应急指挥智能信息化平台的研究

刘明

摘要：以融合通信技术为支撑，突出应急信息全面汇聚、快速展现、上传下达、协同会商、专题研判、指挥调度和辅助决策等支撑能力，建立反应灵敏、协同高效、科学决策的应急指挥信息平台，对接与协调指挥各类应急专业队伍和资源，实现应急救援智能化、扁平化和一体化。

关键词：融合通信;指挥调度;协同会商;辅助决策;应急救援

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）32-0084-03

在资源共享模式高速发展的今天，共享已经渗透到社会生活的方方面面。但在应急资源领域，还存在着应急资源闲散归置、无法有效利用等问题。充分运用互联网、大数据等信息技术手段，汇聚应急指挥管理有关数据信息，实现日常管理、应急调度全覆盖，为服务救援决策、引导应急力量有序参与应急救援工作、应急资源合理调度等提供全方位信息支持。构建统一的应急资源共享平台整合各部门、全社会应急资源，实现各类应急资源物尽其用、快速调配，有助于进一步提高应急救援活动的效率，全面提升应急救援水平[1-3]。因此，只有借助技术先进、功能完整的应急指挥智能信息化平台，才能更好地发挥应急管理部门的作用，才能够有效组织协调全社会的人力、财力和物资资源，实现科学处置，快速响应。

1 逻辑架构

本平台利用区块链、物联网、移动应用、大数据等先进技术，建设“上下贯通、横向协同”应急指挥智能信息化平台。能够实时感知、智能预警、快速接警、科学救援，打造可视化、协同化、共享化、智能化的应急管理与指挥新模式，日常管理实现看得见、说得清、管得住，战时指挥实现连得通、叫得应、打得赢，大幅度提高应急管理能力和水平[4-5]。平台整体技术架构如图1所示，包括：

1）系统总体架构设计是底层硬件环境和数据为支持层，开发常态和非常态功能应用，支持三级联动的大屏幕、桌面、移动的展示应用;

2）建立面向平台综合应用及与相关系统集成的整体性技术架构，该技术架构由统一应用支撑平台及相关基础支撑环境、整体安全体系构成;

3）基于目前主流的三层及多层软件架构，采用主流的商品化中间件平台（软件），实现对结构化应用（如业务处理）及非结构化应用（如文档管理等）的统一支撑;支持应用系统在多节点服务器集群环境中的部署和优化运行，并支持多节点的数据库系统集群配置;

4）基础支撑设施及技术环境：平台将通过市电子政务云服务平台的软硬件基础设施来搭建运行环境;

5）基于统一应用支撑平台及信息资源体系，建立统一的数据交换和共享服务平台（系统），集成消息传递、XML文档访问及Web服务、ETL等多种服务，实现平台各类信息路由和多源信息汇集;

6）通过整合配置相关的安全设施（包括但不限于防火墙、入侵检测、威胁管理、病毒/恶意代码防控、终端管理及应用审计等），充分保证平台的物理安全、网络安全、数据安全和应用安全;

7）通过提供完善的应用管理和运行维护工具，实现对所有应用系统的集中管理和运行维护，并支持在网络任何地点接入即可实现对整个系统的在线管理和维护;

8）建立完整的基础数据维护体系，实现对整体系统运行所涉及的基础数据的设置与维护。

2 网络机构设计

网络架构设计，如图2所示。

1）建立安全、高效的网络支持体系。本平台将依托（政务网），将数据库服务器、应用服务器等建立在政务云平台中;

2）本平台均建立在城域网（政务网）系统上运行;

3）建议在政务外网和各行业专网之间，通过架设专线，网络入口采用防火墙，实现各行业专网信息的互联互通。

3 功能设计

本平台基于城市时空数据，以地理信息为支撑，建立基于“一张图”的实战应急处置与指挥平台，包括预警信息管理、综合分析展示、指挥调度、协调会商、资源调派、事件跟踪、趋势研判、舆情管理等功能模块，支持从事发现场到各级应急指挥中心的上下贯通、横向协同的应急指挥应用体系[6-9]。

1）预警信息管理

①快捷高效的应急接报

建立日常应急值班制度，及时接警、记录突发事件的发生时间、事件单位、事件装置、事件设备、涉及的煤矿、危险化学品、人员伤亡情况等信息;信息上报流程化，基于平台实现应急事故信息上报，并推送短信及警情广播。

