化工园区智能化应急指挥系统建设方案.docx

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化工园区智能化应急指挥系统建设方案

化工园区应急指挥系统建设方案

1平台建设目标

围绕化工区重大应急事件发生时，现场指挥中心在事故现场应急管理指挥的指挥、调度、决策等业务需求，聚焦态势分析、动态指挥、协同处置等重点环节，通过搭建基于GIS的可视化、可操作的，集事故分析、应急智能指挥、数据分析决策于一体的信息平台以及智能化设备，提供现场数据采集和情报分析、应急指挥处置、应急资源管理、应急处置审计和演练等功能，保障在突发事件应急处置过程中，实现后方战略部署——现场战术安排——现场作战现状的协同指挥处置。

系统建成后，使用系统进行实战和演练达到以下具体目标：

1、提升前、后方指挥中心对战场的全面观察能力

2、提升指挥员对事件发展态势的掌控能力

3、提升指挥员对危险的感知察觉能力

4、提升指挥员的临机决断能力

5、提供更丰富的可视化指挥手段

2平台设计原则与指导思想

2.1适用性

平台设计专门为化工园区应急响应中心提供突发事件处置过程中的指挥提供信息化、智能化支撑，需要考虑国内化工区应急管理和应急指挥的业务特征，尤其需要深入了解化工园区在国内化工区的领先探索地位和现阶段的业务发展方向。

在设计过程中需要充分考虑平台的实用性，系统功能应切合化工区当前的业务模型，使每个子系统的功能都能在实战应用中发挥最大效益。

2.2前瞻性

平台设计将借鉴国内外的成功建设经验，充分考虑化工园区在应急管理领域的探索创新方向，及物联网、大数据、人工智能等技术发展对化工类园区应急管理和突发事件处置带来的技术革新。

通过利用先进的技术、合理配置及完善平台功能，所设计的平台应能有效实现突发事件处置能力的提升和建立化工区应对重、特大事件的综合指挥能力。

为化工区在该领域的经验推广起到先导性和示范性作用。

2.3先进性

借鉴目前国内外的先进技术和设备，建设要求符合当前技术和管理方向，使得平台具有先进水平，同时平台和技术又是很成熟的，使平台更具发展潜力。

结合国内化工区安全与应急相关技术标准，能够形成一套完整的化工工业园区突发事件处置过程标准、技术标准，可在其它地区得以推广。

2.4兼容性

项目建设旨在提升化工区对突发事件的综合处置能力，需要与化工区已经建设的应急管理指挥系统实现业务、数据、流程上的互通，实现整个化工区安全与应急管理的业务闭环。

新平台的建设要考虑到与已建平台在技术上的兼容，实现新旧平台的互联互通和相互促进。

2.5开放性

平台需采用标准的接口，实现与各条线业务相关部门的的平台联通，达到信息交互与开放共享的目的；平台需采用通用的大数据工具平台和地理信息系统平台，便于平台的持续升级和系统的深化建设；平台建设应考虑化工区当前智慧园区建设规划，预留数据和业务融合的方式。

平台采用开放的技术标准、灵活、开放的模块化设计，使系统与未来更换扩展的设备具有互联性和操作性，各子系统之间留有标准通用通讯接口，为系统扩展、升级及可预见的管理模式的改变留有余地。

2.6可扩展性

可扩展性原则主要体现在平台横向和纵向的扩展能力上。

在平台横向扩展方面，在满足当前应急指挥需求的基础上，应该非常方便的扩展网络和用户容量，以方便实现更多单位、更多用户的接入使用。

在纵向扩展方面，系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发。

考虑到今后完善和发展的需要，在平台的产品选型、管理容量和数据处理能力方面的扩充与换代的可能，因此，平台应有良好的产品兼容和技术兼容性能，以确保将来平台在升级换代时对原始投资的保护，即可大大减少平台拥有资源的成本，从而使得平台有较高的综合性能价格比。

