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1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
水庫(kù)安全應(yīng)急指揮的目的是對(duì)水庫(kù)突發(fā)事故的應(yīng)急處置提供信息化支撐,提高水庫(kù)管理部門(mén)的應(yīng)急處理能力。實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事故的全流程的有效管理和運(yùn)作,當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出異常警示,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)分析與人工會(huì)商確定水庫(kù)安全事故,啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)案應(yīng)急處理程序,并進(jìn)行跟蹤管理。系統(tǒng)功能主要由應(yīng)急預(yù)案管理、決策輔助支持、應(yīng)急資源保障管理、應(yīng)急處置實(shí)施等模塊組成(圖2),從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)急管理信息集成、決策集成和指揮集成。(1)數(shù)字化預(yù)案管理。實(shí)現(xiàn)水庫(kù)的數(shù)字化預(yù)案管理,動(dòng)態(tài)更新維護(hù)數(shù)據(jù),自動(dòng)生成指揮體系和任務(wù)列表,提高預(yù)案的可用性和時(shí)效性。(2)應(yīng)急資源管理。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資、救援單位、應(yīng)急專家等應(yīng)急救援資源的集中管理和統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源與GIS信息系統(tǒng)相結(jié)合,為輔助決策、指揮調(diào)度系統(tǒng)提供信息支持。(3)輔助決策支持。充分利用相關(guān)信息,對(duì)救援物資調(diào)度和救援指令下達(dá)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的決策信息支持,從而提高事故應(yīng)急救援的指揮和協(xié)調(diào)調(diào)度工作的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和科協(xié)性。(4)應(yīng)急處置系統(tǒng)。利用集成短信,視頻等多媒體調(diào)度業(yè)務(wù)和GIS地圖系統(tǒng),并根據(jù)所需的資源、物資,實(shí)現(xiàn)各聯(lián)動(dòng)處置部門(mén)執(zhí)行預(yù)案。
2系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
2.1預(yù)案自動(dòng)匹配
預(yù)案管理提供應(yīng)急預(yù)案,從平時(shí)的結(jié)構(gòu)化和 流程化處理,到戰(zhàn)時(shí)的預(yù)案啟動(dòng)、執(zhí)行、結(jié)束等全過(guò)程的管理。預(yù)案管理模塊提供了預(yù)案流程的仿真執(zhí)行,便于預(yù)案的演練和培訓(xùn)使用,因此應(yīng)急處理系統(tǒng)以處理流程為中心,并對(duì)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)提供信息化支持。預(yù)案啟動(dòng)流程見(jiàn)圖3,以在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),達(dá)到報(bào)警閾值時(shí),以多種方式第一時(shí)間發(fā)出告警,并根據(jù)事件的類型、級(jí)別、屬性等條件,由系統(tǒng)自動(dòng)查詢、搜索預(yù)案資源中與之匹配的預(yù)案,查詢出來(lái)結(jié)果可能不唯一。系統(tǒng)將匹配的結(jié)果以類表的形式展現(xiàn)在突發(fā)事件的界面中,方便指揮調(diào)度人員選擇。在預(yù)案信息推送的同時(shí),將相應(yīng)的支持信息(包括典型案例、專家資源、法律法規(guī)等)推送到指揮調(diào)度人員的桌面,指揮調(diào)度人員可根據(jù)事件的具體情況,選擇一個(gè)預(yù)案進(jìn)行后續(xù)處理。
2.2應(yīng)急資源集成管理
