基于WebGIS的市級安全生產應急救援指揮系統的研究與設計

石慧芳 陳 陽

（廣東省科技基礎條件平臺中心，廣東 廣州 510033）

1 引言

近年來，隨著我國現代化建設的深入，經濟高速發展，生產規模日益擴大，超大型、高參數、長周期、高風險的生產裝置日益增多，使得現代工業的危險程度越來越高，各種安全生產事故嚴重威脅著員工的生命安全和企業生產的正常進行。

廣州是國家中心城市之一，自改革開放以來，廣州發展經歷了翻天覆地的變化，經濟總量的快速增長，已連續26年高居全國城市第三位，2014年超1.6萬億元。廣州對內外經濟活動更加頻繁、生產企業不斷增多，工業生產領域大量液氯、液氨、液氮等易燃易爆、?；返氖褂煤蛢\增加了安全生產事故發生的風險和概率。

隨著廣州市經濟持續保持高速增長，企業數量不斷增多，廣州市安全生產形勢還未能得到根本性的好轉，日常應急管理和發生突發生產安全事故后的應急救援處置手段和方式依然單一，廣州市安全生產應急救援指揮系統建設正是在這一背景下提出的，系統的建設將極大地提高日常應急管理和發生突發生產安全事故后的應急救援指揮調度能力。

本文結合廣州市安全生產應急救援自有的業務特點，針對安全生產應急救援指揮和日常應急管理的需求，重點探討了安全生產應急救援指揮系統的軟件平臺設計，研究了系統的總體架構和關鍵技術。

2 系統建設目標和總體架構

2.1 系統建設目標

該系統從突發安全生產事件的應急處置流程出發，開發建設應急指揮、監控管理等業務系統，結合地理信息系統的空間數據管理、空間分析以及Web-GIS信息共享和大型數據庫技術，旨在實現對高危行業生產經營單位及企業重大危險源安全生產數據的采集和常態化維護，豐富安全監管部門的動態監管手段，提高應對安全生產突發事故的應急救援指揮決策能力，消除各種隱患，減少事故的發生，加快事故處置的進程，降低事故帶來的損失，提高預防和處理安全生產突發事故的水平。

2.2 總體架構設計

根據業務特點，地市安全生產應急救援指揮系統縱向要與省安全生產監督管理局的應急救援系統以及各區、縣以及重點防范單位的應急救援相關系統相連，橫向必須和各協同單位的應急救援相關平臺相連接。其通信網絡是一個集成電信網、政務網、衛星網和單位專網的復雜網絡，各有關單位和企業通過網絡緊密連接在一起。

廣州市安全生產應急救援指揮系統由應急指揮場所、移動應急平臺、基礎支撐平臺、數據庫系統、綜合應用系統、應急平臺前端展示、法律與標準規范以及安全保障體系構成。系統總體架構如圖1所示。

（1）基礎支撐系統

基礎支撐系統建設包括應急通信系統、計算機網絡、視頻會議系統、圖像接入系統、存儲備份系統建設。

（2）綜合應用系統

綜合應用系統能夠采集、分析和處理應急救援信息，為應急救援指揮機構協調、指揮突發生產安全事故救援工作提供參考依據。綜合業務系統包括應急值守系統、指揮調度系統、應急保障系統、模擬演練系統和預案管理系統。

圖1 安全生產應急救援指揮系統總體架構圖

（3）數據庫系統

數據庫系統應包括基礎數據庫、安監數據庫和支撐數據庫等數據的建設。

（4）應急指揮場所

應急救援指揮場所是指值守應急和指揮會商的辦公場所以及支撐應急平臺基礎設備運行維護的場所，其建設應滿足日常應急管理和應急處置的需求。

（5）移動應急平臺

移動應急平臺滿足現場應急通信、現場會商、指揮調度、移動辦公、現場圖像采集等功能。

（6）安全保障體系

嚴格遵守國家保密規定，利用電子政務網安全保障體系，嚴格用戶權限控制，確保涉密信息傳輸、交換、存儲和處理安全。

（7）法律與標準規范體系

系統接口從設計到實施都遵循國際和國內已有的相關標準，保證不同信息和信令的互聯互通。

3 系統軟件功能設計

3.1 綜合業務系統

綜合業務系統主要由信息接報管理、值班業務管理、時間信息管理和報表管理四個模塊組成。綜合業務系統滿足值守應急需要，與省安全生產應急救援指揮平臺、市政府應急平臺、其它政府部門應急平臺7x24小時聯絡暢通；能夠接收和顯示來自事故現場、救援隊伍、社會公眾各渠道的預測預警信息、現場信息、音視頻數據等信息，并對各種信息進行全面監控管理。

