消防作战指挥信息平台建设方案.docx
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消防作战指挥信息平台建设方案
消防作战指挥信息平台
建设方案
二零一五年四月
第1章项目概述
1.1项目背景
火灾是世界各国人民普通瞩目的灾难性问题，它顷刻间可能烧掉大量的物质财富、危及人们的生产安全，给人类带来的破坏，是痛苦，是死亡。
在人类社会进入到网络经济和信息时代的今天，信息，作为社会最基本的因素，正日益深刻地影响着人们的工作方式和生活习惯。
以往那种单纯依靠人力、经验和关系的运作模式和建立其上的管理方法正在逐渐被淘汰，取而代之的是更加开放、有效和公平的信息化的运作模式和管理制度，许多行业已经深深地意识到只有依赖先进信息技术，发展信息手段，建立信息化管理机制才能够顺应时代要求，把握未来的命运。
众所周知，火灾发生时，时间就是生命，分秒都是必争的！
消防员能否在最短的时间内迅速赶到事发现场，准确找到救火水源，有效掌控救灾动态，力争把受灾程度降到最低限度，从而保障人民生命财产安全，这是广大消防员一直以来都努力追求的目标。
在消防员需要从一个转移到另外一个时，由于信息没有有效地共享，造成消防员花费更多的时间在转移的路上。
为解决作战过程中遇到的这些问题，消防支部提出终端GPS定位，一张GIS实现信息共享的信息化建设思路。
信息化是现代社会经济发展的主要技术力量，是推进社会文明前进的重要动力。
消防信息化是国家信息化的重要组成部分，加快推行消防信息化建设进程是适应消防工作与时俱进的迫切需要。
本方案详细介绍消防信息系统建设与应用，分析了如何充分利用GIS来服务消防作战指挥中心，更好地服务消防现实斗争的需要。
1.2项目建设目标与主要建设内容
1.2.1建设目标
本项目经统筹规划，依靠科技，面向市消防紧急事件、重大灾害事故、灭火救援现场，高起点，高质量，达到实用、先进、快速、可靠效能为指导思想。
以全面提升城市消防作战能力，实现“智慧消防”为目标，充分利用先进的网络信息技术、计算机软件技术、移动通信技术，通过消防信息资源的整合共享，建立一个集城市消防资源优化整合、消防指挥调度于一体的，规范化、系统化、创新化的消防指挥网络平台，推进消防针对重点单位进行重点消防防御，达到解决消防过程中找水源、转移地理信息共享困难的问题。
●结合智慧城市建设目标，建立一个覆盖全市的消防水源资源共享数据库，以消防调度建设为主线，加强消防重点单位的建设指导和备案监管，推进消防安全的网格化管理模式。
●以消防安全资源数据库为依据，利用计算机网络、移动通信等技术，建设消防资源优化整合的消防信息管理指挥调度中心平台，重点将重点消防单位薄弱环节纳入平台系统，实现消防中心快速指挥调度、应急人员队伍组织高效联动协同机制。
●针对现有消防监管模式的不足，开发手机客户端系统软件，结合GPS定位，实现消防信息实时移动采集和指挥调度，方便消防人员通过手机终端将现场采集传到后台，供后方应急指挥中心查看、判断、决策，探索建立以人为本、手段先进的消防安全调度体系，进一步延伸消防安全网格化创新模式。
通过消防作战指挥信息平台建设，全面提升消防管理水平、消防指挥水平和灾害事故现场处置能力。
以协调指挥火灾扑救行动为主要目的，并完成消防派遣管理任务。
在整合和利用现有资源的基础上，采用先进技术，建立集通信、指挥和调度于一体，高度智能化的移动消防指挥系统，对公众各类119报警做出快速反应，实现全市灭火救援报警信息接受的多样化、火灾救援发生地点确定的准确化、出动力量编成的科学化、出动命令和火灾救援信息动态发送的迅速化、消防指挥的信息化及揭示消防信息的形象化，最终实现全市范围的数字化调度指挥，提高消防快速反应和科学决策能力，有效地应对各类重特大恶性火灾事故，最大限度减少灾害造成的损失确保人民生命和财产的安全。
1.2.2建设内容
