沈阳市电子政务建设项目可行性研究报告
项目名称：三维应急指挥及综合演练平台 项目单位（公章）：沈阳市消防局
地址及邮编：沈阳市沈河区小北关街202巷14号 法定代表人：牛晋丛 财务负责人：谢连卫 项目负责人：陶亮 项目联系人：陶亮
联系人电话： 88390167 手机：18802461177 填报时间：2013年10月10日
沈阳市电子政务建设项目
可行性研究报告
三维应急指挥及综合演练平台
（一）概述
随着人类社会的不断发展,人们生活水平的不断提高，要求人类抵御自然灾害的能力也相应的提高。我国正处于现代化建设进程，改革从农村推向城市，城市建设的发展也日新月异，城市公共安全在人们生活中占据着越来越重要的地位，据权威资料统计，在公共安全中城市火灾给国家财产和人民生命安全带来了巨大的损失，由于火灾，每年给出我国所造成的损失达几十亿元之巨。目前我国正处于经济增长较快的时期，城市建设的种类和数量在不断增加，人口居住越来越密集，各种燃烧物的种类与性质日趋复杂，建筑、道路、水源等要素中的不定因素大大增多，因此偶发性火灾频频发生，这给消防工作增加了一定的难度。当遇到火灾事故时，指挥员没有预案，凭临场指挥，缺少临场指挥的科技依据，这就增加了灭火的盲目性，降低了灭火救援的成功率。
为了确保在发生火灾时能快速救援，每年我国在消防安防的宣传教育及部队培训上需要耗费大量的时间及人力物力，针对这样一项需要长期进行的工作，我公司将当今世界先进的模拟仿真技术融合使用到日常消防培训演练系统中，可开发一系列满足不同需求的消防培训系统。
（二）需求分析
如何强化我国重大事故应急演习机制，以开放式演习方式代替照本宣科式的表演性演习方式，积累应急演习的经验，找出应急体系中的弱点，是目前应急体系建设中急需解决的一个问题。应急仿真演练系统通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真，在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程，以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应；并在演练平台上，在最大限度仿真实际灾害的条件下，开展应急演练。在此基础上，制定各类企事业单位的数字化应急预案。应急仿真演练系统可以用来训练各级决策与指挥人员、事故处置人员，发现应急处置过程中存在的问题，检验和评估应急预案的可操作性和实用性，提高应急能力。系统可以使企事业单位能够运用现代化手段，加强协调能力和应急能力，使应急演练科学化、智能化、虚拟化。
该系统结合市消防工作的特点，利用虚拟现实技术在场景中模拟设置了不同火灾场景，使消防人员在近似实战的逼真环境中进行模拟训练，为将来更加主动灵活的应付复杂的火场情况打下坚实的技能基础。
平台建设目标是为了满足应急演练和各种预案落实和考核的需要，建立在虚拟现实和灾害仿真技术的基础之上。系统通过对灾害现场和灾害过程的模拟仿真，为参训者在计算机系统上提供执行各项应急救援任务的虚拟环境。参训者在此环境中按照职能和任务的不同，模拟不同的角色，各角色相互合作，协同训练，完成所设定的任务。
该系统主要采用几何建模方法和建模软件3Dmax、Creator，基于OpenGL技术，根据实际数据和参数创建三维场景模型，建立了典型的
火灾事故烟火模型、灭火救援人员、器材装备模型等，实现三维模拟火场环境的设置和实施显示、场景漫游、试点控制与切换，具有创新性。本系统软件，实现了三维虚拟场景内自由游历、随时查询储罐和各类消防设施的信息，不同时段的场景设置、不同火灾下的烟火效果以及交互式控制灭火救援力量的部署，包括添加、删除、移动车辆、移动炮和消防队员的位置，同时控制消防水枪的射程和方位。
（三）系统总体建设
