学, 1995, 4(2): 61-64.
[4]刘际.规则引擎在业务逻辑层中应用的研究[D].大连:大连海事学院, 2007.
[5]汤文宇,李玲娟. CBR方法中的案例表示和案例库的构造[J].西安邮电学院学报, 2006, 11(5): 75-78.
[6]任海涛,李茹.案例特征权重自动学习方法研究[J].电脑开发与应用, 2004, 17(3): 110-112.
[7]孙懿青.基于规则引擎的自解析匹配推理原型系统研究[D].南京:南京师范大学, 2006.
关键词:消防调度;规则引擎;灭火救援通信指挥系统
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)09-2034-02
随着社会经济建设的进一步提升,城乡一体化结构的不断推进,火灾和各类紧急事件发生率显著提高,对灭火救援力量的迅速,准确,及时,有效出动提出了更高要求。消防救援力量的及时有效到场施救,是挽救人民生命财产,减少灾害损失,遏制灾情进一步扩大的重要手段。因此,消防部队灭火救援力量调度系统的研究和优化,是新时期新阶段消防部队更好履行使命,完善机制,提升战力的重要前提和保证。
1指挥调度工作的现状
随着通信技术、计算机技术的迅猛发展,消防通信指挥调度系统普遍利用计算机、有线通信、无线通信、图像传输等先进技术装备组成性能优良的消防通信指挥系统。
消防通信指挥系统主要包括城市消防通信指挥系统和省级消防通信指挥系统。
城市消防通信指挥系统是指覆盖整个城市,联通城市各指挥中心、消防站、城市移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位等环节的指挥调度系统,是由具有火灾报警、火灾受理、通信调度和辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件所组成的系统。
省级消防通信指挥系统是覆盖全省城市,联通省消防通信指挥中心及城市消防通信指挥中心、省移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位及救灾应急相关单位等环节的,具有全省消防业务宏观管理和跨区域联合作战通信调度、辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件组成的消防通信指挥系统。
这些系统的启用,使指挥调度工作大为简化,效率提高。但由于消防部队装备水平和使用人员素质的差异,或者系统本身无法完成配套,系统使用不畅,或者因为使用人员的业务不够熟练,经验缺乏,无法迅速准确调配救援力量。由于目前应用的系统功能单一,设计模式简单,仅能完成接警,调度等基本任务,无法完成智能化调度并提供相应的优化方案,已无法满足当前消防部队指挥调度的实际需要。
另外,消防部队日常参与大量灭火救援行动,积累了丰富的扑救经验,拥有大量案例材料。同时,消防部队目前正在大力开展“辖区六熟悉”活动,借此活动,一方面能够对辖区消防设施,重点单位情况做一全面了解,另一方面,消防部队相关部门需要收集整理大量处置预案。通常,这些预案仅作为归档备案材料,在消防指挥调度活动中,没有真正发挥出应有的价值。
基于以上现状,笔者认为可以充分利用案例材料和处置预案,构建系统模块,优化指挥调度。
2系统数据采集
根据数据来源不同,分别从灭火救援预案和灭火救援实例进行数据采集。
依据事故特殊性对预案分类,主要分为建筑类火灾预案(包括高层建筑火灾和普通建筑火灾)、运输工具类火灾预案(包括特殊运输工具)、化工生产类火灾预案、跨区域救援类火灾预案等。一般按所保卫对象情况的不同又可分为视线、一般和重要三级。
2.1重要性单位火灾
1)建筑类预案内容:建筑结构,建筑用途,建筑面积,建筑高度,相邻建筑物,地形地貌特征,单位方位图,单位平面图等。
2)运输工具类火灾预案内容:运输工具结构图,整体照片,额定载客量,燃料类型,重点部位火情扑救措施等。
3)化工生产类火灾预案内容:生产车间结构图,建筑面积,建筑用途,毗邻建筑物,建筑物附近消防水源,危险部位具体情况,危险部位火灾危险性,危险部位火情处置方案,正常工况时工人数,防火档案等。
4)跨区域救援类火灾预案内容:调度指挥方案,通讯频道分配方案,各部门协调应急方案,跨区域调度保障方案,参战力量分配方案等。
2.2视线和一般性火灾
对视线和一般单位,只需要了解和掌握单位或建筑基本情况和消防设施具体分布位置即可。