为了实现项目的建设目标，经过对消防调研的分析，本项目重点建设的内容为移动智能终端（智能手机、平板）应用系统（APP）、PC端信息维护平台和数据库等三项内容。
1.2.2.1移动智能终端（智能手机、平板）应用系统（APP）
在基于互联网的消防作战平台上，通过PC发布、查询战时指挥信息，接收端受限于接入系统的终端，无法做到随时随地的接收、查询消防警报信息并进行沟通交流；消防火警的具体位置等详细资料无法准确传递。
通过建设基于移动互联网的移动智能终端应用软件，可以有效提高警情信息接收、指挥调度和提高出任务的效率，并可实时上报的实时信息，供指挥中心做出更有效的调度辅助决策。
消防员通过智能终端提供界面对地图上的各地理对象进行地址定位，即根据各地理对象如道路、新村小区、各类主要单位、重点消防单位、水源、消火栓、消防中队的名称或通过主要属性，在地图上进行精确或模糊的位置定位。
1.2.2.2PC端信息维护平台
在消防信息化建设中，PC端信息维护是消防支队重点建设的应用系统，信息维护系统就是为了提高消防信息管理效率而设计的软件系统。
它主要对消防信息进行集中管理，减少其分散存在带来的不便。
本系统主要采用了先进的技术来完成消防信息管理和维护，并进行消防调度指挥，信息交流一体化的端信息维护平台。
1.3项目投资与效益
1.3.1投资估算及资金来源
1.3.2效益分析
项目成功实施并运行后，产生的效益包括经济效益、社会效益等两个方面。
1.3.2.1经济效益分析
1）、系统建成将能够在消防工作中发挥重要作用，减少事故的发生，从而产生巨大的经济效益。
系统的建立和使用，将使市消防部门转变工作方法，抓好事前防范、事中监管、事后快速处理，改善应急救援指挥手段，有效减少事故财产和人员损失，产生巨大的经济效益。
2）、系统建成将大大提高市消防部门的工作效率，减少人力、物力的投入，节约政府办公成本。
目前市消防部门人手和经费都比较紧张，系统的建立和使用，将能够实现网上信息传输，形成后台数据，方便搜索各种决策支持信息，实现指挥网上调度，从而提高工作效率，减少人力、物力投入，节约成本有效提高了消防救灾工作的时效性，指挥决策者不用亲临事故现场，也能掌握现场状况，对事故现场进行远程指挥和调度。
1.3.2.2社会效益
消防指挥调度系统的实施可以最大程度地减少灾情损失。
使人民的生命与财产得到最大程度的保护。
第2章项目需求分析和建设的必要性
2.1概况及特征分析
2.1.1消防作战指挥信息平台概况
随着我国社会主义建设的不断发展，消防事业也有了快速的发展和进步。
纵观我国的现状，各个产业的信息化程度都在大跨步前进。
在现代化信息建设日益成为当今世界社会发展基础的今天，信息化程度的高低已经成为衡量一个国家、一个地区、一个行业发达水平的标志。
作为应该与社会发展同步的消防事业，目前迫切需要尽快步入信息化发展的快车道。
而我国消防的信息化建设还处在起步阶段。
目前我国消防信息化上仍存在着信息化低，和应用先进技术水平不高等问题，现场水源信息和地理信息环境无法共享的问题尤其突出。
现场作战的消防员缺乏与后台决策的对接与沟通的中介手段，导致现场作战成本高，效率低下，造成社会资源的巨大浪费。
2.1.2消防作战指挥信息平台的核心业务
消防作战指挥信息平台是集消防信息推送、消防员信息管理、作战任务分配、消防栓信息管理、重点消防单位信息管理、天然水源信息管理、手机定位与查询、GPS导航与监控、水源位置查询等服务于一体的消防作战信息平台。
目前主要提供以下服务：
2.1.2.1手机客户端
手机客户端主要是面向出任务的消防员，主要是消防任务接收、消防栓信息查询、天然水源信息查询（河流、湖泊、水库等地图水源信息）、GPS定位信息反馈后台功能、与指挥中心信息交流等功能的手机应用。
2.1.2.2平板客户端
平板客户端主要是面向出任务消防员，主要是消防任务接收、消防栓信息查询、天然水源信息查询（河流、湖泊、水库等地图水源信息）、与消防车GPS定位系统接口、与指挥中心信息交流的移动平板应用。
