1消防救援模擬演練系統(tǒng)技術要求 第1部分 總則（征求意見稿）

T/CFPA–XXX-XXXX目??次TOC\h\z\t"前言、引言標題,1,參考文獻、索引標題,1,章標題,1,參考文獻,1,附錄標識,1,一級條標題,3"前??言 2引??言 31范圍 42規(guī)范性引用文件 43術語和定義 43.1模擬演練 43.2預案推演演練數字化 43.3虛實融合 43.4導調 54模擬演練要素 54.1演練事件 54.2演練目標 54.3演練科目 54.4演練對象 54.5演練評價 55模擬演練系統(tǒng)應用形式 55.1單兵模擬演練 55.2戰(zhàn)斗班組協(xié)同模擬演練 65.3戰(zhàn)役協(xié)同指揮模擬演練 66模擬演練流程 66.1總體模擬演練流程 66.2單兵模擬演練 66.3班組協(xié)同模擬演練流程 76.4戰(zhàn)役協(xié)同指揮模擬演練流程 87模擬演練系統(tǒng)構成及要求 97.1系統(tǒng)構成 97.2系統(tǒng)技術要求 107.3系統(tǒng)功能設計要求 107.4演練情景設計要求 127.5系統(tǒng)性能指標設計要求 127.6系統(tǒng)通用設備和軟件要求 13附?錄1?模擬演練評估方法與評分表 14參?考?文?獻 1前??言本標準按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。本標準由應急管理部天津消防研究所提出。本標準由中國消防協(xié)會歸口。本標準參加起草單位：清華大學合肥共安全研究院、應急管理部天津消防研究所、大連偉岸縱橫科技股份有限公司、辰安天澤智聯(lián)技術有限公司、北京安信科創(chuàng)軟件有限公司、天津市消防救援總隊。本標準主要起草人：本標準為首次發(fā)布。引??言消防救援演練是消防救援部隊提高消防救援能力和水平的重要手段。傳統(tǒng)消防救援演練方式成本高、模式固化，演練效果有限，很難實現無預設條件的盲演。隨著信息技術與虛擬現實、增強現實以及混合現實等技術的廣泛應用，數字化消防救援模擬演練系統(tǒng)在消防救援人員培訓、應急安全管控等方面得到大量應用。通過對各類災害事故與人員行為的仿真模擬，構建災害事故應急處置的虛擬環(huán)境為各級決策與指揮人員、事故處置人員開展模擬訓練、預案推演提供支撐，對消防救援隊伍、應急安全人員針對不同場景開展消防救援技戰(zhàn)術應用、協(xié)同配合以及消防救援裝備操作培訓，熟悉預案流程和應急處置程序發(fā)揮了重要作用。編制消防救援模擬演練系統(tǒng)技術要求標準，規(guī)范數字化消防救援模擬演練的技術內容及其相關系統(tǒng)產品開發(fā)的技術要求，指導消防救援隊伍科學利用虛擬現實技術開展不同層次的模擬演練與預案推演，開展模擬演練與預案推演效果評價，對提高消防救援隊伍模擬演練效能，提升消防救援實戰(zhàn)能力具有重要意義。本標準消防救援模擬演練系統(tǒng)技術要求第1部分總則內容，是針對消防救援隊伍開展“全災種、大應急”的實戰(zhàn)化消防救援能力建設需求，在對當前國內外消防救援模擬演練與預案推演技術開發(fā)應用現狀及趨勢特點分析研究的基礎上提出的，對消防救援模擬演練系統(tǒng)總體技術要求和體系架構進行規(guī)定。該系列標準還包括：高層建筑火災撲救模擬演練技術規(guī)程，地下建筑火災撲救模擬演練技術規(guī)程，石油、化工火災撲救模擬演練技術規(guī)程，自然災害救援模擬演練技術規(guī)程，建筑倒塌事故救援模擬演練技術規(guī)程，跨區(qū)域協(xié)同模擬演練技術規(guī)程等。消防救援模擬演練系統(tǒng)技術要求