平台的可扩展性主要表现在以下几个方面：

●管理系统的可扩展性

●存储系统的可扩展性

●网络系统的可扩展性

●数据库系统的可扩展性

●外围设备的可扩展性

●应用软件系统的可扩展性

2.7安全性

系统平台作为化工区应急指挥的主要信息化平台，沟通各条线应急处置力量，直接与间接与各条线联网，应采取有效手段确保信息安全，提高平台的抗破坏能力。

平台应做到对数据的交换、存储和访问等应有有效的安全措施，防止数据被破坏、窃取、丢失等事故发生。

平台应做到安全级别控制健全，防止截取操作，能有效审计用户操作，以便追查事故原因。

平台的软、硬件设备要求运行稳定、故障率低、应采取有效措施，保证系统无故障连续运行。

系统的安全性主要表现在以下几个方面：

●网络传输的安全性

●硬件系统的安全性

●软件系统的安全性

3软件系统需求

3.1事故处置与战术指挥系统

事故处置与战术指挥系统是本项目的重点建设内容，是应急现场指挥和战术指令下达的重要部分，本系统建设后实现：

（1）应急态势一图实时发布展示

（2）现场环境实时监控，图像共享

（3）前后方多渠道应急指挥协商

（4）环境智能识别、态势智能判断和任务智能指挥

（5）战略/战术方案、战术指令/执行反馈可视化绘制和发布

（6）指令级指挥审核

3.1.1应急态势发布展示子系统

应急态势系统主要利用GIS可视化二维地图，集合化工企业地形地貌、企业化工品工业图、周边交通、卫生、视频监控等环境和应急资源等信息进行全方位展现，直观、完整地呈现应急事故区域应急态势，助力管理者运筹帷幄，为现场应急指挥提供辅助支撑。

系统还结合事故的严重程度进行分析研判，分析事故态势，模拟预测事故发展轨迹，对事故现场进行定位、实现警情分析，配置应急资源为制定战术提供有效支持。

3.1.1.1事故应急态势动态可视化管理

系统提供应急态势动态发布和展示控制，包括触发条件、展示优先级、展示内容、展示形式等。

随着事件发展变化触发，如任务计划时间、最新指令发布、最新处置反馈、及时间顺序展示。

3.1.1.2事故应急态势动态发布

包括业务监控大屏、预警提示、报警提醒和可视化应用发布等功能。

3.1.1.3地图展示

实现在同一平台上，基于化工区GIS地图，集成应急指挥所有配套信息，包括事故点地图位置、应急保障资源信息、气候气象信息、视频监控信息、联动单位反馈信息等各种业务的展示。

包括基础信息展示、专题信息展示、一键综合展示、GIS图层管理等模块

3.1.1.4数据可视化

数据源支持CSV、静态数据、SQL多种方式，帮助制作人员快速基于业务结果做可视化的展现，并投放到多终端大屏当中（如电视屏、PC端、手机屏等）。

构建一站式的大数据可视化应用设计、开发平台，能够根据变动频繁的大数据可视化需求灵活的开展相关的大数据可视化应用设计、开发、发布等管理流程。

3.1.2事故现场监控子系统

系统集成GPS定位接口、物联网监控系统、视频监控系统和环保移动监测系统，在地图上实时显示在事故发生位置附近或事故处置范围内的各联动单位处置力量的当前位置、救援车辆的移动轨迹、气候气象实时监测数据、周边视频实时监控画面等。

3.1.2.1园区实时气候气象监测

包括整个化工区视频实时监控、化工区气候气象监测、环境质量监控。

实时显示最新的气候气象监测数据，包括风速、风向、气压、PM2.5、温度、湿度等气候气象数据，传感器探头传感过来的环境监测数据，默认系统显示事故点附近的气象监测数据。

用户可以选择某一具体的气象站监测数据，也可以同时多个气象监测数据。

3.1.2.2事故点周边视频监控

系统自动打开事故点周边范围内的视频监控图像，距离范围用户可以进行自定义调整。

同时满足用户自动打开指定探头的实时监控图像。

3.1.2.3处置力量GPS实时地图定位

实时在地图上显示各联动单位的救援力量的当前地图位置，针对具体某一处置力量，可实现历史轨迹回放功能，同时也可以设置电子围栏，当处置力量超出电子围栏时，自动在地图上闪烁报警，同时显示越界人员的具体信息和联系电话。