要求平板客户端兼容IOS和Android两种操作系统类型。
2.1.2.3PC端信息维护平台
除以上服务外，本消防作战指挥平台还向平台用户提供PC端信息维护平台服务，它主要对消防信息进行集中管理，与消防员信息交流；指挥中心信息推送；消防员信息管理、作战任务分配、消防栓信息管理、重点消防单位信息管理、天然水源信息管理等信息管理。
2.2项目总体需求
项目反映消防作战各个相关方的需求，体现在消防信息化平台创新思维模式和实现提高消防效率的要求；获取重要数据，提升消防管理能力的需求；平台运营可持续发展的需求，提高效益的需求。
1、建立现代化的消防通信指挥系统，实现指挥调度的信息化、自动化、网络化。
2、提高接处警的反应速度，使之适应现代火灾和处置特种灾害的要求。
2.3系统达到要求
1）做到一键指挥中心信息推送;
2）进消防车辆GPS定位；
3）进行车辆所处现场的图像回传；
4）消防任务接收；
5）水源（或消防栓）信息查询；
6）GPS定位信息反馈后台功能；
7）作战信息交流；
8）消防员信息管理；
9）作战任务分配；
10）消防栓信息管理；
11）重点消防单位信息管理；
12）天然水源信息管理.
2.3.1消防主管部门提升管理能力的需求
2.3.1.1行业的数据共享和利用的需求
现阶段全国多地市在主导进行市政消防栓信息平台的建设工作，但尚未建立消防信息平台与市政消防栓信息平台的信息交换与共享机制。
这提高了消防过程中的时间成本和费用成本，也不利于消防救援活动和消防规划水平的进一步提高。
因此，需要依托建立消防作战信息平台的建设项目，建立数据交换与共享机制，实现消防作战信息平台与市政消防栓信息平台之间的无缝衔接，借助市政的消防栓信息系统，为消防事业发展奠定基础，也为开展消防救援作战创造有利条件。
2.3.1.2支持行业管理决策的需求
中国消防信息发展起步较晚，其先进性与发达国家相比还存在较大差距。
如何提升中国消防信息化现代化水平，提高消防业务标准化水平和服务水平，必须结合现有的消防技术和现代化的信息技术——数据仓库技术与数据挖掘技术，知识工程决策技术，与国外成功案例进行统筹分析，对消防事业发展提供深度的咨询服务和决策支持，为消防救援提供理论以及政策上的分析支撑。
2.4平台的性能需求
由于消防系统关系到现场作战的指挥调度，关系到人民生命财产安全，且处于不断发展和完善的过程中，因此在非功能层面也存在一定的需求。
我们认为，消防指挥调度系统的建设应遵循以下几个基本设计原则：
1、采用先进成熟、稳定的技术和软硬件平台
本系统是一个消防作战信息化平台，对平台的可靠性和可持续发展都有较高的要求，应该选择先进、成熟、稳定的技术和软硬件环境，应避免仅追求先进不考虑成熟的极端选型。
坚持开放性，易于技术更新当今的社会是一个日益开放的社会，当今的信息系统也是一个日益开放的信息系统，
2、系统有效性
平台是面向消防，关系到消防作战，和人民生命财产，因此要求系统具有高有效性，保证信息的正确性和准确性。
3、系统效率
消防作战信息平台讲究时效性，系统的运行效率直接影响到消防作战处理的效率。
因此，系统响应事件应不超过2~5s，系统发布信息的刷新周期应不超过30s。
4、系统可操作性
为使平台满足用户的应用需求，特别是消防员的需求，所有业务系统应具有较强的可操作性。
界面设计上应尽量友好，简单易用，同时符合用户的业务操作习惯，最大限度的降低系统使用的复杂程度。
系统应能够提供多种终端的接入方式，使用户能够随时随地接入平台。
5、系统可扩展性
随着消防技术的不断发展，消防管理与服务也将不断产生新的需求。
消防作战信息平台的建设不可能一步到位，需要在发展过程中不断完善。
本项目将做为消防作战信息平台持续发展的重要基础，因此在系统设计和建设上要充分考虑今后一段时期内的拓展需要。
