基于WebGIS的市级安全生产应急救援指挥系统的研究与设计

石慧芳 陈 阳

（广东省科技基础条件平台中心，广东 广州 510033）

1 引言

近年来，随着我国现代化建设的深入，经济高速发展，生产规模日益扩大，超大型、高参数、长周期、高风险的生产装置日益增多，使得现代工业的危险程度越来越高，各种安全生产事故严重威胁着员工的生命安全和企业生产的正常进行。

广州是国家中心城市之一，自改革开放以来，广州发展经历了翻天覆地的变化，经济总量的快速增长，已连续26年高居全国城市第三位，2014年超1.6万亿元。广州对内外经济活动更加频繁、生产企业不断增多，工业生产领域大量液氯、液氨、液氮等易燃易爆、危化品的使用和储运增加了安全生产事故发生的风险和概率。

随着广州市经济持续保持高速增长，企业数量不断增多，广州市安全生产形势还未能得到根本性的好转，日常应急管理和发生突发生产安全事故后的应急救援处置手段和方式依然单一，广州市安全生产应急救援指挥系统建设正是在这一背景下提出的，系统的建设将极大地提高日常应急管理和发生突发生产安全事故后的应急救援指挥调度能力。

本文结合广州市安全生产应急救援自有的业务特点，针对安全生产应急救援指挥和日常应急管理的需求，重点探讨了安全生产应急救援指挥系统的软件平台设计，研究了系统的总体架构和关键技术。

2 系统建设目标和总体架构

2.1 系统建设目标

该系统从突发安全生产事件的应急处置流程出发，开发建设应急指挥、监控管理等业务系统，结合地理信息系统的空间数据管理、空间分析以及Web-GIS信息共享和大型数据库技术，旨在实现对高危行业生产经营单位及企业重大危险源安全生产数据的采集和常态化维护，丰富安全监管部门的动态监管手段，提高应对安全生产突发事故的应急救援指挥决策能力，消除各种隐患，减少事故的发生，加快事故处置的进程，降低事故带来的损失，提高预防和处理安全生产突发事故的水平。

2.2 总体架构设计

根据业务特点，地市安全生产应急救援指挥系统纵向要与省安全生产监督管理局的应急救援系统以及各区、县以及重点防范单位的应急救援相关系统相连，横向必须和各协同单位的应急救援相关平台相连接。其通信网络是一个集成电信网、政务网、卫星网和单位专网的复杂网络，各有关单位和企业通过网络紧密连接在一起。

广州市安全生产应急救援指挥系统由应急指挥场所、移动应急平台、基础支撑平台、数据库系统、综合应用系统、应急平台前端展示、法律与标准规范以及安全保障体系构成。系统总体架构如图1所示。

（1）基础支撑系统

基础支撑系统建设包括应急通信系统、计算机网络、视频会议系统、图像接入系统、存储备份系统建设。

（2）综合应用系统

综合应用系统能够采集、分析和处理应急救援信息，为应急救援指挥机构协调、指挥突发生产安全事故救援工作提供参考依据。综合业务系统包括应急值守系统、指挥调度系统、应急保障系统、模拟演练系统和预案管理系统。

图1 安全生产应急救援指挥系统总体架构图

（3）数据库系统

数据库系统应包括基础数据库、安监数据库和支撑数据库等数据的建设。

（4）应急指挥场所

应急救援指挥场所是指值守应急和指挥会商的办公场所以及支撑应急平台基础设备运行维护的场所，其建设应满足日常应急管理和应急处置的需求。

（5）移动应急平台

移动应急平台满足现场应急通信、现场会商、指挥调度、移动办公、现场图像采集等功能。

（6）安全保障体系

严格遵守国家保密规定，利用电子政务网安全保障体系，严格用户权限控制，确保涉密信息传输、交换、存储和处理安全。

（7）法律与标准规范体系

系统接口从设计到实施都遵循国际和国内已有的相关标准，保证不同信息和信令的互联互通。

3 系统软件功能设计

3.1 综合业务系统

综合业务系统主要由信息接报管理、值班业务管理、时间信息管理和报表管理四个模块组成。综合业务系统满足值守应急需要，与省安全生产应急救援指挥平台、市政府应急平台、其它政府部门应急平台7x24小时联络畅通；能够接收和显示来自事故现场、救援队伍、社会公众各渠道的预测预警信息、现场信息、音视频数据等信息，并对各种信息进行全面监控管理。

