大数据技术在灭火救援中的应用分析_张付杨.pdf

38大数据技术在灭火救援中的应用分析摘要：大数据技术的本质是大规模数据的集合，将大数据技术运用到灭火救援之中，可以大大提升灭火救援工作的效率。对大数据技术在灭火救援中的重要性进行分析，并基于当前应用中存在的问题，对大数据技术在灭火救援中的具体应用进行了探讨。关键词：大数据技术；灭火救援；问题分析；应用分析张付杨1 林溢2（1.洛阳市消防救援支队涧西区太原路消防救援站，河南 洛阳 471003；2.洛阳市消防救援支队西工区唐宫路消防救援站，河南 洛阳 471003）中图分类号：D631.6 文献标识码：A 文章编号：2096-1227(2022)11-0038-03大数据（Big Data）是以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，最开始应用于 IT 行业，随着科学技术进步和信息化发展，该技术正快速发展为对数量巨大、来源分散、格式多样的数据采集、存贮和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。其也是当前社会重要的信息技术之一，通过数据对比，可以更好地了解我们身边的事与物，对大数据技术的合理使用能够提高各行各业的创新性，并有效推动行业的发展。2018 年公安部消防工作会议中特别提出，在今后的工作中要大力实施科技兴警战略，全面推进“智慧消防”建设工作，这就要求消防工作者要学会综合运用大数据、物联网、人工智能等新技术，深入开展消防安全评估、风险预测、灾情预警等工作，全力提升消防工作智能化水平。在消防信息化“十三五”总体规划中提出，要以运用大数据等新一代信息技术作为支撑，优化整合系统，提升基层信息化整体应用水平。由此可见，依托消防大数据中心，为社会开展消防工作提供工作平台和信息对接服务，同时采取汇集各行业部门消防安全数据监控，为全社会消防安全治理工作提供规范化、精细化数据支撑是势在必行的。在实际消防工作中，使用大数据可以及时对发生火灾的地点和周边交通情况进行实时了解，同时对灭火救援需要使用的设备进行准确的分析和定位，进而指导就近消防工作站制定最佳的救援方案。大数据的运用可以有效优化火灾救援前期的准备工作和后期的救援行动。1 大数据技术在灭火救援中的重要性在科学技术高度发展的今天，大数据技术在各个行业中的应用得到了广泛的认可和推行。在不同行业的业务处理中，大数据技术起到了进一步优化工作结构、提高工作效率的作用，给行业带来了新的创造力，但随之而来也出现了需要面对的新的技术问题1。在大数据技术快速发展的前提下，与时俱进是我国消防部门进行创新和变革的重要手段，相对于传统的管理模式，大数据技术能够全面提升灭火救援的成果和效率。并且在日常的生活中能够全面进行火灾防范管理工作，从而保障人们的生命财产安全2。大数据技术在灭火救援中起到的重要作用可以分为以下几点：首先，在救援调度方面，大数据技术能够全面完善以及改革灭火救援形式，让灭火救援中所获取的信息更加充分，从而快速高效地进行救援指挥。大数据能够为灭火救援提供充足的依据，确保指挥决策的合理性和科学性。以大数据为基础，消防部门能够建立起消防数据库，通过数据库详细、准确的信息资料，能够有效帮助消防人员了解现场的基本情况，在赶到灾情现场之前通过重要的信息分析起火原因、确定起火位置，并了解周边是否还有火灾隐患3。其次，消防部门通过大数据技术能够自动记录火灾救援的整个过程，并将每次起火的原因、经过以及仍然存在的风险进行备份留存，方便消防救援人员以及管理部门做数据参考以及经验总结。最后，消防部门在大数据系统中分析日常生活中存在的安全隐患，有助于人们做好防火工作，从而杜绝潜在火灾风险4。作者简介：张付杨（1987），男，河南固始人，本科，初级专业技术职务，研究方向：灭火救援。39应急救援技术2 当前灭火救援中应用大数据技术存在的问题2.1 数据的利用率不足当前，我国消防救援队伍灭火救援以及处理应急事件的能力得到了不断提升和完善，但是由于人才、技术、资金支持等诸多因素的影响，全国各地灭火救援工作的大数据利用存在很大差距，甚至产生了不同程度的限制以及阻碍。