3.1.2.4封闭式卡口实时监控

接入封闭式卡口的实时监控数据，包括各卡口的最新进出人员和车辆信息、各卡口工作状态是否正常、强制打开、强制关闭等功能。

3.1.3应急指挥协商子系统

借助视频会议实现对各联动单位、现场与后方总指挥中心进行视频会议实时沟通应急处置意见、协调各方资源进行事故处置。

借助即时通讯功能，应急联动单位及时反馈处警处置情况、现场拍照等，同时应急响应中心值班长通过即时通讯进行任务派发和资源调度。

3.1.3.1视频会商

集成视频会议系统，实现通过触屏面板实现特定群组进行视频会议，进行决策制定和应急处置指挥。

应满足适用于突发事件处置过程中的一般视频会商功能和实现双视频流。

3.1.3.2即时通讯系统

开发化工区应急指挥处置即时通讯系统，实现各联动单位通讯员进行即时信息反馈和值班任务下达。

即时通讯包括群组自动构建、文字、语音、视频推送、文字和语音自动识别转换等功能。

3.1.4战术指挥系统

在应急事件发生时，指挥体系由各部门和各领域专家构成，为指挥体系成员提供基于空间地图共同制定应急处置方案，实现科学高效的跨部门多领域的应急方案协同指挥。

3.1.4.1联动单位战术安排

指挥中心中的各联动单位领导通过触屏面板根据指挥组应急处置战略部署方案，具体部署各自的警力部署。

3.1.4.2处置力量部署管理

应急联动处置单位根据总指挥中心的总体战略部署要求，自行规划事故现场处置力量的具体安排，包括处置力量空间位置分布和救援力量数量、人员名称、联系电话等。

系统功能基于战术面板已有功能，包括绘图工具、图层面板、历史回滚等基础模块。

3.1.4.3任务管理

任务管理是对应急处置过程中的战术任务进行全面管理和矫正的的功能，任务包含战术执行情况，执行物资、执行人员和车辆等相关情况，任务管理包括任务绘图、任务预警、任务跟踪、执行反馈等功能。

3.1.5应急协同战术面板

基于GIS地图，实现后方总指挥中心成员在触屏面板上共同制定应急处置方案，并实时共享给现场指挥处置人员，联动单位可以对后方的应急处置方案提出修改意见，实时反馈给后方总指挥中心成员。

