三峽總公司安全生產(chǎn)與應(yīng)急管理平臺規(guī)劃及關(guān)鍵技術(shù)分析

1、三峽總公司安全生產(chǎn)與應(yīng)急管理平臺規(guī)劃及關(guān)鍵技術(shù)分析1.引言為了預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)、避免事故、發(fā)展生產(chǎn)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)，解決大型水電工程建設(shè)施工、電力 生產(chǎn)和樞紐運(yùn)行中所遇到的安全問題，提高施工和運(yùn)行期的安全生產(chǎn)和應(yīng)急管理效率和科學(xué) 性，強(qiáng)化安全生產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)“雙零一一質(zhì)量零隱患，安全零故障”管理目標(biāo)；滿足可能發(fā) 生的突發(fā)公共事件應(yīng)急決策及資源調(diào)度的需要，為重大危險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)辨識、監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)評估， 突發(fā)公共事件應(yīng)急處置等提供技術(shù)支撐，應(yīng)建立統(tǒng)一的、一體化的安全生產(chǎn)和應(yīng)急管理平臺 （簡稱平臺），保證特大型梯級水利水電工程安全管理體系和應(yīng)急管理體系的順利運(yùn)行。本 文的平臺以三峽工程、金沙江下游流域復(fù)雜業(yè)務(wù)環(huán)境為背景，建

2、立支持各級安全管理人員日 常安全業(yè)務(wù)開展的安全管理信息系統(tǒng)，以及對危險(xiǎn)源、突發(fā)公共事件的監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警、 信息報(bào)告、輔助決策和指揮調(diào)度的應(yīng)急管理平臺。2.平臺構(gòu)架和功能2.1總體構(gòu)架平臺的總體框架包括安全生產(chǎn)和應(yīng)急管理應(yīng)用軟件系統(tǒng)，基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)、應(yīng)急指揮場 所等硬、軟件基礎(chǔ)設(shè)施，以及平臺與外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，其總體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖中，應(yīng)用軟件系統(tǒng)以開發(fā)總公司、工程建設(shè)、電力生產(chǎn)、樞紐運(yùn)行以及專業(yè)化經(jīng)營 的安全生產(chǎn)與應(yīng)急管理軟件系統(tǒng)為主，部分模塊和數(shù)據(jù)與已有的工程建設(shè)TGPMS、電力生 產(chǎn)EPMS等信息系統(tǒng)集成，同時(shí)，應(yīng)用軟件系統(tǒng)應(yīng)與總公司其它外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享， 以保證數(shù)據(jù)的一致性和實(shí)

3、時(shí)性，例如，水文系統(tǒng)為防汛的決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)等，因此，應(yīng)設(shè) 計(jì)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的接口?？偣景踩a(chǎn)與應(yīng)急管理平臺應(yīng)急管理安全生產(chǎn)管理應(yīng)急資源管理機(jī)構(gòu)及人員管理應(yīng)急預(yù)案管理安全生產(chǎn)工作考核危險(xiǎn)源監(jiān)測（軟件部分）安全生產(chǎn)文件管理安全會議管理危險(xiǎn)源評估、預(yù)警危險(xiǎn)源登記、建檔重點(diǎn)設(shè)備管理接警處警管理事故管理安全檢查管理應(yīng)急指揮系統(tǒng)施工項(xiàng)目管理勞保用品管理安全培訓(xùn)管理總公司安全生產(chǎn)與應(yīng)急管理應(yīng)用軟件系統(tǒng)管理對象電力生產(chǎn)樞紐運(yùn)行| !工程建設(shè)：I數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口急應(yīng)-與全安視頻會議視頻監(jiān)控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口應(yīng)急總公司已有信息系統(tǒng)TGPMSEMPS水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)

4、害監(jiān)測系統(tǒng)地震監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)工程監(jiān)測系統(tǒng)水工建筑物等辦公自動(dòng)化系統(tǒng) -應(yīng)急指揮場所（應(yīng)急指揮大廳、大屏幕投影）2.2安全管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邏輯上，應(yīng)區(qū)分為總公司、工程建設(shè)管理部門以及其它二級單位的安全生 產(chǎn)管理應(yīng)用系統(tǒng)，業(yè)務(wù)領(lǐng)域涉及安全事故、危險(xiǎn)源管理、安全檢查、安全培訓(xùn)、安全文件、 安全會議、安全生產(chǎn)工作考核管理、安全性評價(jià)、設(shè)備管理、勞保用品管理等功能模塊。安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)，例如安全檢查的詳細(xì)記錄，應(yīng)與已有的TGPMS 三峽工程管理系統(tǒng)以及EPMS管理信息系統(tǒng)接口；同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的危險(xiǎn)源監(jiān)控和應(yīng)急 管理平臺，應(yīng)實(shí)現(xiàn)平臺對工程安全監(jiān)測系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、地質(zhì)災(zāi)害