第1部分總則范圍本部分規(guī)定了消防救援模擬演練系統(tǒng)術語和定義、模擬演練系統(tǒng)要素、模擬演練應用形式、模擬演練流程等內容，提出了模擬演練系統(tǒng)應用程序開發(fā)、開展模擬演練、預案推演的相關條件與技術要求。本部分內容適用于相關軟件企業(yè)和消防救援機構開展數字化或虛實融合的消防救援模擬演練系統(tǒng)以及數字化消防救援預案的開發(fā)建設，也適用于消防救援人員開展模擬演練與預案推演系統(tǒng)應用、演練效果評估。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T29176消防應急救援通則GB/T29639生產經營單位生產安全事故應急預案編制導則XF/T1040建筑倒塌事故救援行動規(guī)程XF/T1041跨區(qū)域滅火救援指揮導則XF/T1190地下建筑火災撲救行動指南XF/T1191高層建筑火災撲救行動指南XF/T1275石油儲罐火災撲救行動指南術語和定義模擬演練基于災害事故模擬仿真以及虛擬現實等技術，構建模擬場景，按照消防救援程序方法，開展災害事故救援虛擬化演練或推演。預案推演演練數字化基于災害事故模擬仿真以及虛擬現實等技術，按照預案場景設定、消防救援程序方法和預案流程，利用計算機軟件或模擬仿真系統(tǒng)復盤應急預案中的災害發(fā)展趨勢、危害范圍、當前資源、處置方案、力量部署方案、資源調配方案、決策方案等各項要素，模擬事件發(fā)生、發(fā)展與應急處置過程，組織單人或多人實施預案推演演練，實現預案推演演練數字化。虛實融合采用虛擬現實技術與實物化模擬裝置或實物環(huán)境相結合的方式，構建虛擬環(huán)境與實物裝置、實物環(huán)境有機融合的單兵或班組協(xié)同的沉浸式模擬演練場景，為演練人員提供與現實環(huán)境中的視覺、操控相一致的模擬環(huán)境。導調指模擬演練的組織者或演練策劃者，具備發(fā)起應急模擬演練的組織與策劃功能，并對演練內容進行設計、對演練全過程中進行干預、管控、信息采集、調度指揮及支撐。模擬演練要素演練事件開展模擬演練的情境內容，包括演練場景與情景設定。結合《消防救援隊伍滅火救援業(yè)務訓練與考核大綱》要求，模擬演練的演練事件內容應包括不限于高層建筑火災撲救模擬演練、地下建筑火災撲救模擬演練、石油化工火災撲救模擬演練、建筑倒塌事故救援模擬演練、大跨度建筑滅火救援模擬演練、自然災害救援模擬演練、交通工具火災撲救模擬演練、跨區(qū)域協(xié)同模擬演練等。演練目標加強消防單兵理論知識、專業(yè)技能、裝備操控的快速學習與掌握運用，以及提高心理應對能力。加強戰(zhàn)斗班組在救援作戰(zhàn)過程中的配合能力、提升應急預案的快速反應執(zhí)行能力，實現評估應急準備狀態(tài)，發(fā)現并及時修改應急預案、執(zhí)行程序等相關工作缺陷和不足。提高各級指揮員在救援作戰(zhàn)中的臨場指揮決策及技戰(zhàn)術應用能力。加強救援隊伍在救援作戰(zhàn)過程中的執(zhí)行能力、快速應急反應能力、各隊伍與各部門之間的配合協(xié)同能力，檢驗救援隊伍在應急預案執(zhí)行過程中的配合能力。演練科目模擬演練科目應基于演練事件中定義的典型場景，針對消防單兵、班組、指揮員三類演練對象、群體進行科目設定，具體演演練科目設定應符合《消防救援隊伍滅火救援業(yè)務訓練與考核大綱》總體要求。演練對象模擬演練對象主要包括各級消防救援指揮員、消防戰(zhàn)斗班組及消防單兵。演練評價 應針對模擬演練事件、目標、科目、對象設計不同維度演練評價指標，對演練效果、演練結果進行評價分析，發(fā)現問題，考核人員能力素質，檢驗預案可行性，對現行機制進行驗證。