支持在地图上，绘制作战区域、救援队伍部署、安全疏散路线、重点保护区域等应急处置方案；系统需根据电子笔自动识别绘制方案的用户信息。

系统支持应急处置方案的版本档案管理功能，支持历史回滚等功能。

3.1.5.1战术面板GIS基础功能

本系统战术面板基于GIS地图引擎，支持对地图图层的放大缩小漫游等功能，本系统研发需在传统二维引擎基础上二次开发自定义绘图模块，实现地图与战术绘制的无缝集成。

3.1.5.2战术面板地图配置管理

系统根据事发位置，动态加载该位置的周边视频监控摄像头、相关企业平面图、封闭式卡口平面图、危险源平面图等图层资源。

并叠加在化工区全域地图上。

3.1.5.3面板分层控制管理

根据用户业务需要、角色需要和前后方分组需要，平台绘图面板支持增减图层和控制图层显示功能。

针对具体绘图图层，需支持透明度、自定义命名等特性化属性。

3.1.5.4图层回滚功能

针对处置力量GPS实时定位图层支持前后历史回滚功能。

针对绘图图层可查看每次发布的图层情况。

3.1.5.5面板触屏绘图功能

功能包括绘图工具面板、图层面板控制面板、历史回滚控制面板和绘图区。

绘图工具面板，包括画笔、擦除工具、色彩设置、标注工具等基本功能。

绘图区域支持两个尺寸的变换，即全屏模式和嵌套模式，满足用户可以在不同的窗口下绘图和自由切换。

3.1.6应急处置队伍管理

实现在战术面板中，进行动态的应急处置组织架构管理功能。

前后方总指挥中心；各级操作、计划、后勤、信息部门能查看现在的组织架构情况，各人员的联系方式等信息。

3.1.6.1人员预管理功能

根据人员的行政岗位，在系统中可对应急处置的组织架构图中各个岗位的可用人选进行预定义的设置，减少每个岗位可选人员的数量，增加应急事件处置过程中的便捷性。

包括公安、消防、卫生、专家、企业、化工区等政府领导、管理人员、处置作战队伍。

3.1.6.2应急组织架构管理功能

根据事件的等级，系统自动的会根据现在的值班情况、人员岗位生成相应的指挥体系的组织架构图。

3.1.6.3组织架构多维度查询功能

应急处置过程中所有成员都可查看当时和历史的的组织架构组成、人员构成等信息。

信息中包括：

岗位名称、岗位工作简介、人员姓名、人员联系电话。

可在组织架构中对相应人员发起系统内通讯功能。

可查看单个岗位历史负责人信息。

3.1.7应急物资维护管理

3.1.7.1应急资源动态管理

通信联络管理、专家库管理、物资管理、重点单位管理。

系统提供对应急人员动态管理、应急物资动态跟踪功能，实现应急资源种类管理、应急资源管理、应急资源出入库记录。

通过车辆上车载GPS进行车辆的跟踪，实现人员、资源的跟踪。

3.1.7.2应急资源使用和召回

应急资源的使用和召回主要是在应急指挥调度过程中使用和召回记录。

3.1.7.3应急资源监测预警

后方指挥应用系统作为后方坐镇的主要战场，其作用同样不可或缺，是化工区后方作战指挥系统，本系统建设可以通过前端数据采集设备如单兵、无人飞机等进行数据的采集，通过传输链路传送至后方指挥中心，进行数据的采编，并共享现有数据形成情报分析库。

3.1.7.4应急资源调度管理

资源调度与信息上报系统是方案执行过程，战术制定后，后方根据方案的配置应急物资情况，对相应的部门进行资源的调度，并对调度资源和其他的讯息进行上报，其模块包括后期保障和信息上报和发布模块。

3.2情报分析系统

对应急事件的相关数据、事故现场发回的数据以及应急处置实时情况进行采集、处理、编辑，并对应急事件实时态势等情报进行建模分析，为应急指挥中心提供实时、全面、智能的数据展示和情报分析。

情报系统主要是收集前方数据进行采编，并集成现有数据为系统提供最可靠的应急情报信息，其模块包括数据采集处理和情报分析模块。

数据采集和情报分析是应急指挥的重要模块，直接影响应急决策的科学性和合理性，通过汇聚数据进行综合、评估、分析，使信息按照一定规则产生关联关系，并形成信息的可视化分析。

依托现场实时采集的气体传感器数据、气象数据、空间数据，及其它相关要素数据，利用科学算法和参数，在时间线上进行正向和反向演算，实现自动实时数据对接和多因素关联分析，为指挥员的决策指挥提供参考意见。

3.2.1数据采集

数据采集主要是通过物联网和移动互联技术，采集相关的应急数据，包括视频数据、气象数据、环保数据、污染数据等，通过网络进行数据传输，传入后台后进校验、检查、修改、重新编排、处理、净化、组织等，形成可用的应急数据。

3.2.1.1数据采集

根据业务需求，选择合适的数据采集方式，从不同的数据源采集以下内容:

报警信息、园区视频、应急预案、应急基础信息、应急处置数据等。

3.2.1.2数据采集管理

对结构化、半结构化、非结构化等多种数据类型，提供相应的数据采集与存储管理功能，满足各类信息源数据的采集与存储。

3.2.2数据处理

为了使得输入数据能够正确高效的进入情报分析流程进行处理，对于各类数据源的数据类型都需要作相应的处理，整体上对各类数据的来源、时间、事件属性进行编码，提高数据挖掘的高效性。

3.2.2.1数据处理

数据处理是指对数据根据约束进行校验时，发现不符合要求的数据，系统通过约定的规则进行处理，并对处理结果进行记录。

约束包括空值校验、数据重复、值不匹配、格式不正确等。

数据处理过程需要保证数据的一致性、完整性、高效性。

数据处理过程应提供监控功能，发生异常时及时通知管理员，并进行处理。

3.2.2.2数据融合

数据融合管理包含数据资源整合和整合分析，整合后的数据应满足业务需求和可视化呈现的目标。

3.2.2.3视频图像数据处理

包含视频剪辑录播（提供多路视频监控图像的剪辑、合并功能，自定义选择视频图像进行整合、显示和推送）、视频智能分析系统和预警视频分析发布等功能。

3.2.3情报分析

依托现场实时采集的气体传感器数据、气象数据、空间数据，及其它相关要素数据，利用科学算法和参数，在时间线上进行正向和反向演算，为指挥员的决策指挥提供参考意见。

实现自动实时数据对接和多因素关联分析，以泄漏事故为例，可以关联地形，化学品种类，生化特性，及态势图上所有人员、物资、车辆、区域划分、路径规划、集结、进攻、撤退指令等要素信息；分析未来一段时间的扩散范围，致伤致死范围，分析对各类控制区域划分的影响，对当前人员物资影响，对当前作战计划的影响，对增援部队路线的影响，对疏散路线的影响，对周边居民影响，对周边环境影响。