5、監(jiān)測系統(tǒng)、地震監(jiān) 測系統(tǒng)、生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)及相關(guān)數(shù)據(jù)的集成，研究分布、異構(gòu)、異質(zhì)海 量數(shù)據(jù)快速及安全訪問、傳輸和存儲的系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與保障接口。與外部信息系統(tǒng)的集成必須解決數(shù)據(jù)安全、跨部門、跨平臺功能調(diào)用、異構(gòu)數(shù)據(jù)交換 等問題。傳統(tǒng)的分布式計(jì)算模型CORBA、DCOM、Java RMI等，由于操作系統(tǒng)、編寫語言、 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的限制，大多使用專有協(xié)議和特定端口進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，使得基于這些技術(shù)之上的模 型沒有較好的互操作性和可復(fù)用性。因此，在保障信息整合共享的前提下，如何運(yùn)用組件技 術(shù)，盡量避免緊耦合式的接口開發(fā)工作，以減少對原有系統(tǒng)的修改和影響，是很重要的研究 內(nèi)容。2.2應(yīng)急管理平臺

6、以總公司多區(qū)域復(fù)雜業(yè)務(wù)環(huán)境下突發(fā)公共事件的綜合應(yīng)急管理和決策為背景，建設(shè)支 持各級應(yīng)急管理人員對突發(fā)公共事件的監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警、信息報(bào)告、輔助決策和指揮調(diào) 度的應(yīng)急管理平臺。關(guān)鍵技術(shù)分析如下：（1）基于網(wǎng)格的應(yīng)急資源管理三峽和金沙江下游流域的應(yīng)急資源類型龐雜，而且分布在總公司系統(tǒng)內(nèi)不同的單位組 織，研究利用網(wǎng)格信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源的有效管理。應(yīng)急資源的分類及應(yīng)急資源 描述語言：由于應(yīng)急資源的種類繁多，統(tǒng)一規(guī)范的描述語言是應(yīng)急資源有效管理的前提。 應(yīng)急資源的注冊、發(fā)現(xiàn)及監(jiān)控：對應(yīng)急資源的提供統(tǒng)一的注冊中心和狀態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集和交 換標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)急資源的分配、使用以及應(yīng)急資源的回收：研究應(yīng)急資源的

7、管理模型。（2）應(yīng)急預(yù)案表達(dá)及方案的動(dòng)態(tài)生成目前，總公司及其二級單位、基層單位在工程建設(shè)、電力生產(chǎn)、樞紐運(yùn)行、自然災(zāi)害 等方面已建立了有關(guān)應(yīng)急預(yù)案，但這些應(yīng)急預(yù)案大多是非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的文字描述。應(yīng) 急預(yù)案只能靠人來閱讀、理解、選擇，計(jì)算機(jī)只能做簡單的存儲、查詢，應(yīng)急預(yù)案的正確性、 有效性檢驗(yàn)只有靠人工完成，盡管可以通過人工或計(jì)算機(jī)仿真演練來檢驗(yàn)應(yīng)急預(yù)案，但無法 從理論上進(jìn)行檢驗(yàn)和由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整。因此，其關(guān)鍵技術(shù)是：在應(yīng)急預(yù)案的基礎(chǔ)上， 研究基于情景演算理論的應(yīng)急預(yù)案的知識表示形式化框架，對應(yīng)急預(yù)案中的應(yīng)急目標(biāo)、組織 結(jié)構(gòu)（包括角色、職責(zé)、實(shí)體及其關(guān)系等、工作流（包括應(yīng)急活動(dòng)、流程X應(yīng)急資