模擬演練系統(tǒng)應用形式消防救援模擬演練系統(tǒng)平臺建設應滿足消防綜合應急隊伍組織不同規(guī)模、級別的模擬演練應用需求，結合典型場景與戰(zhàn)術操法，演練組織者或策劃者組織參演人員通過模擬演練系統(tǒng)組織實施有預案的預案推演演練數字化應用和無預案的技戰(zhàn)術協(xié)同模擬演練，系統(tǒng)應具備以下應用形態(tài)：單兵模擬演練能實現消防戰(zhàn)斗員利用計算機或虛實融合設備與環(huán)境場景進行典型災情事故場景下的裝備器材佩戴攜帶、操作規(guī)程、戰(zhàn)術操法的演練。戰(zhàn)斗班組協(xié)同模擬演練能實現消防救援班組基層指揮員、戰(zhàn)斗員以戰(zhàn)斗班組為單位，利用計算機或虛實融合設備與環(huán)境場景進行典型災情事故場景下的有預案或無預案滅火處置、搶險救援全要素的多人技戰(zhàn)術協(xié)同模擬演練。戰(zhàn)役協(xié)同指揮模擬演練能模擬重大災情事故下，戰(zhàn)役級協(xié)同指揮模擬演練，利用計算機針對較大或重大災情事故開展有預案或無預案的滅火處置與搶險救援全要素多人協(xié)同指揮戰(zhàn)術戰(zhàn)法動態(tài)推演，完成重大典型事故案例復盤研討、宣教與模擬演練。模擬演練流程總體模擬演練流程模擬演練組織與實施的流程（圖1），應符合下列要求：通過系統(tǒng)實現模擬演練情景中演練場景、災害事故、演練科目、可調派資源、演練形式設定；通過系統(tǒng)實現演練導調人員、參與演練人員、評價與觀摩人員系統(tǒng)角色設定；完成不同對象、規(guī)模、級別的模擬演練，即戰(zhàn)斗員單兵裝備虛實融合的模擬演練、戰(zhàn)斗班組技戰(zhàn)術協(xié)同模擬演練、多層級指揮員戰(zhàn)役級協(xié)同戰(zhàn)術戰(zhàn)法模擬演練；形成演練科目總結評價考核結果，包括演練過程中的主觀評價、科目中的可量化評價，以及演練過程全景復盤綜合評價。圖1總體模擬演練流程單兵模擬演練消防戰(zhàn)斗員單兵模擬演練組織與實施的流程（圖2），應符合下列要求：模擬演練情景、場景與演練科目及虛實融合裝備、環(huán)境設定；消防戰(zhàn)斗員單兵情景模擬，虛實融合裝備操控及環(huán)境場景模擬；通過系統(tǒng)完成裝備器材操作規(guī)程、操法模擬演練實施；形成單兵演練科目總結評價結果，應包括裝備器材佩戴攜帶、操作規(guī)程、操法等知識點評價。圖2消防戰(zhàn)斗員單兵模擬演練流程班組協(xié)同模擬演練流程戰(zhàn)斗班組協(xié)同模擬演練組織與實施的流程（圖3），應符合下列要求：模擬演練情景場景與演練科目設定；有預案或無預案演練內容設定；災情事故動態(tài)發(fā)展趨勢模擬設定；戰(zhàn)斗班組崗位角色分工與模擬演練，虛實融合裝備操控及環(huán)境場景模擬，支持各參演人員指令上傳下達、即時通訊；模擬戰(zhàn)斗班組指揮員分析研判，作戰(zhàn)方案制定；通過系統(tǒng)完成戰(zhàn)術方案制定與上傳下達、操法的動態(tài)模擬實施；形成班組演練科目總結評價結果，應包括指揮員方案制定、方案調整、戰(zhàn)斗員響應與執(zhí)行評價。圖3班組協(xié)同模擬演練流程戰(zhàn)役協(xié)同指揮模擬演練流程戰(zhàn)役級協(xié)同指揮模擬演練組織與實施的流程（圖4），應符合下列要求：模擬演練情景場景與演練科目設定；有預案或無預案演練內容設定；災情事故動態(tài)發(fā)展趨勢模擬；多層級指揮員角色扮演，支持指令上傳下達、即時通訊；模擬指揮員對事故態(tài)勢分析研判，作戰(zhàn)方案制定、調整、戰(zhàn)斗編程與力量部署；通過系統(tǒng)完成多層級指揮員的戰(zhàn)術、戰(zhàn)法動態(tài)模擬演練；形成戰(zhàn)役協(xié)同指揮演練科目總結評價結果，應包括各級指揮員預案執(zhí)行、方案制定、戰(zhàn)術應用、方案調整、戰(zhàn)斗編程與力量調派。