基于无线通信的应急辅助决策系统功能模块设计

杨 萌，郭 猛，李 超

（中国核电工程有限公司，北京 100840）

0 引言

应急辅助决策系统是在核事故情况下，应急指挥中心的专用指挥系统，在应急响应过程中为应急指挥中心提供快速辅助决策支持、有效控制和减轻核事故应急状态的后果，避免和减少工作人员和公众所接受的剂量，保护环境。核电厂一旦发生事故，往往面临时间紧、责任大、变化多的难题[1]。传统的应急辅助决策系统依靠有线网络传递数据，虽然部分采用了B/S架构[2]，但是客户端也仅限于PC机，在发生事故时，电厂的应急人员需通过应急指挥中心内的应急终端和应急大屏查看应急相关信息；非应急人员只能通过电厂广播等了解应急状态和防护行动建议；现场的一些数据只能通过相关人员查看记录后的语音或纸质文件反馈应急指挥中心。一旦有线网络断开，应急辅助决策系统将失去与外系统的通讯。

图2 流程监控Fig.2 Process monitoring

因此，考虑在应急辅助决策系统中引入无线通信技术来实现信息的实时、可靠传递，提升核电厂的智能化管理水平。

1 系统总体设计

考虑到应急辅助决策系统的功能需求，在引入无线通信技术后，将实现手机APP、人员车辆定位、短信等功能。应急辅助决策系统配置移动APP/短信/人员车辆定位服务器，用于接收和处理手机APP、人员车辆定位、短信等的数据。应急辅助决策系统的应用服务器和移动APP/短信/人员车辆定位服务器之间通过单向网闸进行隔离，防止无线网络对应急辅助决策系统的主体功能产生影响。网络连接示意图如图1所示。

图1 应急辅助决策系统网络连接示意图Fig.1 Schematic diagram of network connection of emergency auxiliary decision making system

2 移动APP功能

为了满足应急人员和非应急人员移动办公的需求，同时在应急情况下能够通过无线网络快速回传现场的数据，使应急指挥部能够更加快速准确地作出判断，需为应急辅助决策系统配置一套满足上述要求的移动APP。综合考虑应急辅助决策系统的功能需求，考虑在移动端的APP实现如下功能：

◇ 应急系统的信息流程在移动端的显示和处理。

◇ 应急通告的群发与接收功能。

◇ 组织机构通信录功能。

◇ 在移动端线上查看工作文档功能。

◇ 通过移动APP上送图像、文字、视频，丰富来自现场的数据，使应急指挥部能够更加快速准确地做出判断。

◇ 地图总览功能。

◇ 应急演练功能。

2.1 应急通知功能

当需要时，在应急指挥中心发出应急通知，如提示何时开展应急演练，要求各个单位配合，相应配合人员的移动端APP都会有相应的提示，以使人员迅速就位，保证演习的各项工作。

同时，电厂的各种其他通知、新闻、重要决策也可通过此平台发布，使各级员工能够及时方便地接收企业信息，随时随地查看公告信息，能让企业的重要信息得到快速传递，提高办公效率。

2.2 组织机构通讯录功能

APP应提供电厂的组织机构通讯录，并和应急平台同步更新。系统中各个功能模块涉及到的员工和人员都需要通讯录功能。应至少包含联系人查找、组织机构显示和收藏常用联系人的功能。

2.3 生产过程监控功能

APP提供核电厂48个重要系统画面，与应急辅助决策系统平台展示内容保持一致，以使使用人员随时知晓较为详细的运行情况。

2.4 文档管理功能

APP应提供内部文档管理和查看功能，使操作人员随时随地利用移动端按照文件类型和文件目录的文档在线查阅功能。通过文档模块，可以查询公司发布的各种规章制度、应急响应文件及生产工艺制度等各种信息。