针对突发事件，将依据各级应急预案，建立可固化处置流程，按部门、按岗位建设完成针对不同突发事件的接处警和处置流程，固化流程节点和职责任务，在通讯硬件和移动应用支持下，实现事件接警、预案启动、任务下达的“一键预案启动、一键任务群发”。利用二次开发的报警接入功能，在有报警电话接入时，系统自动弹出来电处理窗口。系统基于建立的电话号码关联关系，自动识别和提取报警单位、事发地点等信息。

汇总各部门安全生产、自然灾害相关预警信息，构建多灾种事件链影响关系知识图谱，智能化生成不同类型和等级预警灾情发布产品。建立信息审核、发布策略，通过与突发事件预警信息发布平台、新闻网站等对接，实现预警灾情信息的多渠道、多策略一键式发布。主要包括预警灾情信息录入、信息查询、信息审核、信息发布、发布统计分析等功能。

②快捷高效的预案启动机制

在领导下达启动预案后，相关单位和个人会在第一时间接收到预案启动的信息，接收到信息包含事件通报内容和预设的任务安排内容、處置要求等。

③科学高效的应急处置

在应急处置过程中，成立现场应急指挥中心，全面负责应急处置工作。应急救援队伍在事发现场建立起高效、稳定的网络支持环境：

事发现场与后方指挥中心通过4G/5G、卫星等方式建立网络通道，实现各类音视频信息的双向沟通;在事发现场建立临时网络，实现无线覆盖，全面支持单兵、无人机、无人车、视频监控等音视频信息的传输要求。

2）综合分析展示

以地理信息为技术平台（采用多种地图信息），采用集成整合的方式，实现综合信息的集成展示。包括：突发事件地点快速定位及影响范围的确定、现场各角度视频监控、周边环境、救援路线、生产设施信息、救援力量分布和配置情况、各方会商信息、人员、车辆跟踪和定位、应急资源调配跟踪、单兵定位、音视频互动、处置指令跟踪信息、预案和案例信息、相关部门值班及负责人联系方式、各行业及其他信息等。

3）指挥调度

在融合通讯支持下，应用大数据分析、机器学习、案例推演等技术，建立资源需求分析模型，面向各类事故灾害类型智能化提供资源调度建议。以地理信息为支撑建立基于“一张图”的实战指挥平台，实现事件定位、信息查询、事件跟踪、指挥调度、力量部署、空间测量、视频监控、应急会商等主要功能，支持贯穿事发现场、现场应急指挥车、指挥中心的应急处置应用体系。

①利用多种技术手段，实现应急救援的一张图指挥，一张图调度，一张图分析，一张图决策;

②利用先进通信手段，实现现场图像、语音和数据的互联互通，实时掌握灾情动态及发展趋势的研判;

③应急对象精准化，关联地理位置、生产设施、周围情况、数值化预案等，为分析研判提供支持;

④应急力量精确化，实现各类应急力量、资源在地理信息中实时展示，为科学调度提供信息参考;

⑤应急处置可视化，应用移动定位设备等终端设备，掌握各类应急资源所在位置、数量和状态，实现移动式信息推送。

4）协同会商

通过整合现场监控图像、单兵设备、移动终端和视频会议等多媒体手段，建立数据传输、语音通话、视频接入的融合通信系统，实现前后方和相关部门的音视频会商，基于EGIS一张图开展各类信息综合关联分析，实现多方协同综合研判会商。主要包括音视频会商、协同标绘、文件共享等功能。

①建立应急会商机制，实现可交互式、可视化应急协同会商，支持与各节点进行数据和資源的共享交换：

事发现场（包括现场应急通讯指挥车、现场各处置小组、单兵）与指挥中心的音视频互动;

指挥中心与各区县、行业、镇街的音视频互动;

指挥中心与省应急管理部门的会商。

②主要功能有：事件现场，救援人员通过高清视频和集群语音与现场指挥联系;将现场视频、照片、数据回传到后方指挥中心;将视频或数据分发给相关人员。

③图像接入系统：可接入单兵、视频会议、监控摄像机、PC 等视频信号。

④语音通信系统：实现多种通信方式的融合和调度;能够对信息进行接收、传送、记录、切换、放大等处理。

⑤应急会商系统：实现指挥中心与各应急部门远程应急会商。会议视频分辨率达到CIF 以上，传输达到15 帧/秒以上。

5）资源调派

建立事故与应急资源相匹配的关联关系管理模块，在应急响应与处置模式下，针对事故位置进行周边救援队、装备、专家等资源的智能匹配。实现应急物资、队伍、专家等的快速查询、调派和跟踪功能。