6、系统可靠性
不同的应用功能需求对于系统可靠性要求有所不同，对于信息查询和作战任务消息发布等功能而言，系统需要7x24小时连续运行，对于安全管理而言，系统同样需要7x24小时连续运行。
系统可靠性达到99.9%。
2.4.1系统的存储要求
本项目因为涉及基础数据、业务应用、GIS平台三大类数据，涉及GIS地图、消防栓、天然水源、消防员信息等多个方面，不同的数据访问频率及数据产生量的大小均有所不同，根据对消防服务需求的调研，系统的存储需满足3年内所产生的所有数据量。
2.5项目建设的必要性
经过对消防作战业务的分析，可以发现消防初步具备了信息化信息基本功能。
但针对在线作战任务发布、作战时水源定位、转移时导航过程缺少信息化支撑，作战信息时效性较差等问题导致消防作战效率有待提高。
通过建设消防作战指挥信息平台，可以丰富平台的接入方式，使消防员能够及时准确的发布和获取所需信息；能够形成完整的作战调度管理，远程监控作战情况，和根据现场反馈做出决策。
这对于提高消防员对平台粘连度有重要价值，并将创造客观的经济效益、社会效益。
第3章平台总体建设方案
消防作战指挥信息平台是现代消防支队不可缺少的重要技术装备，需要充分应用现代通信、计算机、信息处理等高新技术和设备，以期大大提高消防队伍技术装备水平和灭火作战的效能。
3.1建设思路
3.1.1需求主导，实用出发
以消防实际业务需求为主导，从现实性和实用性出发进行本项目的建设，立足于“为人民服务”项目要求的前提下解决平台现存的实际问题，并考虑项目建设的可持续性。
3.1.1.1统一平台、技术先进
通过搭建统一的IT基础设施平台、数据交换与共享平台，形成统一的消防信息数据库；充分利用J2EE、GIS、OLAP、CallCenter等先进的计算机和通信技术，提供各种服务。
3.1.1.2共建共享、全面提高
与市政相关资源的“共建共享”，从而提高消防作战管理能力、政府管理部门的宏观调控能力、社会监管能力以及为社会公众的服务水平。
3.2平台建设原则
3.2.1先进性原则
项目在进行技术规划时，充分考虑了技术的发展方向，选择目前业界先进和成熟的技术作为整个系统的技术架构，能够保证系统由不断发展和扩充的余地。
3.2.2技术先进性
消防作战后台平台采用B/S架构，在软件设计开发时，全部采用面向对象设计（OOA）技术，面向服务（SOA）技术，面向接口技术、组件式开发技术，采用MVC，ORM，WebService、XML等比较成熟而又有发展前途的先进技术。
3.2.3结构先进性
由于一个强大的消防作战平台不能在短时间内开发完善，所有系统设计采用平台化技术，设计规范、能够灵活、利于扩展的系统结构，平台数据结构设计合理，灵活，并采用基于元数据设计的模式，利于扩展能够自描述。
并且保证，数据、界面，处理流程的数据描述一致。
3.2.4经济实用原则
经济实用性主要体现下面三个方面：
3.2.4.1业务和管理实用性
系统设计和开发时充分考虑各业务层次、各环节管理中数据处理的便利和可行，把满足用户业务和管理作为第一要素考虑。
3.2.4.2操作方便实用
使用平台化的开发，界面风格一致，美观大方优化、操作简便实用。
全部界面操作均充分考虑不同使用者的实际需要，使系统操作方便、维护简单、管理方便。
充分考虑平台用户的认知和接受能力，用户界面操作便捷，易学易用。
3.2.5标准化原则
结合我司在其他类似平台的开发实践经验，进行项目管理和建设使用，开发规范标准，文档标准，管理标准，质量标准，以提高软件的可靠性，可维护性，和可移植性，有利于降低软件的运行维护成本，缩短软件开发周期。
在基础软件类如中间件、数据库、开发平台，选用市场上成熟的社会化程度高的软件平台。
3.2.6开放性原则
系统架构与技术平台选择充分考虑其开放性，在选择产品上，遵循共同技术标准构成一个开放的、易扩充的、统一软件的系统。