3.2 辅助决策系统

辅助决策系统包括组织机构管理、应急救援基础库管理、应急救援辅助指挥和案例库管理等功能。辅助决策系统实现当出现应急救援事件时，能快速提供相应的应急救援预案，准确提供相关处置步骤指引及应急救援需要的各类应急资源分布及调集相关信息（如图2为事故周边专家信息），为应急救援指挥提供辅助决策支持，实现指挥调度“一张图”的应急救援辅助决策，提高应急救援指挥调度决策效率。

图2 事故周边专家信息

3.3 指挥调度系统

指挥调度系统由信息汇聚、信息表现、任务管理、处置跟踪和资源调度五个模块组成。指挥调度系统提供基于GIS地图的位置显示支持，当有事故发生时，地图可以漫游到了事故发生地点。系统建立常见事故场景的应急救援处置方案，根据事故信息，可搜索应急处置方案，根据处置方案提供的处置步骤建议，应急资源建议，应急专家建议，指定调度资源，指定调度专家，应急联络人，应急部门职责及值守电话信息，为事故处理提供快速的指挥调度支持。

3.4 预案管理系统

预案管理系统包括政府应急预案管理、企业应急预案管理、安委会成员单位预案管理和预案统计分析。预案管理主要是对安全监管局及生产经营单位应急预案进行集中管理，同时能共享给各联动部门、区（县）级政府在突发生产安全事故应急处理时作指导参考。按照“纵向到底、横向到边”的应急管理体系要求，实现预案管理系统之间数据、内容和结构上的对接，从全局把握预案建立的总体情况，并将各级预案之间进行平滑衔接和关联。

3.5 重大危险源管理系统

重大危险源管理系统包括危险源基础信息管理、危险源视频监管、危险源数据监测和危险源GIS综合分析。根据应急救援管理需要，重大危险源管理系统可结合GIS平台实现位置定位及周边视频、周边脆弱目标、周边庇护场所关联和周边信息标注，提供相关信息的登记、查询、修改及周边应急资源、应急专家及救援队伍的管理分析。危险源视频监控需实现对重大危险源周边环境的实时监控（具体实现如图3所示）。

图3 危险源视频监控系统

3.6 事故模拟演练系统

事故模拟演练系统包括事故后果模拟参数管理、事故后果计算模型管理和事故后果模拟应用。事故模拟演练系统可以根据泄漏的物质特性和事故发生时的具体环境信息（如风向、风速、地貌等）实时测算气体扩散范围和空间浓度，为事故应急救援的决策指挥提供重要的技术支撑。采用事故后果模拟计算模型，结合危化品相关特性，同时采集或设置计算模型中需要的参数因子（风向、风速等因素），做出科学的计算。

3.7 应急GIS地理信息子系统

采用专业GIS平台的应急GIS地理信息系统支撑，实现包括地图定位、地图基础操作（放大、缩小、漫游、标注、计算等），实现资源调度，路径分析等高级空间分析技术，同时支持各类应急业务相关专题图、环境分析、接警联动等高级功能操作。

4 系统关键技术

项目组设计和开发了Web版的安全生产应急救援指挥系统，该系统以符合SOA架构的WebGIS开发平台Super-Map IS为基础，并采用SQL Server 2008进行数据管理，集成了AJAX和Silverlight等技术，丰富和完善了客户端的表现形式，为决策者提供了更加全面直观、及时有效的信息。

SOA是一种通过一个强大而灵活的架构，解决松散分布环境下面向多种需求提供全面服务的模型。用户可以通过一个统一的服务或业务整合平台，把自己需要的各种实际应用灵活定制，从而在保证稳定性的前提下实现系统的全面性和灵活性。采用SOA架构，在数据层和服务层对安全生产信息资源及应用服务进行整合集成，提供多种SaaS应用，实现安全生产应急救援指挥系统的网络化共享。最终实现的应急体系机构是基于SOA的、支持流程的架构。安全生产应急救援指挥系统采用SOA进行设计和实现，对需要集成的已有系统进行服务封装。

SuperMap平台在本系统中占据了系统的核心地位，支持服务器集群部署方式，具有高度伸缩性；支持多源数据集成与海量数据快速访问；具有较强的空间分析功能，能够进行三维空间分析，在实际操作中，可以实现对危险源和事故点的精确定位，对事故附近救援队伍和救援资源实现快速搜索以及最优路径选取，对系统提供了强有力的支持。

5 结束语

本文结合广州市安全生产应急救援指挥系统的研发而展开，从突发安全生产事件的应急处置流程出发，结合广州市安全生产信息化建设实际情况，分析设计广州市安全生产应急救援指挥系统的总体架构和软件平台，制定出一套切实可行的系统设计解决方案，在关键技术点上进行了实践突破，从而大大提高了系统的可实现性。

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