LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực,
không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam. Nếu sai,
tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

1


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................1
MỤC LỤC ...................................................................................................................... 2
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ BẢNG BIỂU ..............................................5
DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ ................................................................................7
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 9
Lý do chọn đề tài........................................................................................................9
Lịch sử nghiên cứu ....................................................................................................9
Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..................10
Tóm tắt cơ bản và đóng góp mới của tác giả ........................................................ 10
Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 10
CHƯƠNG I. KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HIỆN TẠI CỦA TRUNG
TÂM ĐIỀU HÀNH PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY VÀ CỨU HỘ CỨU NẠN ....11
1.1.Khái quát công tác PCCC thành phố Hà Nội .................................................11
1.2.Tổng quan Trung tâm chỉ huy điều hành PCCC ...........................................11
1.2.1.Trung tâm điều hành tỉnh/thành phố ......................................................... 13
1.2.2.Các trạm chữa cháy ..................................................................................... 15
1.2.3.Thiết bị di động trên xe................................................................................17
1.2.4.Trung tâm chỉ huy điều hành Quốc gia kết hợp chức năng đào tạo và bảo
trì ........................................................................................................................... 18
1.3.Mô hình sắp đặt trung tâm chỉ huy .................................................................19

3


3.2.1 Tổng quan ....................................................................................................35
3.2.2. Thiết kế và an ninh VPN ............................................................................37
3.2.3 Thiết bị an ninh mạng tích hợp ..................................................................39
3.3. Chi tiết giải pháp mạng riêng ảo trong trung tâm chỉ huy điều hành
PCCC&CHCN .........................................................................................................41
3.3.1. Mô tả giải pháp ........................................................................................... 41
3.3.2. Mô hình kết nối mạng ................................................................................41
3.3.3. Thiết kế chi tiết ........................................................................................... 44
3.3.4. Bảo mật đường truyền kết nối các trung tâm thông tin, chỉ huy điều hành
Phòng cháy Chữa cháy và Cứu hộ Cứu nạn ...................................................... 48
CHƯƠNG IV MÔ PHỎNG PHẦN MỀM CHỈ HUY ĐIỀU HÀNH PHÒNG CHÁY
CHỮA CHÁY VÀ CỨU HỘ CỨU NẠN ...................................................................55
4.1 Quy trình triển khai chữa cháy và cứu hộ cứu nạn khi xảy ra hỏa hoạn tại
các cơ sở .................................................................................................................... 55
4.1.1. Công tác tổ chức chữa cháy và cứu hộ cứu nạn tại chỗ .......................... 55
4.1.2 Công tác tổ chức chữa cháy và cứu hộ cứu ạn đối với các đám cháy lớn56
4.2 Mô phỏng phần mềm chỉ huy điều hành Phòng cháy chữa cháy và Cứu hộ
cứu nạn ..................................................................................................................... 58
4.2.1. Giao diện phần mềm................................................................................... 58
4.2.2. Chức năng chính của phần mềm .............................................................. 63
KẾT LUẬN ..................................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 69

4


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ BẢNG BIỂU


Dual Tone Multiple Frequency

DVR

Ghi âm giọng nói kỹ thuật số (Digital Voice Recording)

FRQ

Frequentis

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

GUI

Giao diện với người sử dụng

HMI

Giao diện người và máy

IP

Internet Protocol

ISP

Nhà cung cấp dịch vụ Internet


Phòng cháy Chữa cháy và Cứu hộ Cứu nạn

POTS

Dịch vụ điện thoại truyền thống

PSTN

Mạng tổng đài điện thoại công cộng

PTT

Push-To-Talk (radio frequency carrier control)

QoS

Quality of Service

5


RMS

Hệ thống quản lý bản ghi

RTP

Giao thức vận chuyển thời gian thực


DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
Hình 1-1

Tổng quan Trung tâm chỉ huy điều hành PCCC

Hình 1-2

Các thành phần của trung tâm chỉ huy điều hành

Hình 1-3

Các thành phần của trạm chữa cháy

Hình 1-4

Thiết bị di động trên xe

Hình 1-5

Các thành phần của trung tâm chỉ huy Điều hành Quốc gia kết hợp
chức năng đào tạo và bảo trì