全国家用电器工业信息中心（NAIC）隶属于中国轻工业信息中心，是面向全国家用电器行业服务的专业信息机构，其前身为全国家用电器工业科技情报站。上世纪七十年代，原轻工业部成立了全国家用电器工业科技情报站；1980年，北京家用电器研究所（2002年更名为中国家用电器研究院）被确定为全国家用电器工业科技情报站归口单位。

2.5 智能信息录入与上传功能

传统应急工况或者应急演练时，现场人员只能通过电话向应急指挥中心汇报现场情况，导致中心对于现场情况了解较少且不够直观。

APP提供录入现场应急相关视频、图片、文字等功能，在发生应急情况时可使应急人员及时有效地了解现场的丰富信息，以加快应急响应[3]。

图3 地图总览Fig.3 Map overview

2.6 地图总览功能

移动端APP提供GIS地图显示功能，主要包括应急集合点、应急人员和非应急人员及车辆的定位信息、应急物资位置、电厂出口、撤离路线等，与应急辅助决策系统PC端内容保持一致。

2.7 应急审批功能

在电厂发生如“厂区应急”工况时，由位于事故电厂当班值长发送应急状态变更申请到电厂指挥，如果此时电厂指挥因特殊原因无法登陆固定终端时，可通过移动端APP待办界面进入审批功能，快捷实现对于现场情况的了解并及时审批，加快了整个应急状态的发布进程，为后续全厂采用相关活动争取了宝贵时间。

2.8 应急签到功能

在电厂发生如“应急待命”工况时，各个应急岗位人员需要通过平台确认在岗状态，但有些如“技术支持组员”“移动设备操作组员”等非重要成员只需要待命即可，所以通过在移动端APP的定位与签到功能，可以实现对于人员带有显示定位的签到确认功能，以方便应急指挥中心快速有效地确认所有人员的到岗与待命情况。

2.9 应急演练功能

在应急演练时，可通过移动端查看正在进行的应急演练的情况及对应岗位的操作步骤，帮助应急人员完成应急演练。演练完成后可进行演练回顾，查看演练的整体执行情况。

3 人员车辆定位功能

3.1 室外定位

通过在需要定位的人员和车辆上安装GPS/北斗模块，实时获取人员或车辆的坐标信息，并通过LTE网络将此信息收集到应急辅助决策系统的服务器中，然后在平台已经有的GIS地图中绘制出人员或车辆的实时动态位置。

此种定位精度为米级，可满足现场应急的实际需求。

3.2 室内定位

通过对GPS、RFID、蓝牙、WIFI、UWB等定位技术（参见表1）的综合对比，选择UWB定位作为应急辅助决策系统室内定位的技术路线。

表1 定位技术对比Table 1 Comparison of positioning technology

UWB技术在室内的布置示意图如图5所示。

图5 室内定位示意图Fig.5 Indoor positioning diagram

通过室内定位技术的开展，可实现对应急楼各个房间人员信息的精确定位，并通过有线或无线网络传输到移动端APP做实时显示。

4 短信功能

应急辅助决策系统配置短信发送设备和自动推送软件，以便在以下情况及时通知到相应人员：

如在发生应急状态变更或者现场紧急撤离事件时，通过存储在应急辅助决策系统数据服务器中的通信录分组，及时将短信群发至相应用户，此时系统自动加载预设内容，操作人员可使用此模板或者自行编制。

在移动APP上有相应的审批流程到相应人员时，通过自动短信提醒（无需人员干涉），使当事人尽快处理流程审批，以加速整个电厂的办公流程，从而加快发生应急事件的响应能力。

5 总结

本文响应核电厂无线通信技术的应用需求，从应急辅助决策系统的功能出发，通过引入无线通信技术来实现移动端办公、人员车辆定位、短信群发等功能。实现了信息的实时、可靠传递，提升了电厂的运维、管理智能化水平；同时，通过在应急辅助决策系统的应用服务器与移动APP/短信/人员车辆定位服务器之间设置单向网闸进行隔离，来确保应急辅助决策系统主体功能的网络安全。