3.2.3.1模型管理

情报建模分析系统为应急指挥提供应急决策及分析功能，对指挥指令进行辅助校验，情报分析结果可以根据应急指挥和辅助决策需要提供不同的展现渠道和展现方式。

情报分析模块提供算法开发、分享、模型训练、部署、监控等一站式算法服务。

可以通过可视化的操作界面来操作整个分析流程。

3.2.3.2情报分析

包括分析模型管理、事故模拟及态势分析、分析监控运维、分析结果展示等功能。

3.3指挥审核评价和演练系统

指挥审核评价和演练分为两个层面，一是指挥审核智能分析，在微观层面，即当前命令导致哪些风险后果，跟态势图作比对；二是宏观层面，匹配历史上的相似情景和态势，在大尺度上对命令进行进攻、增援、撤退等方面抽象，进而模糊比对是否为合理。

二是所有的操作动作、指令、情报、分析过程都保留下来，为应急演练提供完整的数据，以及便捷直观的控制、播放功能。

3.3.1应急处置监督管理

系统需提供对整个事故处置的全过程跟踪，包括指令下发要求和时间、指令要求时间内指令完成情况、指令完成时间和详细情况、事故结案时间等。

系统需根据指令的时间节点要求对各联动单位每个作战处置队伍的反馈结果进行核对和归档管理、对应急响应中心发出的任务指令进行归档管理。

系统需支持按事件状态节点、按处置单位、按时间分组显示事故处置进度情况。

3.3.1.1接处警进度跟踪

系统以专栏形式显示处置任务指令进度：

指令时间、处置时间、剩余时间和结案时间，以及处置人员信息，系统自动进行归档入库，供历史查询调阅。

3.3.1.2应急响应中心指挥进度跟踪

系统以专栏形式显示应急响应中心指挥过程进度：

应急响应中心首报、续报、再报，资源调度时间、对外联络时间、详情等。

针对首报文件，系统提供报文模板方便值班长快速填报和领导修改。

3.3.1.3事故处理状态跟踪

系统以专栏形式显示应急响应中心指挥过程进度：

案发时间、到场时间、事故控制时间、事故结案时间和过程详情信息等。

3.3.1.4事故处理评估

对事故处理情况的评估，评估类别主要包括：

突发事件启动评估报告、方案执行评估报告、预案评估报告、突发事件结束评估报告等。

3.3.1.5进度、状态报告归档

使用系统预定义的信息模版，录入时间、说明情况、自动形成各类事故处置的过程文档。

3.3.2指挥评价

指挥评价系统是整个应急事故的闭环环节，对现场事故的应急方案、措施、战术安排的综合评估，并为以后同类事故提供预案参考。

其主要模块包括事故结案、事故总结、绩效评估、信息存档几个模块。

相应的功能分别如下：

3.3.2.1事故结案

事故处置结束后，工作人员可将事件的处置状态设为已结束，系统应自动将处置结束消息通知相关终端和外部系统。

对规定的重大事故，可设定只有授权用户才能结束，系统也可自动报请授权人员或上级机构批准后结束事件。

3.3.2.2事故总结

事故的主管部门在事件处置结束后，可输入、上报事故调查报告，包括：

●事故工发生的起因、性质、发展过程。

●损失评估：

受事件影响的区域、单位、家庭、人员及其直接或间接的财产损失情况。

●人员伤亡情况等：

伤亡人数及人员的详细情况。

●导致事件发生的人员和单位及其责任

●战果统计：

如抓获人员多少、挽救财产多少等。

●处置过程总结：

如出动的资源情况、主要指挥人员的情况、处置过程的描述、经验教训等。

3.3.2.3绩效评估

在重大事故处置结束后，成立事故处置调查小组，对处置工作进行全面客观的评估，对人员或组织在事故处置过程中的表现进行绩效评估，分析各处置环节中的经验和教训，并提出改进工作的要求和建议。