Hình 1-6

Trung tâm chỉ huy điều hành quốc gia kiêm đào tạo và bảo trì

Hình 1-7

Trung tâm chỉ huy điều hành tại thành phố Hồ Chí Minh


PCCC Quận, huyện

Hình 3-7

Mô hình kết nối tổng thể

Hình 3-8

Mô hình kết nối từ Cục Cảnh sát PCCC đến các sở Cảnh sát PCCC
tỉnh

Hình 3-9

Mô hình kết nối từ sở Cảnh sát PCCC tỉnh đến các phòng Cảnh sát
PCCC Quận/Huyện

Hình 4-1

Các menu trong phần mềm

Hình 4-2

Menu Hành động

Hình 4-3

Menu Thông tin

Hình 4-4



Định tuyến đến địa điểm cháy (Khách sạn OASIS)

Hình 4-12

Định tuyển từ nhiều trạm chữa cháy

8


MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Công tác phòng cháy chữa cháy (PCCC) có một vai trò hết sức quan trọng trong
việc bảo vệ tính mạng và tài sản của con người. Với tình hình xã hội càng ngày càng
hiện đại hóa, nhu cầu sử dụng vật chất của con người càng tăng dẫn đến các nguy cơ
cháy nổ càng lớn. Đã có nhiều vụ cháy xảy ra gây thiệt hại về người và tài sản trên thế
giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Do đó công tác PCCC rất cần thiết với cuộc
sống con người.
Ở Việt Nam, hầu hết các công trình cơ sở nhà máy, nhà cao tầng, một số khu vực
công cộng đều có hệ thống báo cháy tự động. Tuy nhiên, các hệ thống đó chỉ báo động
ở cục bộ trong phạm vi cơ sở đó và đòi hỏi cần có người trực thường xuyên. Việc thông
báo đến cơ quan cảnh sát PCCC thường rất muộn và khi đó đám cháy đã xảy ra rất lớn.
Ngoài ra, người thông báo cần phải cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết, việc này cũng
góp phần tăng thời gian hỏa hoạn làm tăng thiệt hại do đám cháy gây ra. Vì vậy, việc
xây dựng một hệ thống báo cháy tự động đến cơ quan PCCC trên một vùng hoặc trên cả
nước là một việc hết sức cần thiết nhằm đảm bảo cho công tác PCCC và cứu hộ cứu nạn
(CHCN) diễn ra được nhanh chóng, kịp thời, từ đó sẽ giảm được tối đa thiệt hại mà đám
cháy gây ra. Đồng thời, hệ thống này phài đồng bộ được với hệ thống trước đây và phục
vụ cho công tác chỉ huy và điều hành PCCC & CHCN. Trên cơ sở đó, đề tài luận văn
cao học: “Nghiên cứu giải pháp tích hợp Trung tâm điều hành Phòng cháy chữa cháy và

nạn và nêu được ý nghĩa và vai trò của phần mềm trong công tác PCCC&CHCN.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu xuất phát từ các yêu cầu thực tiễn, tham khảo các mô
hình thực tế, các tiêu chuẩn liên quan NFPA và TCVN. Và với những yêu cầu cụ thể
của đề tài, tác giả đã xác định những yêu cầu cụ thể cần thực hiện để thiết kế mô phỏng
phần mềm trung tâm chỉ huy và điều hành phòng cháy chữa cháy qua mạng viễn thông
nhằm hoàn thành các yêu cầu đặt ra.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Trọng Tuấn, các thầy giáo trong Viện
Điện tử - Viễn thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các cán bộ chiến sĩ cảnh sát
Phòng cháy chữa cháy thuộc cục cảnh sát PC66, Phòng nghiệp vụ thuộc cảnh sát Phòng
cháy chữa cháy Hà Nội và Phòng Cảnh sát Phòng cháy và Chữa cháy Số 2 đã giúp đỡ
tôi hoàn thành nội dung luận văn này.

10


CHƯƠNG I. KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HIỆN TẠI CỦA TRUNG
TÂM ĐIỀU HÀNH PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY VÀ CỨU HỘ CỨU NẠN
1.1.Khái quát công tác PCCC thành phố Hà Nội
Ở Việt Nam, công tác PCCC và CHCN là trách nhiệm, nghĩa vụ của mọi cá nhân,
mọi tổ chức, nhưng đơn vị quản lý và điều hành là Cục cảnh sát Phòng cháy chữa cháy
và cứu nạn cứu hộ (PCCC & CNCH). Hiện nay, Cục cảnh sát PCCC & CNCH có 8 cảnh
sát PCCC thành phố và 55 Phòng cảnh sát trực thuộc trợ giúp việc điều hành của cục.
Phòng Cảnh sát PCCC & CNCH là đơn vị trực tiếp quản lý các hoạt động về PCCC của
tất cả các cơ quan hành chính sự nghiệp, đơn vị sản xuất kinh doanh, … trong địa bàn
được giao.
Năm 2014, xảy ra 2.375 vụ cháy (2.025 vụ cháy tại các cơ sở, nhà dân, phương
tiện giao thông và 350 vụ cháy rừng). Thiệt hại do cháy gây ra: làm chết 90 người, bị
thương 143 người, về tài sản ước tính trị giá 1.307,078 tỷ đồng và 1.352 ha rừng. Trong
đó có 31 vụ cháy lớn, gây thiệt hại tài sản 907,801 tỷ đồng.