應(yīng)急資源的集成管理是應(yīng)急管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容,主要是在集成平臺(tái)之上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息互動(dòng),包括信息資源共享、協(xié)調(diào)一致的管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與地理信息集成,從而使數(shù)據(jù)挖掘與系統(tǒng)預(yù)警成為可能。應(yīng)急資源管理是對(duì)應(yīng)急資源的基本信息、位置信息和非結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行分類管理,從而保證應(yīng)急資源及時(shí)合理地調(diào)配與高效使用,主要包括應(yīng)急資源供給的機(jī)構(gòu)、應(yīng)急資源調(diào)用指令的響應(yīng)、應(yīng)急資源供給的記錄、應(yīng)急資源快速運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)的要求、應(yīng)急設(shè)備的及時(shí)回收與清點(diǎn)等內(nèi)容。應(yīng)急管理信息主要分為平時(shí)信息和戰(zhàn)時(shí)信息,分布于應(yīng)急指揮的生命周期,即預(yù)測(cè)預(yù)警階段、應(yīng)急響應(yīng)階段、應(yīng)急結(jié)束階段(圖4)。系統(tǒng)提供方便的資源查詢功能,通過(guò)和GIS系統(tǒng)的集成,可方便地從信息系統(tǒng)和GIS地圖兩個(gè)層面查詢資源的相關(guān)信息。預(yù)案資源作為特殊資源,還有流程屬性,這部分信息的管理放在預(yù)案管理中,通過(guò)相應(yīng)的流程管理工具進(jìn)行管理。(1)查詢模塊。通過(guò)GIS來(lái)完成對(duì)相應(yīng)資源的查詢,將查詢結(jié)果展現(xiàn)于GIS數(shù)字地圖上。查詢能使指揮者快速找到突發(fā)事件周?chē)衫玫馁Y源種類、數(shù)量和狀態(tài)等信息,從而在資源部署時(shí)做到優(yōu)化配合和合理利用,發(fā)揮資源的最大效力,進(jìn)而提高響應(yīng)速度并快速處理事件。(2)統(tǒng)計(jì)模塊。通過(guò)GIS來(lái)完成對(duì)相應(yīng)資源的數(shù)值性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果以地圖+圖表的方式進(jìn)行展現(xiàn),指揮者能看到在某個(gè)區(qū)域有多少可用資源、有多少人員財(cái)產(chǎn)損失及歷史事件等,便于及時(shí)了解情況,并做出正確判斷。
2.3決策支持集成
決策支持集成是資源數(shù)據(jù)綜合利用的體現(xiàn),主要包括集成的應(yīng)急計(jì)劃與對(duì)策、集成的數(shù)據(jù)分析、集成的知識(shí)庫(kù)管理等。主要包括以下模塊。(1)預(yù)警告警模塊。分為實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)兩種類型。①實(shí)時(shí)預(yù)警告警采集和獲取其他系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),與設(shè)定的閥值進(jìn)行比較,并將結(jié)果在GIS數(shù)字地圖上展現(xiàn),如水、雨情的指標(biāo)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等(圖5)。②非實(shí)時(shí)預(yù)警告警主要是通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù),得到某時(shí)間段的某區(qū)域容易發(fā)生的事件,并將結(jié)果在GIS數(shù)字地圖上展現(xiàn),如災(zāi)害天氣條件下哪些地段易產(chǎn)生積水、滑坡、泥石流等衍生災(zāi)害等。當(dāng)有報(bào)警發(fā)生時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的報(bào)警條件自動(dòng)分類分級(jí)報(bào)警,變被動(dòng)監(jiān)控為主動(dòng)預(yù)警。(2)監(jiān)控分析模塊。通過(guò)GIS地圖展現(xiàn)轄區(qū)全貌,快速定位水庫(kù)、重大危險(xiǎn)源位置,并與視頻圖5致災(zāi)因子實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警監(jiān)控、參數(shù)監(jiān)測(cè)等功能相結(jié)合。支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢、分時(shí)分段數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、監(jiān)控狀態(tài)走向分系等功能。監(jiān)管人員通過(guò)本模塊可獲得轄區(qū)內(nèi)各個(gè)水庫(kù)發(fā)生報(bào)警的頻率、一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)等信息,使監(jiān)管更具有針對(duì)性。