数据的利用并没有达到相应的效果，从而影响到各个地区、各层级消防部门对消防数据技术的开发。地域与地域之间的差异以及数字设备功能的不同也是影响当地使用大数据技术的一个重要因素。现阶段对数据利用率的不足使得很多高价值的数据被埋没，不能够很好地被挖掘和利用，不利于大数据技术在灭火救援行动中充分发挥作用5。2.2 大数据下未对资源进行整合，技术利用较少大数据是各类数据的集合，在当前的消防系统里，卫星视频、移动信号图像传输以及道路监控等资源已经被全面纳入，但是各省、市、县等不同行政级别的资源之间并没有被有效整合在一起6。各类数据相对独立，这种形式下消防人员并不能很好地将数据进行整合对比，因此不利于工作人员对火灾现场的情况进行有效判断。此外，目前火灾救援工作依然是按照接警调派的传统流程进行，大数据技术还未能充分得到利用。2.3 大数据技术的研发、应用、优化不足任何一个行业或领域的大数据技术，从研发到投入使用以及使用期间的维护、检修都需要投入一定的成本，这些资源的经费是一笔较大的投入，只有保证大数据技术的优化才能保证大数据技术在行业中稳健运行，进而有效帮助工作人员提高工作质量和效率7。而消防部门自身属于非营利性单位，其经费需要由政府拨款，经费有限且大部分经费都花费在消防以及所需设备仪器的维护上，大数据技术这一部分很容易被忽略，而且大数据技术的更新换代速度极快，这对消防部门来说限制性较大。此外，大数据技术的应用需要较大投入，因此优化方案也需要有国家的支持。3 大数据技术在灭火救援中的应用3.1 虚拟现实技术的应用虚拟现实技术是用于火灾救援模拟试验的一项新技术，该技术通过计算机技术、人工智能以及多媒体等技术来模拟火灾现场中人的视觉、听觉、动作以及嗅觉。该项技术模拟火灾救援的步骤一共有以下几个方面：3.1.1 数据采集原始的数据采集以及建模数据处理是数据采集的两个步骤。利用虚拟现实技术首先是要做原始数据的采集，采集的目的是有效构建火灾现场的实际原貌，包括现场的地形、交通以及建筑等模拟。采集的方法主要有 GPS 技术、实景拍照和激光扫描技术等采集法。建模数据处理是在原始数据的前提下利用先进的数据技术对其进行特殊处理，以此模仿火灾现场的地形、交通以及建筑模型纹理，生动直观地还原现场，让画面更加真实，在数据处理的时候要注意视觉和镜头的变换而引起的模型变形，让模型更加惟妙惟8。3.1.2 三维建模和显示控制交互三 维 建 模 是 通 过 3ds Max 和 Muhicen Creator 建 模 工具，利用 3ds Max 工具创建出火灾场景模型，利用 Muhicen Creator 进行数据结构布设。三维建模采用统一命名的原则和统一单位对模型进行定位，创建模型时不能存在共面、反面以及漏面的问题，构建的模型必须按照火灾现场的实际情况设计基本细节。最后进行模型简化和模型修正9。3.1.3 烟火特效制作烟火特效主要是利用数据技术制造出黑烟、风火雷雨等粒子特效以及碰撞检测功能。通过一系列的数据结合，有效制造出灾情现场的实景，帮助预测实施何种火灾救援方案最有效。3.2 无人机技术的应用无人机技术在目前各个领域的运用都较为成熟，其具有检测精度高、安全灵活以及节约成本的优势，无人机检测能够多方位多角度地进行拍摄，实时传回火灾现场的视频，在灭火救援中起到了很重要的辅助作用。其工作原理是利用飞控系统实时操控机体，利用数据链接系统执行指令发送及数据传输10。在实际应用中可分为以下两个方面：3.2.1 火情现场勘察、数据采集无人机在灭火救援中有着快速、安全、灵活的优点，可以在第一时间到达灾情现场。无人机通过其高清拍摄功能能够自动生成现场的地形数据，无人机拍摄的基础数据可对火灾带来的灾害作出有效评估，并且通过现场勘查还能够对现场的温度、湿度以及风速进行测量，检查现场是否存在危险品、现场有多少可以利用的灭火资源，有效地为消防员提供信息以及灭火行动方向11。