thống, cho phép các cán bộ trên xe tìm cách tìm ra địa điểm sự cố, tiếp nhận các tín hiệu
cập nhật, thực hiện các hoạt động đánh dấu thời gian (time-stamp), và gửi thông tin trở
về trung tâm để xử lý và lưu trữ thông tin.
Việc kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các trung tâm, trạm chữa cháy, và xe được
thực hiện qua mạng VPN trên phạm vi toàn quốc sử dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của công
cộng hoặc mạng riêng của Bộ Công An.
Ngoài thiết bị, lắp đặt, nghiệm thu, đào tạo và chuyển giao công nghệ là một
thành phần quan trọng. Chuyển giao công nghệ được hỗ trợ thông qua gói dịch vụ đào
tạo toàn diện với mục đích:
- Thiết lập và đào tạo các đội bảo trì và xây dựng phương án phản ứng
(tactical).
Đào tạo vận hành viên và cán bộ giám sát sử dụng các ứng dụng
- Tổ chức các cuộc hội thảo đào tạo người đào tạo để tăng cường năng lực của
các cán bộ đào tạo giúp họ tự thực hiện các khóa đào tạo khác sau này.
Cách tiếp cận này cho phép vận hành viên tự bảo trì hệ thống, theo cách tập trung
hóa hoạt động bảo trì tại Trung tâm chỉ huy điều hành quốc gia kết hợp chức năng đào

12


tạo và bảo trì. Điều đó có nghĩa là không cần không cần nhân sự bảo trì làm việc trực
tiếp tại các trung tâm chỉ huy điều hành khác hoặc trạm chữa cháy.

Hình 1-1: Tổng quan Trung tâm chỉ huy điều hành PCCC

1.2.1.Trung tâm điều hành tỉnh/thành phố
Trung tâm chỉ huy điều hành được xây dựng để giúp Cơ quan phòng cháy chữa
cháy thực hiện các hoạt động trong thẩm quyền của mình trong việc tiếp nhận các cuộc
gọi và quản lý việc phản ứng với các cuộc gọi/sự cố. Trung tâm chỉ huy điều hành sẽ
thực hiện các chức năng sau:

Trái tim của Trung tâm chỉ huy Điều hành là Giải pháp Frequentis Protect™
CAD/GIS, giải pháp này được củng cố thêm bởi hệ thống thông tin liên lạc Frequentis
ICCS, Giải pháp lưu trữ Frequentis DIVOS, và một số phần cứng, phần mềm khác cần
thiết để tạo nên một giải pháp trung tâm chỉ huy điều hành thống nhất tích hợp và linh
hoạt tùy biến. Các chức năng này được truy cập qua các trạm làm việc với giao diện
thông minh và tự động hóa cao nhằm đảm bảo dễ dàng khi sử dụng.
Tất cả các trung tâm được kết nối qua một mạng diện rộng (WAN), được xây
dựng trên cơ sở hạ tầng IP kết nối có dây và không dây trên cả nước, và bởi vì trung tâm

14


sẽ hoạt động 24 giờ một ngày, nên trang bị các trạm làm việc bổ sung và cán bộ giám
sát để hỗ trợ các cán bộ và nhân sự chủ chốt trong công việc của họ.

Hình 1-2 : Các thành phần của trung tâm chỉ huy điều hành
Bên cạnh các chức năng vận hành, các trung tâm chỉ huy điều hành cũng phục
vụ như một trung tâm phụ tùng trong khu vực địa bàn thuộc thẩm quyền của mình, các
trạm làm việc cũng cho phép thực hiện các nhiệm vụ hành chính khác nhau (báo cáo,
thống kê,…)
1.2.2.Các trạm chữa cháy
Các trung tâm chỉ huy điều hành đóng vai trò như nút HUB trong mạng lưới chỉ
huy điều hành. Các trạm chữa cháy và thiết bị di động đặt trên xe chữa cháy đại diện
cho các nút bổ sung có thể truy cập và chia sẻ thông tin và trao đổi tin nhắn.
Trạm chữa cháy sẽ thực hiện các hoạt động sau:
- Tiếp nhận lệnh và / hoặc chỉ thị từ cấp trên và điều hành lực lực lượng tham
gia chữa cháy
- Điều phối và chỉ huy lực lượng chữa cháy.
- Cập nhật thông tin vào hệ thống:



16


Hình 1-3: Các thành phần của trạm chữa cháy

1.2.3.Thiết bị di động trên xe
Thiết bị di động bổ sung thêm tính năng vào hệ thống vận hành vì nó cho phép
cán bộ chỉ huy xe đó theo dõi thông tin chi tiết về sự cố, địa điểm sự cố, tuyến đường
tới sự cố khi đang ở ngoài trạm chữa cháy. Thiết bị di động sẽ tự động báo cáo vị trí xe
trở về trung tâm để giúp theo dõi sự cố tốt hơn.

Hình 1-4: Thiết bị di động trên xe

17


1.2.4.Trung tâm chỉ huy điều hành Quốc gia kết hợp chức năng đào tạo và bảo trì
Các trung tâm chỉ huy cấp tỉnh, trạm chữa cháy, và xe chữa cháy lo xử lý tốt
nhiệm vụ của mình, còn Trung tâm Chỉ huy Điều hành Quốc gia kết hợp chức năng đào
tạo và bảo trì thực hiện các hoạt động sau:
- Hỗ trợ theo dõi giám sát hoạt động PCCC trên quy mô quốc gia.
- Chỉ huy điều hành các vụ cháy lớn, sự cố, thảm họa mang tính quốc gia.
- Truy suất thông tin, hỗ trợ lập báo cáo, phân tích, thống kê.
- Đưa ra các chính sách, quy trình, phân quyền cho các users.
- Có quyền truy cập thông tin không hạn chế, có thể truy cập và sử dụng bất
cứ loại dữ liệu nào từ tất cả các trung tâm khác (các trung tâm cấp dưới).
- Ngoài ra, Trung tâm Chỉ huy Điều hành Quốc gia có vai trò như một trung
tâm đào tạo và bảo trì hỗ trợ kỹ thuật với các vai trò chức năng chính sau:
+ Giám sát, theo dõi và khắc phục sự cố kỹ thuật và bảo đảm kỹ thuật đối

vận hành bền vững trong suốt vòng đời của hệ thống.
Cùng với việc kết hợp chức năng đào tạo và bảo trì vào Trung tâm còn có trung
tâm phụ tùng, chịu trách nhiệm bảo trì và quản lý phụ tùng trên toàn quốc.
1.3.Mô hình sắp đặt trung tâm chỉ huy
1.3.1.Trung tâm chỉ huy điều hành PCCC&CHCN Quốc gia
Để hệ thống phát huy hết tính năng, các vận hành viên đã đề xuất ra mô hình các
phòng trong Trung tâm Chỉ huy và điều hành PCCC&CHCN Quốc gia, mô hình này là

19


một trong nhưng mô hình tiện lợi nhất, hỗ trợ cho việc tiếp nhận thông tin, cũng như
đào tạo từ xa cho các cán bộ ở trung tâm chỉ huy thành phố lớn, nhỏ và các trạm chữa
cháy khác

Hình 1-6: Trung tâm chỉ huy điều hành quốc gia kiêm đào tạo và bảo trì
Mô hình có 5 phòng kể cả phòng bếp và phòng vệ sinh cá nhân, 3 phòng làm
việc, trong đó:
 Phòng thiết bị (equipment room) dùng để đặt các tủ server, các PC, bàn ghế để
các vân hành viên làm việc.
 Phòng đào tạo từ xa (Training room) dùng để cho các cán bộ kỹ thuật có thâm
niên và kinh nghiệm đào tạo cho các cán bộ hoặc vận hành viên khác cách sử
dụng hệ thống

20


 Phòng họp (Conference room) bình thường dùng để họp, khi có đám cháy mang
tính quốc gia thì sẽ kết hợp với phòng đào tao để Chỉ huy có thể theo dõi và
điều hành, chỉ đạo các cán bộ chiến sĩ dưới quyền.