3.1建设原则
全局性和整体性
从整体的业务职能和内部管理及群众和政府的要求出发，使全市重点单位信息资源共享，实现重点单位数据信息化，发挥系统在政府信息化工程和城市化管理信息化工程的作用，把系统建成一个有机的整体和管理与决策的核心工具。具体表现在：系统建设要从全面、发展的角度出发、设计目标明确、重点突出、各分系统层次清楚，综合考虑整体软、硬件功能的优化配置，信息共享，互联互通、功能完整和逻辑一致。
标准化与规范化
系统建设严格依照国家法律相关的操作规范，严格遵循国家标准、行业标准及相应的接口标准。具备国际化标准的网络协议、软件体系结构和接口，保证系统能与其他系统进行快速、顺利的信息交换，便于系统扩展和升级。在建设实施过程中，严格按照建设部和信息产业部有关要求，制定统
一、完善的技术规范和业务标准，包括业务分类、数据分
享、数据定义、数据安全等标准，为上级主管部门、相关业务部门、各相关业务系统今后的进一步发展和信息共享奠定良好的基础，也为以后实现更好的消防管理系统预留升级空间，以便持续性地发挥信息化建设的综合效益。
实用性
系统建设的目的是能够实现管理工作全面信息化，而不是搞科研，搞科研只要能够在技术上实现一些突破，实用化是下一步的工作。
先进性
为保证系统随业务拓展而具备可持续发展的空间，在资金允许的前提下，尽量采用当前先进成熟的数据存储方案、数据管理方案、软件开发解决方案和网络集成方案，以最大限度地延长系统的使用寿命与发挥系统的优势作用；系统建成后应在我国目前消防行业中居领先水平。
安全性
在发挥信息资源共享和集成优势的同时，必须要保证系统安全、可靠的运行，包括主机系统安全、数据库系统数据安全与恢复、业务应用系统信息安全与控制，以及连接互联网的WEB访问服务的安全性。保证系统数据及网络的安全，防止病毒侵入、非法用户访问和恶意破坏；系统必须具有完备的数据保护和备份机制，采用各种级别的权限管理机制，自动记录用户的访问情况和操作记录；为保证合法用户错误操作而引起的系统错误，系统必须具备足够的容错能力和回滚能力，保证系统及数据的完整性和安全性。
可靠性
为保证系统数据的高可用性和高可靠性，系统应具有很强的容错能力和处理突发事件的能力，具有较强的数据备份、恢复和容灾机制，保
证系统稳定无误地正常运转，确保系统数据万无一失，不能因某个误操作或某个突发事件导致数据丢失或系统瘫痪。
开放性
系统硬件、网络、数据库、应用服务平台产品应选择遵循开放性标准的产品，选择范围广，易于系统的互连、扩充及升级。使系统具有良好的可扩展性和灵活的系统配置和自我适应能力。
扩充性
系统主机、网络、数据库产品可以根据业务发展需要进行升级和扩充，并根据实际情况，可以利用已有的各种硬件资源。应用软件设计应根据实际应用，采用多层、模块化、组件式或其他高效的结构设计，在保证系统具有良好的扩充性的基础上，还要确保系统的运行性能和响应速度。
经济性
系统建设要求在先进实用的基础上做到经济可行，以较小的投入获得较大的效益。系统建设在数据库设计、系统开发、系统维护、软硬件配置上充分考虑实现全部功能以最小的投入获得最大的产出，选择性价比高的软件，同时考虑将来软件升级的费用，根据标准化和规范化的要求科学合理的设计系统，从而缩短软件开发周期，节约开发成本。特别是在系统建成后，从面向于消防的管理服务转向面向全社会服务而产生的社会、经济效益。
保护现有投资
局内的信息化建设已经在网络和软件系统方面积累了一定的经验和资源，因此在建设新系统时要充分利用现有的设备和数据资源，网络和硬件方面更有保证有效的利用；在软件系统方面尽可能做到平滑过
渡，在过渡期间要保证接口连通；在数据资源方面要做到全部有效的继承和利用。
3.2系统功能及技术特点