系统应提供评估报告的录入、修改、查询和分发等功能。

3.3.2.4信息存档

系统应记录所有过程信息，包括不同阶段应急部署方案、资源部署情况、人员、物资分配情况等等。

3.3.2.5典型案例

可选择指定的指挥实例，为其定义典型案例名称和分类以后，将其保存为典型案例。

典型案例可为日后的同类事故处置提供直接参考。

典型案例中将包括：

该事件的全部信息，包括视频、录音等；该事故处置的全过程，包括启动了哪个预案、下达了哪些指令、动用了那些资源、各资源力量如何协作等以及作战的电子沙盘等；还包括该事件的事后总结以及绩效评估等。

3.3.3演练管理

提供对应急演练的管理，包括演练时间、对象、范围、类型等进行管理，并提供应急预案演练工作的记录。

包括演练名称、地点、日期、主办单位、类别、参与人数、资金情况等等。

要求各级各部门在规定时间内上传演练信息，定期统计。

3.4已建应急管理指挥系统功能新增与改造

3.4.1与战术面板系统通讯功能

现系统的手机app平台、一机三屏端，可提供文字通讯，短信提醒等功能，战术面板系统中对这个功能进行扩展，可在战术面板中、手机app中新增语音转换文字功能，同时三者间都能进行通讯，给应急指挥体系中各个部门提供便捷的沟通平台。

可通过此通讯平台，向下发送事件的状态变化，组织架构变化、重要信息提醒功能。

各个部门间根据应急事件指挥体系内自建群组，便捷沟通。

3.4.2应急处置活动复盘功能

可通过某个已结案的应急处置活动进行复盘功能。

提供按时间、处置状态、组织架构图、各类处置过程文档、视频监控、无人机视频、通讯文本等信息。

为总结经验、给未来的指挥处置提供经验辅助。

主要功能包括按时间推演、按状态推演、事故复盘会审等功能。

3.4.3业务数据开放接口功能

已建应急管理指挥系统已有如下数据信息：

（1）日值班信息

（2）日值班工作记录数据

（3）化工区管委会、化工区响应中心、消防、医疗、环保、应急专家、厂区负责人通讯录数据

（4）应急处置记录（接处警信息、电话记录、派车记录等）

（5）气象、气体传感器历史数据

（6）176个监控摄像头历史数据

（7）危险源、应急资源、应急设施（消防栓、消防阀门、安置点和避难所）信息和地理位置信息

（8）预案、化学品处置文档库数据

开发相应数据传输接口，安全、可靠、快速的传递给战术面板系统中，给与它在指挥过程中的使用。

同时开发相关调用上述面板系统数据接口的调用功能，给新增的复盘功能和新增手机APP功能提供数据保障。

3.4.4地图数据和引擎更新

对应急管理指挥系统的地图数据和引擎进行定期更新，或者有心的更新版本及时进行更新，保证应急管理指挥系统的数据的有效性。

3.5通用平台支撑

平台支撑为各营业系统提供相应支撑组件和管理功能，包括平台基础GIS功能组件、战术面板绘图引擎、及时通讯支撑引擎、外部数据接口引擎、应急事故辅助决策引擎、视频流读取和处理引擎、数据发布服务、数据ETL等。

3.5.1基础GIS功能组件

本项目采用ArcGISServer作为地图引擎，该引擎提供空间数据的管理、工程地图发布、GIS地图服务和GIS基础操作功能。

本项目只进行空间数据库建模、地图工程制作、地图服务发布和接口集成工作，其他GIS功能均直接调用ArcGISServer引擎已有功能。

3.5.2战术面板绘图引擎

给与进行战术图板业务提供支持，引擎支持绘图数据实时共享交换、通过绘图工具条、绘图数据空间存储与快速检索等功能。

3.5.3即时通讯支撑引擎

给与应急协商提供支持，引擎支持提供文字即时通讯、语音即时通讯、视频即时通讯等功能，支持点对点回话和群组回话等信息的加密、传输、存储等功能。

3.5.4外部数据接口引擎

给于与外部系统之间