基本情况:火灾发生时间、地点、气象情况、火灾类别、火灾级别、火灾持续时间、事发地建筑结构特点、事发地消防设施情况、事 发地附近的水源情况等。
作战指挥情况:接警时间、火灾救援人员情况、火灾救援装备使用情况、个人防护装备
使用情况、第一支消防队到场情况、火灾扑救主要的战斗决策、火灾扑救战术、火灾异变情况、疏散人员数、救出人员数。
经验总结分析:火灾经济损失、人员伤亡情况、起火原因分析、发生火灾的相关责任处理、火灾扑救主要经验教训。
3系统数据抽象
1)对图形影响因素,可以针对相同类型设计图形处理引擎,从而解决建筑平面图、建筑方位图、消防水源图、火场力量部署图等图形的制作、显示和存储。
2)对非图形影响因素,可根据案例和预案整体相似度,对同一类型特征属性赋予权重以作为其重要性依据。
4调度平台的构成
消防通信指挥调度平台的核心是规则引擎。规则引擎是由推理引擎发展而来的,规则引擎是一种通过嵌入应用组件,将决策部分相关代码从总的程序代码中分离出来,从而利用预定义语言模块,有针对性的进行程序代码设计,编写业务决策。规则引擎大多数支持以规则次序和规则冲突为主的检验,支持简单脚本语言的规则实现,支持通用开发语言的嵌入开发。在规则引擎的普遍应用中,比较有代表的是和两种,其中iLog为非开源规则引擎,Drools为开源规则引擎,考虑到消防行业的特殊性,平台采用了Drools作为规则引擎。
目前,在应用规则引擎的消防指挥调度系统中,主要存在两种方式:
1)在整个系统中,将指挥调度计算器独立出来,通过Webservice等PCR交互方式支持辅助计算,这种方式技术架构简单,开发语言差异小,易于今后的维护和升级。
2)将规则内置于系统中,在应用时直接调取相关代码,这种方式代码执行效率高,系统整体性强,但是升级维护需要依赖开发部门,局限性较大。
根据所确定规则引擎方式和接警的具体要求,调度平台主要由以下五部分构成:
1)通信链接部分:主要负责将单独设计的指挥调度计算器和接出警系统相联系,传递当前可出动战力资源,接收计算结果和出动方案。
2)数据提取部分:由战例数据库,案例数据库构成,由分别的两条途径对战例数据和案例数据根据需要处置的灭火救援类型提取相关数据。
3)调度计算部分:利用指挥调度器进行方案生成,生成战例库掉度方案和预案库掉度方案。
4)系统工具:根据Drools架构原则对两个数据库生成的方案进行组合比较后生成决策方案。
5)系统支撑:利用应用服务器及数据库服务器进行底层运行和数据存储。
5系统处理流程
1)判断接警具体分类;
2)根据相关类型从两个数据库中同时抽取数据;
3)对当前救援力量进行抽象数据提取,分析后同时生成预案具体数据;
4)以可出动力量数据为标准进行数据相似性分析;
5)基于Drools的规则引擎,生成消防预案库数字化后的调度规则库;
6)生成最优化调度方案。
6结束语
计算机技术、数据库应用技术的发展和广泛应用,为灭火救援力量调度系统的建立提供了有效的手段。
1)在所参与火灾事故案例进行全面调查、统计和分类分析,对不同类型火灾案例特征属性取值进行了科学和合理的设定,反映了相关案例的特性。
2)利用所积累和收集的各类火灾及应急救援事故预案,对不同类型的预案特征值进行了设定,反映了相关预案的特性。
3)根据Drools架构原则,对灭火救援调度预案的生成进行了全新的尝试,同时利用PCR交互技术和数据比较技术,优化了决策方案和生成速度,增大了其准确性和可靠性。该系统的建立可对一般灭火救援力量调度的顺利进行提供保证。
参考文献:
[1]易立新,吴立志.城市火灾风险评价的数学模型[J].中国安全科学学报, 2000, 10(4): 36-40.
[2]张彪.基于Rete算法的数据库通知引擎技术研究[D].上海:上海海事大学, 2004.
[3]崔锷,许学雷,孙立勇.城市火灾与气象因素的相关性分析研究[J].火灾科学, 1995, 4(2): 61-64.
[4]刘际.规则引擎在业务逻辑层中应用的研究[D].大连:大连海事学院, 2007.
[5]汤文宇,李玲娟. CBR方法中的案例表示和案例库的构造[J].西安邮电学院学报, 2006, 11(5): 75-78.
[6]任海涛,李茹.案例特征权重自动学习方法研究[J].电脑开发与应用, 2004, 17(3): 110-112.
[7]孙懿青.基于规则引擎的自解析匹配推理原型系统研究[D].南京:南京师范大学, 2006.