(3)預(yù)測(cè)分析模塊。預(yù)測(cè)分析是建立在專業(yè)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有事件可能發(fā)生、發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析,基于當(dāng)前條件參數(shù)(如天氣因素、地形因素、物質(zhì)因素等)的輸入,通過(guò)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算,并將結(jié)果在GIS數(shù)字地圖上展現(xiàn),為指揮決策提供參考。
2.4應(yīng)急指揮集成
系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控應(yīng)急指揮中心對(duì)應(yīng)急預(yù)案的執(zhí)行和指揮調(diào)度進(jìn)行集成管理,各應(yīng)急聯(lián)動(dòng)單位在統(tǒng)一的平臺(tái)上協(xié)同工作,提高應(yīng)急預(yù)案的執(zhí)行效率,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案與應(yīng)急響應(yīng)的迅速銜接(圖6)。圖6應(yīng)急響應(yīng)界面Fig.6Emergencyresponseinterface通過(guò)多渠道的通訊平臺(tái)(如Web、email、固線電話、無(wú)線電話、短信、GPRS、3G、專有通信、電話會(huì)議等),實(shí)現(xiàn)各聯(lián)動(dòng)處置部門(mén)對(duì)預(yù)案的執(zhí)行,以滿足應(yīng)急指揮的需要。(1)自動(dòng)任務(wù)的執(zhí)行。預(yù)案中可定義自動(dòng)完成的任務(wù),如發(fā)送郵件、短消息或啟動(dòng)無(wú)線廣播、拉響警報(bào)器等工作,用于預(yù)案啟動(dòng)時(shí)的第一反應(yīng)和消息通知。(2)聯(lián)動(dòng)處置任務(wù)執(zhí)行。預(yù)案流程啟動(dòng)后,預(yù)置的各種任務(wù)將自動(dòng)分發(fā)到各聯(lián)動(dòng)部分,并給出相應(yīng)的事件基本情況、啟動(dòng)預(yù)案的詳細(xì)信息和所屬部門(mén)的任務(wù)情況,包括任務(wù)名稱、內(nèi)容、責(zé)任人、處理時(shí)間要求和所調(diào)度資源的情況。任務(wù)派發(fā)后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)預(yù)定的時(shí)間要求進(jìn)行監(jiān)控,若任務(wù)超過(guò)預(yù)定時(shí)間仍未執(zhí)行,系統(tǒng)告警提示,對(duì)超過(guò)時(shí)限要求的任務(wù),則通過(guò)催辦單、手機(jī)短信等方式督促執(zhí)行者盡快執(zhí)行。聯(lián)動(dòng)單位接到任務(wù)后,應(yīng)根據(jù)行動(dòng)的進(jìn)度,及時(shí)上報(bào)任務(wù)狀態(tài)信息。(3)新增任務(wù)的派發(fā)與執(zhí)行。鑒于預(yù)案執(zhí)行過(guò)程的復(fù)雜性,指揮中心可隨時(shí)根據(jù)需要給相關(guān)聯(lián)動(dòng)部門(mén)派發(fā)新的任務(wù),并給出所需資源的情況。任務(wù)派發(fā)后將加入到原有的任務(wù)序列中,根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí),提示聯(lián)動(dòng)單位的責(zé)任人予以執(zhí)行。
3結(jié)語(yǔ)
水庫(kù)安全生產(chǎn)應(yīng)急指揮平臺(tái)以應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化管理為核心,以信息技術(shù)為支撐,將GIS、GPS、視頻、有線無(wú)線通信等技術(shù)有機(jī)融合,通過(guò)各種數(shù)據(jù)的匯集分析,為應(yīng)急事件的處理提供了實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持,實(shí)現(xiàn)了信息共享和協(xié)同應(yīng)對(duì),使各應(yīng)急聯(lián)動(dòng)單位能在統(tǒng)一平臺(tái)上協(xié)同工作,大大提高了應(yīng)急預(yù)案的執(zhí)行效率、應(yīng)急管理的及時(shí)性和有效性,為應(yīng)急指揮提供決策支持。但由于水庫(kù)安全生產(chǎn)應(yīng)急管理的信息化研究尚處于起步階段,還需要在實(shí)踐中進(jìn)一步探索完善。
作者:宋立松方琛亮張澤鋒程海洋單位:浙江省水利河口研究院