8、源以及 各種約束等主要要素進(jìn)行嚴(yán)格的形式化描述，以解決預(yù)案的數(shù)字化管理問題；研究基于 情景演算理論的應(yīng)急預(yù)案的形式化驗(yàn)證方法：在應(yīng)急預(yù)案的知識表示框架基礎(chǔ)上，研究利用 情景演算理論，對應(yīng)急預(yù)案的可執(zhí)行性進(jìn)行形式化驗(yàn)證的方法，以及應(yīng)急預(yù)案目標(biāo)可達(dá)成性 進(jìn)行形式化驗(yàn)證的方法，以解決預(yù)案的正確性、有效性問題；研究基于過程模板的應(yīng)急 處置方案動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法：應(yīng)急預(yù)案是基于對未來應(yīng)急情況預(yù)測的基礎(chǔ)上擬定的預(yù)案，因此， 在應(yīng)急情況下，需要根據(jù)實(shí)際態(tài)勢，在應(yīng)急預(yù)案的基礎(chǔ)上，動(dòng)態(tài)生成應(yīng)急處置方案。研究高 效的、在應(yīng)急預(yù)案指導(dǎo)下的應(yīng)急處置方案的生成方法。（3）應(yīng)急預(yù)案仿真演練系統(tǒng)每種應(yīng)急事件都存在一個(gè)綜合的成套的

9、預(yù)案體系，涉及的人員/部門也是比較多，預(yù)案 的順利實(shí)施和檢驗(yàn)有賴于眾多人員/部門的協(xié)作。采用真實(shí)的演練或者演習(xí)來進(jìn)行預(yù)案的檢 驗(yàn)和人員的培訓(xùn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，其關(guān)鍵技術(shù)是：建立預(yù)案實(shí)施的事件模型，描述模 型的觸發(fā)關(guān)系和觸發(fā)規(guī)則。以預(yù)案實(shí)施的工作流程為中心，以EBAT方法為手段，對預(yù)案實(shí) 施全過程進(jìn)行分析，提取訓(xùn)練需求，得出關(guān)鍵任務(wù)，隨后將任務(wù)所涉及到的實(shí)施活動(dòng)以符合 仿真事件的規(guī)范進(jìn)行描述，建立仿真事件庫（包括事件觸發(fā)關(guān)系和觸發(fā)規(guī)則）；建立基于 工作流的事件調(diào)度方法。擬采用工作流的思想對事件和事件關(guān)系和觸發(fā)規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)一的建 模，包括事件的控制流、數(shù)據(jù)流和時(shí)序關(guān)系描述。在此基礎(chǔ)上，考慮時(shí)間成本和

10、費(fèi)用成本進(jìn) 行調(diào)度，建立效用函數(shù)，進(jìn)行仿真事件調(diào)度，使得最終的仿真演練時(shí)間較短，費(fèi)用較少。 結(jié)合事件模型描述，準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)仿真過程與情景集成。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻技術(shù)逼真實(shí) 現(xiàn)仿真場景的變化，包括突發(fā)事件現(xiàn)場的場景表現(xiàn)，組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程的表現(xiàn)，應(yīng)急資源 動(dòng)態(tài)變化的表現(xiàn)等。（4）應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)應(yīng)急決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于環(huán)境情景的應(yīng)急資源存儲、調(diào)度、分配以及應(yīng)急處置方 案的動(dòng)態(tài)生成；主要包括應(yīng)用多目標(biāo)規(guī)劃，各種資源調(diào)配方法，動(dòng)態(tài)規(guī)劃，馬爾科夫決策過 程，最短路徑算法等方法來研究突發(fā)事件應(yīng)急資源的優(yōu)化調(diào)度。應(yīng)急資源的優(yōu)化調(diào)度策 略首先要使得應(yīng)急資源能盡量滿足應(yīng)急需求；其次，還要使得這些資源運(yùn)抵事發(fā)地的時(shí)間最 短；最后，還要盡量減少資源運(yùn)輸?shù)某杀?；各種突發(fā)事件對應(yīng)急資源需求的種類都不相 同，因此，根據(jù)不同的資源類型，動(dòng)態(tài)資源分配模型考慮的重點(diǎn)也有所不同，根據(jù)這些資源 各自的特點(diǎn)，結(jié)合諸如全局優(yōu)化模型、局部優(yōu)化模型、距離選擇模型、成本分析模型、比例 分配模型、重點(diǎn)選擇模型、專家指定模型、綜合調(diào)配模型等數(shù)學(xué)模型的適用范圍，研究應(yīng)急 資源調(diào)度的優(yōu)化策略，并應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃以及馬爾科夫決策過程的相關(guān)理論與方法實(shí)現(xiàn)上述策 略的動(dòng)態(tài)特性。3.結(jié)論安全生產(chǎn)管