摘要：利用信息化手段对各类设备、人员装备等实施植入改造，采用面向对象的封装功能设计，构建火场前线感知的信息对象。基于4G通信技术实现指挥车为中心的网络环境，接收、管理、调度前线单兵图传、无人机侦查、火险因子采集、人员队伍定位等感知信息，并通过设计开发车载前线感知及调度系统实施火场前线的调度指挥及侦查联动。
关键词：信息化植入改造;基于4G应急通信;前线感知;无人机火场侦查;侦查联动;面向对象功能封装
一、森林防火业务特点
森林防火有其自身的特点，针对信息技术的运用也有着完全不同于其他行业的需求。
1.1 突发性和应急性
森林火灾的发生由多种因素造成，具有很大的偶然性。森林火险预警既不同于洪水气象灾害，可以观测形成灾害的渐变过程，也不同于交通事故，可以定量评估高风险路段。森林火灾固然有其内在规律，但往往由随机事件触发产生，很难准确预报。
森林火灾发生初期，火情变化快，越早处置，控制越容易，损失也越小，即“打早、打小、打了”。这就体现了森林防火工作的应急性特点。它要求我们在火情发现的初期，做到快速、全面了解并通报火情信息，进而集结队伍，下达调度指令，实施处置。
1.2 区域广阔性和信息分散性
无论是火险日常的监测，还是森林火灾的扑救前线，都是在野外广阔的区域内完成。系统需要的信息分散在崇山峻岭之中;同时，系统管理的对象，例如人员、设备、物资等也分散在这个区域内。
森林防火工作需要采集、管理的数据类型非常丰富。包括视频采集设备获取到的视频信号、扑火队伍之间的电话或对讲机音频、指挥员需要了解火场地形地貌的地图数据、车辆人员定位的位置信息、火场环境状况等信息。这些信息分别以不同的形态产生、用不同的方法获取、在不同的载体上存在，并以不同的格式传输管理。
区域分布的分散，尤其是在环境恶劣、地形复杂的区域，形成信息通信传输困难;信息类型与格式上的分散，也加剧了信息统一整合管理的难度和复杂度。两者为构建信息化系统制造了巨大的客观限制。
1.3 动态性
更加重要的是，森林火灾是个剧烈变化的过程，扑救指挥中的数据信息也具有很强的动态性，各类数据信息必然随着过程的推进，不断更新。例如描述火场态势的过火面积、火烧迹线、队伍位置、物资损耗等数据在较短的时间内大量产生，描述周边环境的音视频、气象因子等数据也在不断变化。
在实际的扑救指挥中，只有获取动态、实时、准确的信息，才能有效支撑科学决策。相反，静态、滞后的信息不但没有意义，而且具有很大的危害。
二、面向对象实施信息化植入改造
火场前线环境由各类元素的实体综合构成，每个实体都影响着火场演变的进程。笔者把火灾扑救各个环节中的一些相对独立的实体叫作对象，它们本身蕴含与火场相关的信息或影响，并且能够被别的实体使用、操作或改变。对象可以是个人、设备、应用系统等扑救力量，也可以是林地、道路、火点等客观事物。
那些本身具备或能够产生信息化数据，并能够对数据进行一系列操作的实体，就是我们森林防火实战指挥平台所要面向的对象。信息系统可以面向的对象越多，指挥平台对于火场态势的掌握就越全面，指挥决策的准确高效就越有保障。
笔者通过开发手机端的应用系统、车载嵌入式终端、单兵装备加装信息模块等方式，并开发基于穿戴式应用的设备，对火场对象实施信息化植入改造，将其整合到指挥平台中，形成一套可以将触觉深入火场一线、将指令传达到单兵的一体化实战指挥系统。
2.1 火场环境部署信息节点
针对实战指挥的实际情况，越向前线延伸，越需要精确的信息化支撑，但是往往由于系统架构及网络覆盖的因素，越成为信息化的盲区。正是由于这样的信息化需求与设计的怪圈，造成了大多数森林防火的指挥系统缺乏活性，甚至根本在实战中无法起到应有的作用，浪费了国家大量的投资。
将信息盲点转变为信息节点，让构成火场环境的对象成为获取信息、接收指令的信息终端，是解决信息指挥系统实战需求的最终方案。
信息节点设计开发具备如下功能：
首先，信息节点应在火场持续获取相应的信息，并将信息按照实战指挥平台统一的格式规范要求进行数据化处理，便于传输、存储、管理;
其次，信息节点应能够接受处理指挥平台依据不断汇集的火场信息分析处理后，下发、反馈来的信息或指令，实现信息数据的闭环处理;
最后，信息节点之间能够通过网络实现相互信息交互。
2.2 面向对象封装操作功能
面向对象的软件开发技术，是将数据及与数据有关的所有操作封装在一起。借用这个概念，将构成实战指挥平台的信息节点作为对象，将其产生的数据，以及与对象的交互操作进行封装设计。
由于火场因素的复杂多样，所以我们需要控制的数据和指令也多种多样;不同的信息技术手段与通信介质完成不同类型的数据和指令的操作。针对不同的功能，考虑采用不同的技术手段、不同的方法，这样的设计思想我们称之为“面向过程”。
而我们的设计原则，则是实施封装后，当这些不同的操作功能面向同一目标，我们可以面向对象直接操控或进行数据交换时，而不必再关心具体的操作步骤、网络通路、设备调用等技术手段。
例如，当一辆运兵车作为信息节点后，我们查询车辆的信息、调阅其采集的视频信号、对讲机或手机通话、北斗短报文通信等等操作，我们都可以在指挥平台界面上，直接选择定位其上的图标即可完成，而不用借助系统平台范围之外的技术、设备或其他系统实现，甚至需要在两个系统之间通过人工或额外的导入导出操作。
三、系统功能设计
基于火场感知的车载前线指挥系统是火情前线现场指挥调度的信息平台，用来完成应急前线指挥调度各项工作，是火灾扑救现场的前线指挥调度中心。系统以通信指挥车或前线指挥所为载体，实现前线指挥与一线扑火队伍的通信和视频传输，并通过无线网络同步数据至后方指挥中心，建立一条前线与指挥中心的数据链，到达前后方火灾扑救信息互联互通的目的，从而有效解决扑火队伍听不到火灾指挥调度命令，决策者看不到火场态势的“聋”和“瞎”问题。