3.2 輔助決策系統

輔助決策系統包括組織機構管理、應急救援基礎庫管理、應急救援輔助指揮和案例庫管理等功能。輔助決策系統實現當出現應急救援事件時，能快速提供相應的應急救援預案，準確提供相關處置步驟指引及應急救援需要的各類應急資源分布及調集相關信息（如圖2為事故周邊專家信息），為應急救援指揮提供輔助決策支持，實現指揮調度“一張圖”的應急救援輔助決策，提高應急救援指揮調度決策效率。

圖2 事故周邊專家信息

3.3 指揮調度系統

指揮調度系統由信息匯聚、信息表現、任務管理、處置跟蹤和資源調度五個模塊組成。指揮調度系統提供基于GIS地圖的位置顯示支持，當有事故發生時，地圖可以漫游到了事故發生地點。系統建立常見事故場景的應急救援處置方案，根據事故信息，可搜索應急處置方案，根據處置方案提供的處置步驟建議，應急資源建議，應急專家建議，指定調度資源，指定調度專家，應急聯絡人，應急部門職責及值守電話信息，為事故處理提供快速的指揮調度支持。

3.4 預案管理系統

預案管理系統包括政府應急預案管理、企業應急預案管理、安委會成員單位預案管理和預案統計分析。預案管理主要是對安全監管局及生產經營單位應急預案進行集中管理，同時能共享給各聯動部門、區（縣）級政府在突發生產安全事故應急處理時作指導參考。按照“縱向到底、橫向到邊”的應急管理體系要求，實現預案管理系統之間數據、內容和結構上的對接，從全局把握預案建立的總體情況，并將各級預案之間進行平滑銜接和關聯。

3.5 重大危險源管理系統

重大危險源管理系統包括危險源基礎信息管理、危險源視頻監管、危險源數據監測和危險源GIS綜合分析。根據應急救援管理需要，重大危險源管理系統可結合GIS平臺實現位置定位及周邊視頻、周邊脆弱目標、周邊庇護場所關聯和周邊信息標注，提供相關信息的登記、查詢、修改及周邊應急資源、應急專家及救援隊伍的管理分析。危險源視頻監控需實現對重大危險源周邊環境的實時監控（具體實現如圖3所示）。

圖3 危險源視頻監控系統

3.6 事故模擬演練系統

事故模擬演練系統包括事故后果模擬參數管理、事故后果計算模型管理和事故后果模擬應用。事故模擬演練系統可以根據泄漏的物質特性和事故發生時的具體環境信息（如風向、風速、地貌等）實時測算氣體擴散范圍和空間濃度，為事故應急救援的決策指揮提供重要的技術支撐。采用事故后果模擬計算模型，結合?；废嚓P特性，同時采集或設置計算模型中需要的參數因子（風向、風速等因素），做出科學的計算。

3.7 應急GIS地理信息子系統

采用專業GIS平臺的應急GIS地理信息系統支撐，實現包括地圖定位、地圖基礎操作（放大、縮小、漫游、標注、計算等），實現資源調度，路徑分析等高級空間分析技術，同時支持各類應急業務相關專題圖、環境分析、接警聯動等高級功能操作。

4 系統關鍵技術

項目組設計和開發了Web版的安全生產應急救援指揮系統，該系統以符合SOA架構的WebGIS開發平臺Super-Map IS為基礎，并采用SQL Server 2008進行數據管理，集成了AJAX和Silverlight等技術，豐富和完善了客戶端的表現形式，為決策者提供了更加全面直觀、及時有效的信息。

SOA是一種通過一個強大而靈活的架構，解決松散分布環境下面向多種需求提供全面服務的模型。用戶可以通過一個統一的服務或業務整合平臺，把自己需要的各種實際應用靈活定制，從而在保證穩定性的前提下實現系統的全面性和靈活性。采用SOA架構，在數據層和服務層對安全生產信息資源及應用服務進行整合集成，提供多種SaaS應用，實現安全生產應急救援指揮系統的網絡化共享。最終實現的應急體系機構是基于SOA的、支持流程的架構。安全生產應急救援指揮系統采用SOA進行設計和實現，對需要集成的已有系統進行服務封裝。

SuperMap平臺在本系統中占據了系統的核心地位，支持服務器集群部署方式，具有高度伸縮性；支持多源數據集成與海量數據快速訪問；具有較強的空間分析功能，能夠進行三維空間分析，在實際操作中，可以實現對危險源和事故點的精確定位，對事故附近救援隊伍和救援資源實現快速搜索以及最優路徑選取，對系統提供了強有力的支持。

5 結束語

本文結合廣州市安全生產應急救援指揮系統的研發而展開，從突發安全生產事件的應急處置流程出發，結合廣州市安全生產信息化建設實際情況，分析設計廣州市安全生產應急救援指揮系統的總體架構和軟件平臺，制定出一套切實可行的系統設計解決方案，在關鍵技術點上進行了實踐突破，從而大大提高了系統的可實現性。

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