全面支持跨硬件平台、跨操作系统、跨数据库，在系统扩充和升级时能够实现平滑过渡。
基于框架的组件化设计，可以随时增加新的功能模块和业务组件，提供二次开发平台，支持纯HTML技术，提供元数据、数据字典，使得应用企业技术人员容易理解数据结构和便于维护系统。
基于国际标准XML的数据交换语言，支持与第三方应用系统集成。
3.2.7共享性原则
本项目建设原则，保证系统数据的互联互通，数据共享，建立消防数据仓库。
通过信息共享的方式供平台与市政等部门、其它地方消防平台、重点消防单位进行数据交换和共享的基础平台，为割裂业务的开展提供完整、统一和准确的数据支持。
系统根据相应的权限可以查询和调用系统中的相应信息，为我所用，避免信息的重复录入，提高资源的利用率。
3.2.8可扩展性原则
基于消防的发展和项目建设的可持续性，在保障系统先进性的同时，项目选择具有良好扩展性和升级能力的技术，以保证系统技术和业务的可扩展性。
3.3平台总体架构
图31消防作战信息平台架构图
3.3.1系统环境层
系统环境层包括：
硬件系统环境和软件系统环境。
3.3.1.1硬件系统环境
包括基础通信网络、网络设备、主机及存储系统等。
通信网络是承载数据传输、交换的基础，包括无线通讯网络、VPN和因特网等。
网络设备包括路由器、交换机等；主机系统包括数据库服务器、应用服务器、GIS和GPS服务器等；存储系统包括磁盘阵列等。
3.3.1.2软件系统环境
包括操作系统、数据库管理系统、应用软件、数据交换与整合系统、网络杀毒系统、各种中间件系统以及其他专业辅助性支撑软件。
3.3.2数据资源中心
数据资源层即数据资源管理平台，它按照规范的程序和数据标准，对数据资源进行标准化处理、交换以及管理。
3.3.2.1基础数据库
包括消防员数据库、重点消防单位数据库、GIS地理信息数据库等。
重点消防单位是指人员聚集的场所，包括KTV、酒吧、商场等。
3.3.2.2业务数据库
包括支撑各种应用实现的各种数据库，其中包括消息发布数据库、作战信息数据库、信息、互动信息数据库以及作战方案、火宅现场情况等非结构化数据。
3.3.2.3水源数据库
主要包括消防栓数据库、天然水源数据库等。
消防栓按照建设单位分为市政和企业两种，目前主要考虑市政建设的消防栓。
天然水源来源于地图的河流、湖泊、水库等信息。
3.3.3应用支撑层
为消防作战指挥信息平台的前端业务应用提供后端能力支撑，包括GIS地图应用、数据交互、短信能力、GPS定位、短信服务等。
3.3.4接口层
通过应用程序接口实现与第三方应用系统（如市政系统）的对接，保证消防作战指挥信息平台的数据、业务联通共享。
第三方应用系统主要包括GPS和GIS系统、短信系统等。
3.3.5展现层
前端展现层是平台与用户在信息服务、信息管理的对话过程中的直接界面。
前端展现层包括智能手机、平板电脑、PC端等。
3.3.6用户层
消防作战指挥信息平台的主要用户对象是消防员、消防部、管理员等。
3.3.7保障体系层
保障体系包括信息安全保障体系、标准规范体系、建设与运营保障体系。
信息安全保障体系采用相应技术、权限管理手段和管理体制等，充分保证系统信息等数据的安全；标准规范体系规范工程相关数据的设计、存储、交换；建设与运营保障体系包括基于建设模式及运营模式上的保障体系。
落实机构、人员和资金，制定一整套科学合理的建设管理体系以及长效运营机制，规范系统的建设管理。
3.4技术路线
本平台的建设将采取如下总体技术思路，兼并考虑平台的整体性与可扩充性。
3.4.1打造地理信息服务平台
本平台采用自建GIS平台、大型关系数据库技术（如：
SQLSERVER）、主流软件开发技术和现代网络通讯技术，充分考虑与其他信息系统的开放互联、多源数据接口、数据之间的关联以及网络环境的开放性的基础上，形成以完备的地理信息数据库为基础，以开放的专题地理信息服务平台为依托，集成城市政府部门相关应用，建成信息化建设的重要空间基础地理信息服务平台。