+ Mạng nội bộ (LAN)
+ Mạng riêng ảo (VPN)
2.2 Hệ thống điều động với sự hỗ trợ của máy tính và hệ thống thông tin địa lý
CAD/GIS
Hệ thống CAD/GIS được coi là phần chính của hệ thống chỉ huy điều hành, vì
nó là nguồn cung cấp thông tin cho người vận hành trong các trung tâm chỉ huy điều
hành, và trong các trạm chữa cháy, trên xe chữa cháy được trang bị thiết bị di động.
2.2.1 Hệ thống quản lý sự cố
Hệ thống quản lý sự cố là một hệ thống tác nghiệp định hướng quy trình, sử dụng
các thông tin tĩnh và thông tin động (ví dụ vị trí hiện thời và tình trạng xe) để hướng dẫn
người vận hành trong xử lý các sự cố. Ngoài việc thu thập thông tin về sự cố, đề xuất kế
hoạch hành động, và thực hiện các tính toán nguồn lực, nó còn ghi lại các thông tin khác

22


và hoạt động của người vận hành liên quan tới sự cố phục vụ cho việc xử lý, phân tích
và báo cáo.
Hệ thống quản lý sự cố không chỉ được truy cập bởi các trung tâm chỉ huy điều
hành, mà còn bởi các trạm chữa cháy, cho phép khởi tạo và quản lý sự cố mà không cần
sự tham gia của Trung tâm Chỉ huy Điều hành. Tuy nhiên, các cán bộ vận hành tại trung
tâm chỉ huy điều hành vẫn có thể truy cập đầy đủ toàn bộ thông tin về sự cố do Trạm
chữa cháy cung cấp, cũng như khả năng cướp quyền điều khiển hoặc can thiệp trực tiếp
vì các trung tâm có thẩm quyền cao hơn nhiều và có thông tin toàn cảnh về tình huống
sự cố trong địa bàn thuộc thẩm quyền của mình. Những xe có thiết bị di động (MDS)
cũng có thể truy cập vào hệ thống quản lý sự cố để trao đổi thông tin trạng thái hoặc để
lấy thông tin cập nhật về sự cố.
2.2.2 Hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một module bổ sung cho Hệ thống Quản lý Sự
cố bằng cách cung cấp khả năng hiển thị thông tin theo khu vực địa lý. Ví dụ nó dùng

các thông tin tĩnh về nguồn lực trong cơ sở dữ liệu, lập nhóm, và tái thiết lập nhóm đối
với các đơn vị nguồn lực, cho phép cập nhật bằng tay tình trạng nếu cần. Hệ thống Quản
lý Nguồn lực có thể được truy cập từ tất cả các trạm chữa cháy nhằm giúp các trạm chữa
cháy cập nhật thông tin các nguồn lực của mình mà không cần có sự tham gia của trung
tâm chỉ huy điều hành cấp trên.
Đối với việc quản lý ca làm việc, Hệ thống hỗ trợ cán bộ chiến sĩ
trong việc xác lập các nhóm nguồn lực. Hệ thống có cơ chế giúp duy trì các mẫu thiết
lập nhóm nhân sự và có thể phân bổ ngay lập tức.
2.2.4 Dịch vụ xác định vị trí xe
Dịch vụ xác định vị trí xe (VLS) được thực hiện nhờ sử dụng Hệ thống điều độ
di động, nó báo cáo ngay lập tức vị trí của xe chỉ huy và xe chữa cháy được trang bị thiết
bị di động về Trung tâm Chỉ huy Điều hành tận dụng cơ sở hạ tầng GSM hiện có.
Việc theo dõi chính xác vị trí nguồn lực cho phép các dữ liệu liên quan hiện lên
màn hình kết hợp với thông tin địa lý (GIS) và Người Vận hành có thể chọn / điều động
những đơn vị nguồn lực tối ưu tham gia phản ứng.
2.2.5 Giao diện với người sử dụng (GUI)
Ngoài việc hệ thống có một số module phần mềm mang tính kết nối cao, nó còn

24


có giao diện (GUI) tương tác với người vận hành theo một ứng dụng duy nhất.
Màn hình GIS là thành phần chính của giao diện (GUI) hệ thống. Bất kỳ thông
tin nào được mã hóa địa lý sẽ được hiển thị đúng vị trí trên màn hình
GIS, cho phép người vận hành hiểu tình huống sự cố và sự phụ thuộc tình huống một
cách nhanh nhất có thể mà không cần phải thực hiện các tương tác không cần thiết khác
hoặc bị hiện tượng chèn lấp màn hình. Người vận hành có thể dịch chuyển trung tâm vị
trí trên bản đồ, zoom bản đồ đang hiển thị, và sử dụng các module GUI khác để chuyển
hướng qua lại, ví dụ như lựa chọn sự cố và đưa nó vào trung tâm màn hình bản đồ.
Thông tin hiển thị trên màn hình GIS được tổ chức thành các lớp và có thể thay