(1) 系统以真实的历史事件和人工智慧模拟设置场景，为训练提供一个虚拟的训练场景，并在场景内设置相应的灾害或突发事故现象，包含地震导致地铁崩塌的意外事件。
(2) 系统引入先进的3D 引擎提供更精致的游戏画面，建筑物、消防装备、救灾人员都逼真的出现在眼前。自由旋转角度与放大缩小功能提供了完全无死角的显示能力，用户可以顺利掌握现场状况。形成一个逼真的虚拟演练环境。
(3) 系统中的气候系统可真实呈现天气状态，无论下雨、大风、起雾、干燥，这些气候的条件都会影响到能见度和火势的范围。
(4) 系统凭藉最新的演算技术，建立了拟似真实火灾的现场状况，不论是「闪燃」或是「化学火灾」等特殊状况，都将在系统中发生，小队成员必须以正确的方式进入火场完成任务才能全身而退。
(5) 系统为让消防人员更好、更准确地掌握消防设备的使用方法和正确用途，在系统中设置了，在城市救援中常用到的大型云梯车、重型水罐、中低压、高低压泵消防车、小型云梯车、抢险救援车、泡沫车、抽水机、消防船、空中灭火机、空中泡沫式灭火机的模拟使用。根据火灾形式正确选择灭火器和灭火方式，同时掌握呼吸器、充气泵、破拆工具、隔热服、热像仪等急需装备。
(6) 系统支持除了单机模式之外，透过网路连线或是区网对战可
以让多人同时进行演练，消防人员可以分组、或是一起合作消灭火势，救出受困的民众。
(7) 演练系统提供针对不同角色进行训练的功能。根据登陆的不同角色，系统提供不同的能力和权限。根据在应对灾害时职责和所需能力的不同，角色主要包括以下几类：群众、社会救援力量、现场专业救援力量，指挥中心等。其中指挥的消防员类型共有 9 种，分别为：消防队员、搜救人员、搜救犬指挥员、手提探测器技术员、医务辅助人员、技术人员、HAZMAT 专家、前线消防员、毒气探测人员。针对各种不同的状况需要调派不同的专业人才前去解决，并可以对成员下达强制灭火、自由行动、破窗、使用云梯车、电力处置等等许多不同的指令。
(8) 各个虚拟角色之间的会话模块。这些模块控制着各虚拟角色之间的会话原则，并允许伴随动作（头、眼、手等）自动添加至对话内容中。
(9) 在环境因素和会话进程基础上，实时确定虚拟角色情绪状态的情绪模块。因此，虚拟角色可自动改变人物移动和举止的方式（即，神情更加紧张，更加直接等）。此外，还可以为每个需要考虑动画因素的虚拟角色指定一种个性特征。
(10) 系统实现特勤专业技能的训练功能，主要包括：军用毒气事件和化学危险灾害事故的处置抢险；高层、地下、石油化工等特殊火灾的扑救；易燃易爆化学危险品的火灾、爆炸事故的处置模拟。系统仿真模拟真实的事件发生，特勤队通过模拟使用特勤装备在处置过程中的使用情况，解决抢险救援过程中遇到和发现的各类问题，掌握装备器材使用，使消防特勤装备在实际抢险救灾中发挥更大的作用。
(11) 系统模拟火灾现场的烟雾效果，消防人员在不同的火灾场景
对不同人群进行逃生救援，进行疏导人员模拟、带领人员出入黑暗走廊，系统设置突发状况，消防人员要对突发状况进行分析，判断有效的救援方法，控制和有效的阻止人员伤亡。为现实救援做好全面准备。
(12) 系统将真实火灾情况在屏幕上模拟，为上岗的实战队员提供一个检验与考核的平台。系统支持雾效和模拟光照效果。考核分为预案演练考核和突发事件演练考核。预案演练考核是根据预案演练的结果，对比已有预案，并产生考核结果。考评结果与演练记录均可进行保存、分发和查询。突发事件演练考核是在训练过程中或结束后，可由参加演练评审专家进行实时或事后点评，提供点评和记录工具。考评结果与演练记录均可进行保存、分发和查询。
(13) 系统支持数据查询，在训练过程中产生大量数据，查询模块目的是方便决策者查询、观看和使用这些数据。系统提供各种工具和功能，可方便对训练的全过程进行全方位观看和数据查询。
(14) 系统建设重点单位三维场景数据库，完善沈阳市建筑物内部三维基础数据库。