3.4.2统一的基础平台和应用平台
本平台充分考虑到消防支队的业务需要，充分保证数据的共享和功能互操作。
同时，平台还要具备良好的可维护性和扩展性。
因此，本系统采用统一的基础平台。
包括操作系统平台、数据库平台、地理信息系统平台和应用平台。
采用统一平台，可避免不必要的系统间数据的转换、功能的接口、以及系统升级扩展时大量的维护工作量，保证系统的一致性和稳定性。
3.4.3面向对象的软件设计思想
在软件开发技术中，面向对象的软件开发技术成为当今主流。
本信息平台的建设与开发将采用面向对象的软件工程方法。
3.4.4基于关系数据库的空间与非空间数据一体化管理
基于关系数据库统一管理空间数据与非空间数据可以有效地实现空间与非空间数据关联和集成。
而且由于空间数据与非空间数据都以数据表或视图的形式存贮，可以方便的采用数据库逆向工程的方法自动提取元数据，因此，可以方便地实现基于元数据信息资源管理。
3.4.5元数据驱动的平台架构
为了提高系统的可扩展性，系统将采用元数据驱动平台架构加以实现，根据信息资源管理统一平台之数据平台（包括基础地理信息系统、基本单位信息系统）的特点，在GIS基础软件与实际应用系统之间增加一层统一的、元数据驱动的应用平台，将数据平台各组成系统（基础地理信息、重点单位信息、水源信息）的应用模型（如图层显示控制、数据关联、数据域）和应用组件的共性进行抽象通过UML模型和元数据加以描述，开发元数据驱动的应用组件（应用组件首先通过访问元数据来控制对具体数据库的访问），基于元数据驱动组件搭建应用平台。
当系统的数据扩展时，通过修改平台的元数据，实现应用组件对新扩展数据的访问和处理，对于功能的扩展，通过定制元数据驱动的功能扩展插件的形式实现，使基于平台定制的系统具有较强的可扩展性。
3.4.6面向服务的软件架构（SOA）的应用
根据平台公用性和基础性的特点，系统软件架构将尽可能采用面向服务的软件架构SOA（Service-OrientedArchitecture）。
系统设计与开发过程中尽可能将系统提供对外服务的应用程序功能封装和发布为Web服务（WebService），通过服务注册和服务目录，向服务消费者（各种组件或部门的应用系统）提供Web服务，使系统的功能可以采用松耦合的方式实现集成，并使平台提供功能服务具有可扩展性。
第4章信息资源规划和数据库建设方案
4.1数据采集交换标准规范
由于本项目将与外部系统（如市政消防栓、XX地图系统）进行对接，因此项目数据采集、整合、交换依据按照国家、消防相关标准、规范进行数据资源相关标准进行设计、存储、共享、交换。
4.2数据内容分析
按照数据资源规划的思想对各系统需要的数据进行整理、合并数据库分为基础数据库、业务应用数据库、水源数据库。
4.2.1基础数据库
4.2.1.1消防员信息数据库
序号
数据集
数据项
1
消防员基本信息
姓名、国籍、民族、出生地、出生日期、职业、毕业院校、职位等
2
从业资格证
人员ID、从业资格证号、所属编队编号、姓名、性别、身份证号、技术种类、服务细类、从业状态、技术登记、从业资格有效期等
4.2.1.2重点消防单位数据库
序号
数据集
数据项
1
重点消防单位基本信息
单位编号、单位名称、负责人姓名、经营类型、电话号码、单位所在行政区划、详细地址等
2
重点消防单位消防信息
单位编号、单位名称、消防负责人、消防设备情况、消防检查等
4.2.1.3GIS地理信息数据库
序号
数据集
数据项
1
GIS地理信息
水系、居民地、铁路、公路、境界、地形、其他要素、辅助要素、坐标网以及数据质量等
4.2.2业务应用数据库
业务数据库对各业务应用系统提供支持，数据变化比较频繁。
4.2.2.1业务应用数据库
序号
数据集
数据项
1
消息发布信息
信息类型、发布时间、信息有效期限、备注信息
2
作战信息
升级会员 