圖4戰(zhàn)役協(xié)同指揮模擬演練流程模擬演練系統(tǒng)構成及要求系統(tǒng)構成消防救援模擬演練應用系統(tǒng)應由消防救援模擬演練應用系統(tǒng)、邏輯支撐系統(tǒng)、基礎通信網絡等三部分組成，整體架構如圖5所示，應符合下列具體功能要求：消防救援模擬演練應用系統(tǒng)部分主要包括導調控制子系統(tǒng)、演練執(zhí)行子系統(tǒng)、觀摩展示子系統(tǒng)、演練評價子系統(tǒng)，分別實現演練組織與演練過程控制管理、模擬消防應急救援指揮、模擬消防應急救援響應處置、演練觀摩、演練評價等應用功能；信息支撐部分主要包括地理信息系統(tǒng)和虛擬仿真引擎系統(tǒng)，為消防救援模擬演練應用系統(tǒng)提供地理信息和仿真演練系統(tǒng)應用支持；基礎通信網絡部分以計算機通信網絡為基礎，構成集語音、數據和圖像等為一體的演練綜合信息傳輸功能。圖5消防救援模擬演練系統(tǒng)構成系統(tǒng)技術要求 為保證系統(tǒng)三維模型數據最大加載與渲染性能，系統(tǒng)主體采用C/S架構，開放的核心三維虛擬現實圖形渲染引擎平臺應用框架，具備本地化部署和網絡化部署能力，滿足可靠、集成、兼容、可擴展、可維護、安全等性能要求，支撐消防模擬演練系統(tǒng)應用建設需求，符合但不限于以下要求：業(yè)務流程與功能覆蓋，支持實現本標準要求的基本功能；支持本地化部署，局域網使用；支持云端網絡化部署，基于TCP/UDP協(xié)議的高性能開源網絡框架，提供穩(wěn)定快速的底層網絡通訊服務實現數據的同步分發(fā)和網絡穿透，實現多人同時在線的異地遠程網絡協(xié)同；集成性，提供開放接口，便于與消防部門信息系統(tǒng)對接集成；兼容性，支持GIS地理信息系統(tǒng)數據、影像地圖數據、矢量地圖數據、DEM數據、三維模型數據（包括不限于.Osg、.osgb、.fbx、.ive、.obj）、BIM系統(tǒng)數據多種數據融合；可擴展性，支持用戶根據自身建設要求，擴展創(chuàng)新定制化應用和場景；支持觸控大屏一體機、電腦端、移動端或虛實現穿戴設備；數據標準化，規(guī)范各類信息資源元數據和編碼規(guī)則，統(tǒng)一數據處理機制。系統(tǒng)功能設計要求演練導調控制子系統(tǒng)應具有下列基本功能：能設定演練場景、事件、演練規(guī)格（參演人數、組織及可調配應急資源）、有預案或無預案演練、演練科目設定；能隨時控制系統(tǒng)內天氣環(huán)境變化、災情事故變化、包括災情事故類型、級別、發(fā)展趨勢，關聯(lián)次生災害及人物裝備等各類突發(fā)狀況模擬；能控制演練啟停，對演練過程、演練進度直接干預控制；能恢復演練任務失敗前一個任務節(jié)點重新開始演練；能管理歷史演練記錄信息。演練執(zhí)行子系統(tǒng)應具有下列基本功能：1.通用基本功能：能以第一、第三人稱視角漫游瀏覽空間場景；能夠模擬自然災害、地質災害、安全生產事故、城鎮(zhèn)建筑火災、森林火災、石油化工泄露與火災、建筑坍塌等災害效果，支持按照災情起因、蔓延速度等災情要素設置災情動態(tài)發(fā)展趨勢；應支持災害模型、裝備器材模型、人物角色模型拖拽擺放或移動；應支持應急預案的數字化仿真模擬與動態(tài)預案推演；應支持多人協(xié)同的應急預案數字化模擬演練。2.指揮員基本功能：應支持警情分析研判，可查詢空間地理信息、消防6熟悉信息、應急力量與資源信息，能展示典型事故災害計算模型分析結果；應支持戰(zhàn)術標繪標注，實現作戰(zhàn)方案制定和信息標注；應支持指揮員作戰(zhàn)編程，能夠靈活定義各級作戰(zhàn)單元、戰(zhàn)斗班組。3.