①提供基于地理信息的综合查询功能。

②调配的资源直接形成任务指令，通过短信或电话方式发送给负责人。

③物资调派：建立可动态检索查询储备物资和救援装备的功能。自动检索就近的物资站点，并按照距离进行排序。

④队伍调派：实现应急队伍的快速查询、调派和跟踪。提供基于GIS按队伍类别、按事件类别、距离事发点距离的递进式数据查询。

⑤与地理信息系统集成，可在GIS中标注事件发生的相关区域、位置和资源信息。

⑥在调度资源过程中，与运送车辆进行关联，动态掌握救援力量、救援物资的状态。

6）事件跟踪

建设完备的事件跟踪体系，实现各类突发事件的接报、任务安排的记录和跟踪，对于超出预设反馈时间的进行提醒。

①任务下达：实现任务安排的上通下达。

②事件跟踪：建设完备的事件跟踪模块，实现各类任务、指令全程事件记录和跟踪。

7）辅助决策

在综合信息汇聚、专题研判基础上，建立面向各类事故灾害的辅助决策知识模型，采用系统自动生产、人工干预等方式，分析各类事故灾害发生特点、演化特征、救援难点等内容，提出风险防护、应急处置等决策建议，为高效化、专业化救援提供支撑。

①针对煤矿企业、火灾爆炸等突发事件，通过引进成熟的（公安系统统一认证）软件系统，实现辅助决策的功能。

②隔离疏散范围的确定：在地理信息中圈定隔离疏散范围，主要包括人口稠密区，学校、商业区等、重点保护单位、保护区、水源地等。

8）信息发布

形成发布产品，建立信息审核、发布策略，通过与突发事件预警信息发布平台、新闻网站等对接，实现预警灾情信息的多渠道、多策略一键式发布。

9）总结评估

建立各类突发事件处置评估模型，实现对应急处置过程的时效性、有效性等综合效果总结评估，为应急指挥能力提升提供支撑。针对事件从经济损失、人员伤亡、处置时效、预防措施等几个维度进行数据统计分析，形成统计分析图以及评估结果。

开发多种应急救援评价模型，通过回溯、再现应急过程，对应急过程前、过程中和过程后的物资、人员的部署以及救援方式的规划等进行综合评估，从经济损失、处置时效、预防措施等几个维度进行数据统计分析，形成统计分析图以及评估结果，实现效率评估、能力评估、价值评估。

4 结束语

本平台以地理信息为支撑，建立基于“一张图”的实战应急处置与指挥平台，包括预警信息管理、综合分析展示、指挥调度、协同会商、资源调派、事件跟踪、辅助决策等功能模块，支持从事发现场到各级应急指挥中心的上下贯通、横向协同的应急指挥应用体系。提高各级部门相互协同的整体工作效率，推进应急指挥响应信息化的进程。

参考文献：

[1] 徐莉蓉.公安消防部队的社会应急救援功能研究[D].南昌：南昌大学，2012.

[2] 苏传荣.美国矿山安全健康局矿山救援设备和技术方案研究[J].安全，2006，27（3）：61-63.

[3] 王赟.城市重大事故应急救援技术研究[D].淮南：安徽理工大学，2008.

[4] 何娟霞.城市生产安全事故应急救援体系及关键技术研究[D].西安：西安建筑科技大学，2006.

[5] 谢昕.基于物联网的远程家庭健康监护传感器网络研究[D].北京：北京邮电大学，2011.

[6] 沈苏彬，范曲立，宗平，等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报：自然科学版，2009（6）：1-11.

[7] 杨永俊.突发事件应急响应流程构建及预案评价[D].大连：大连理工大学，2009.

[8] 薛震南.基于物联网的智能家居研究[D].南京：南京大学，2013.

[9] 刘婵媛.基于物联网的智能家居系统研究与实现[D].北京：北京邮电大学，2012.

【通联编辑：谢媛媛】