3.2.2 进行消防指挥调度如果发生火灾，通常会波及多个方面，如果消防部门不能及时采取救援行动会造成严重的后果。而无人机不受空间和地势条件的限制，可以实现对现场的全方位监控，实时传达和输出救援指令，在灭火救援中起到消防调度的作用。3.3 物联网技术的应用物联网拥有各种信息传感设备、多种全球定位技术、红外40线感应器以及激光扫描仪等，在灭火救援中能够实时、全方位地进行监控，采集火灾现场的各类信息，比如声音、电力、热度以及光度等，同时还能让现场的救援人员和消防指挥中心进行互动连接。3.3.1 物联网定位技术的应用物联网定位技术有射频识别定位技术以及GPS定位技术等。射频识别定位技术可以将灾情现场的人以及各类物体的定位精确到厘米，并且在毫秒内就可以完成定位，但是这项技术有个缺点，它的识别定位距离短，因此在远距离或者大范围的火灾救援工作中不适用。GPS 定位技术是通过卫星对物体进行精确的定位，在救援中可以实时定位任何物体以及人的位置，有效辅助消防员进行现场救援12。但是这项技术依赖基站，因此偏远的地区，比如山区、原始森林等不适用。3.3.2 ZigBee 数据传输的应用ZigBee 是低功耗的近距离无线组网通信技术，能够在灭火救援中实时采集现场各项数据，满足消防员救援行动中空气呼吸器压力数据传输的需要。其适用于自动远程控制领域。3.4 消防机器人的应用消防机器人属于特种机器人，它在特殊环境下对灭火和抢险救援工作都能发挥重要的作用，尤其在发生油品燃气、毒气泄漏爆炸，隧道、地铁塌陷等灾害后，消防机器人可替代救援人员进入高危事故现场进行数据采集、处理和反馈。现代能应用于灭火救援的消防机器人集合了各类传感器以及定位技术，可以替代消防人员出入高危环境进行救援，避免救援人员人身安全受到威胁、数据信息采集不足等问题，现场指挥者可根据机器人所反馈的信息和结果对灾情做出科学判断，并对灾害事故现场工作做出合理、正确、及时、有效的决策。4 结语综上所述，大数据在灭火救援工作中存在数据利用率低、技术资源整合利用少、大数据技术研发应用优化不足等问题，针对这些相关问题，可通过加强虚拟现实技术、无人机技术、物联网技术和消防机器人等诸多技术在灭火救援工作中的应用，提升灭火救援效率，保障人民生命财产安全。参考文献：1孙涛.浅议消防灭火救援安全管理发展现状及优化对策J.明日,2021(17):394.2刘威.大数据技术在灭火救援中的应用J.中国科技纵横,2020(16):123-124.3韩雷.浅谈消防跨区域灭火救援应急通信保障的实施J.中国新通信,2020(21):13-14.4朱武,张庆利.灭火救援电子沙盘实现原理及应用模式研究J.消防科学与技术,2021,40(11):1687-1690.5He W,Xie H.Optimal Model of Fire Fighting and Rescue Operational Plan Based on Utility FunctionJ.IOP Conference Series:Materials Science and Engineering,2020,782(5):45-52.6孙秀龙.大数据在灭火救援中的研究与应用J.科技创新导报,2020,17(6):236+238.7张明辉.大数据时代高新技术在灭火救援工作中的应用J.武警学院学报,2017,33(4):32-35.8段明义,卢印举,李祖照.一种改进的灭火救援路径规划理论与实现J.消防科学与技术,2020,39(3):398-400.9 吴 俊 逸.高 科 技 电 子 厂 灭 火 救 援 火 灾 扑 救 与 分 析 以 2 0 1 3.9.4 无 锡 市 海 力 士 火 灾 扑 救 为 例 J .绿 色 环 保 建材,2021(12):175-176.10康凌峰.消防设施在高层公共建筑灭火救援的应用探究J.智能建筑与工程机械,2021,3(10):120-122.11Jonghyun,Kim,Moon-June,et al.Dev