消防戰(zhàn)斗員基本功能：應支持消防戰(zhàn)斗員角色場景內可移動區(qū)域跑、走自由移動；應支持消防戰(zhàn)斗員角色個人防護裝備佩戴模擬；應支持消防單兵虛實融合設備或虛實融合環(huán)境的應用；應支持消防戰(zhàn)斗員裝備器材操作模擬（包括不限于消防車輛、重型救援器械、消防水槍、破拆工具等），能以三維仿真模擬裝備器材操控前后變化，操控流程應符合操作規(guī)程要求；應支持模擬消防戰(zhàn)斗員作戰(zhàn)任務執(zhí)行,能以三維仿真模擬任務執(zhí)行后場景內受影響因素前后變化；4.多人協(xié)同演練基本功能：根據演練目標，系統(tǒng)應支持包含戰(zhàn)斗班組和戰(zhàn)役協(xié)同指揮多人同時在線協(xié)同模擬演練；應具備多角色在同一場景內完成模擬演練內容，各參演角色模擬演練過程中的操作結果相互關聯(lián)影響，并與演練主線進度保持一致；應支持各參演角色均可通過系統(tǒng)直觀觀察到本角色、協(xié)同參與角色演練過程中的各項任務執(zhí)行、裝備操作前后變化；應具備各參演角色根據角色權限劃分，只可操作所屬權限下功能及模型；應支持參演角色間即時通訊。演練觀摩子系統(tǒng)應具備下列基本功能：能夠手動切換視角觀看整場演練；實時獲取演練進度信息，查看演練執(zhí)行進度；演練回放。演練評價子系統(tǒng)應具備下列基本功能：能根據演練對象與場景、演練科目設定演練評價指標，能管理維護評價指標體系；能實時和回看演練過程；能自動統(tǒng)計演練用時、演練過程中的力量投入、物資消耗、營救人員信息、任務完成度信息；自動評估指演練過程中的可量化指標，包括應急力量調派方案、演練任務完成度；手動對演練過程中各參演角色人員分工、命令下達、命令執(zhí)行完成度、處置操作與協(xié)同、演練知識要點、戰(zhàn)術戰(zhàn)法、演練整體效果評價打分；采用綜合評分辦法進行演練評價，對演練結果生成演練總結評價報告。演練情景設計要求演練情景設計范圍針對消防救援模擬演練需求，模擬演練情景應包括高層建筑火災撲救模擬演練、地下建筑火災撲救模擬演練、石油化工火災撲救模擬演練、建筑倒塌事故救援模擬演練、大跨度建筑滅火救援模擬演練、自然災害救援模擬演練、交通工具火災撲救模擬演練、跨區(qū)域協(xié)同模擬演練等。模擬演練場景類型與要素針對不同訓練科目的災害事故特點，模擬演練系統(tǒng)需構建不同的模擬演練場景，為參與模擬演練人員開展貼近實戰(zhàn)的模擬演練體驗；對于不同訓練科目，構建場景模型時要著重考慮災害事故場景實際狀況及其演化過程，真實再現災害事故發(fā)生、發(fā)展演化過程；不同訓練科目在進行場景構建時，需重點考慮的場景要素主要包括：科目涉及場所、環(huán)境因素、消防救援裝備、力量構成、消防設施、災害事故類型及特點、待救援疏散人員等。模擬演練系統(tǒng)情景構建要求演練情景構建需從消防綜合應急實際業(yè)務出發(fā)，滿足消防綜合救援演練需求，類型應涵蓋城鎮(zhèn)典型自然災害、地質災害、安全生產事故、建筑火災、森林火災等，能動態(tài)呈現災害發(fā)生發(fā)展趨勢；能夠基于GIS地理信息系統(tǒng)、虛擬現實技術融合遙感影像地圖、矢量地圖、DEM數據、三維模型數據構建模擬演練三維虛擬場景，滿足模擬演練情景化搭建；能模擬氣象中晴、雨、雪、霧四種天氣效果，東/南/西/北/東南/東北/西南/西北8個風向效果，1-10級風力效果，全天24小時太陽移動效果；制作包括高層建筑、地下空間、大型綜合體、石油化工裝置區(qū)、森林、河流、山丘、學校、居民區(qū)等典型場景模型數據；制作包括典型救援車輛（含重型器械）模型、裝備器材模型、救援人物模型、社會人員模型。三維模型數據制作要求實景場景數字化，模型數據制作要嚴格依據施工CAD圖、攝影測量衛(wèi)星圖及相關資料建模；實景場景數字化，模型數據的空間參照系必須與城市基礎測繪所用的平面坐標系統(tǒng)和工程基準相一致；想定