CN101216926A - 一种城市应急指挥作业系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市应急指挥作业系统及其实现方法，其系统包括：一数据层，用于存储用于应急指挥的基础数据；一数据持久交换层，用于数据交换服务和数据持久服务；一数据访问层，用于通过所述数据持久交换层对所述数据层进行访问；一基础组件层，用于提供基础访问功能组件；一业务组件层，用于提供业务逻辑功能和应用接口；以及一应用层，通过相应通讯协议与服务器端连接。本发明系统及其实现方法由于采用了通用计算机技术以及现有的网络通信技术，将指挥自动化系统建设成为一个先进的智能信息数据处理和自动化控制指挥中心，可在新的环境下能够快速的搭建部署应用系统，建立应急指挥系统，最大范围的实现了复用和系统扩展的灵活性。

Description

一种城市应急指挥作业系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种软件系统和方法，尤其涉及的是一种城市应急指挥作业系统和方法。

背景技术

现有技术中，在面临复杂的国际形势和国内众多实际问题的背景下，从中央到地方，各级政府充分意识到有效应对突发公共事件在政府工作中的重要性，2006年国务院颁布了《国家突发公共事件总体应急预案》，各省、自治区也已颁布了地方性的“突发公共事件总体应急预案”，2007年公布了《中华人民共和国突发事件应对法》。

当社会出现突发公共事件时，政府需要采取有效措施进行快速应对，以使突发公共事件对社会经济的影响程度降到最低限度，通过完善的应急指挥体系包括制定预案并有效监控、防御突发事件的扩散；准备、动员和整合社会资源，调集社会各方面力量共同处置突发事件，启动政府各部门的应急职能、组织指挥突发事件的处理；调集在危机处置过程中及时回应公众愿望、满足社会需求、维护公私利益和社会秩序；对危机事件进行评估，处理善后事宜，恢复正常秩序等。

目前的应急指挥系统在人防办、地震局、应急办、环保等部门尚未普遍使用，主要处于人工处理干预阶段，行业内的应急系统存在如下问题：

1、系统分散问题：应急信息系统的各功能子系统由不同的部门、在不同的时间建设而成，无法进行系统集成；

2、“信息孤岛”问题：即信息分散在不同的部门、单位和机构；应急信息没有统一的标准和格式，不能做到信息共享；

3、系统不完善问题：有不少应急信息系统是在特定的突发公共事件背景下仓促上马建设的，事后没有能够进一步完善，有的甚至长期无人维护；

4、应急信息缺乏问题：由于应急工作刚刚起步，对应急信息的定义、来源、加工整理、存储和应用都还没有统一认识，平时不积累、战时无信息；

5、平战分离问题：我国目前的大多数信息系统都是服务于日常管理工作，为应急而建设的信息系统大多强调应急指挥调度、辅助决策支持等战时功能，造成平战分离；

6、系统安全问题：系统的网络结构、数据库、信息流、应用系统和使用管理等方面，缺乏完善的安全机制和技术手段；

7、标准化问题：应急信息系统的体系结构、数据库结构、接口、功能需求、信息平台、安全性等方面都还没有统一的标准和规范。

上述现有技术特点和缺陷的存在会导致应急指挥作业的严重滞后，以及失误的可能，因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的即提供一种城市应急指挥作业系统及其实现方法，为解决以上现有技术的问题，利用现有的计算机技术，建立应急、突发事件的业务处理标准，使得空袭、自然灾害、重大设备故障、突发事件发生时能有统一的应急流程响应应对，提升相关政府部门的应急处理能力。

本发明的技术方案如下：

一种城市应急指挥作业系统，其设置在一通用通信系统中，其中，还设置包括：

一数据层，用于存储用于应急指挥的基础数据；

一数据持久交换层，用于数据交换服务和数据持久服务；

一数据访问层，用于通过所述数据持久交换层对所述数据层进行访问；

一基础组件层，用于提供基础访问功能组件；

一业务组件层，用于提供业务逻辑功能和应用接口；以及

一应用层，通过相应通讯协议与服务器端连接。

所述的系统，其中，所述数据层存储包括用于应急指挥的业务数据、影像数据、地图数据、市政部件编码数据、多媒体数据以及文件数据，所述影像数据采集于预先分布设置的现场摄像头；所述地图数据为预先设置的现场地图。

所述的系统，其中，所述基础组件层设置包括日志组件、权限组件、规则组件、工作流组件、搜索组件、报表组件、查询组件、通信组件以及视频组件。

所述的系统，其中，所述业务组件层包括GPS定位、地图显示、接警处理、预案管理、指挥调度、资源管理、指挥标绘、指挥通信、信息查询、辅助分析的业务功能模块。

所述的系统，其中，所述应用层包括以下终端设备：在线或离线的计算机终端、无线车载终端以及PDA移动终端。

一种城市应急指挥作业系统的实现方法，其包括以下步骤：

A、在服务器端设置应急指挥的预案，并组建服务器和与该服务器相通讯连接的多个终端；

B、通过网络通讯对突发应急时间进行预警、监测、应急处置、辅助决策和分析评估。

所述的方法，其中，所述步骤A还包括：

数字化预案即应急预案制作，根据文字应急预案提取信息要素，组成应急指挥基本信息单元。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括：

B1、系统获得突发事件报警信息后，实时调出包括紧急区域的地理地形图，用于查询有关信息、确定应急地点，标绘或标注相关信息；

B2、根据事件类型自动调用关联的应急预案，同时通知相关处置人员的终端设备；

B3、系统自动通知专业队伍人员到达指定位置，并在地图上通过其终端的GPS定位相关人员所在位置。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括：

B4、所述相关人员执行任务后，将任务执行情况反馈到所述服务器，用于监控评估，或，对任务进行修正下达。

所述的方法，其中，所述步骤B2还包括：对预案进行调整，形成任务方案，用于正式启动执行相应级别的预案。

本发明所提供的一种城市应急指挥作业系统及其实现方法，由于采用了通用计算机技术以及现有的网络通信技术，将指挥自动化系统建设成为一个先进的智能信息数据处理和自动化控制指挥中心，可在新的环境下能够快速的搭建部署应用系统，建立应急指挥系统，实现分布式的指挥控制网络，系统、数据、网络传输安全、可靠，最大范围的实现了复用和系统扩展的灵活性。

附图说明

图1为本发明的城市应急指挥作业系统结构示意图；

图2为本发明城市应急指挥作业系统的架构示意图；

图3为本发明城市应急指挥作业系统的应急处理流程示意图；

图4为本发明城市应急指挥作业系统的流程架构示意图；

图5为本发明城市应急指挥作业系统的功能流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。

本发明的城市应急指挥作业系统名称可采用“3D6+应急指挥作业系统”，包括：‘3D’为Digital(数字化预案)、Data(数据化资源)、Date(时间控制)；‘6’为应急指挥系统的6大子系统(数字化预案、任务标绘、民防资源管理、数据报建业务处理、指挥控制、灾情分析展示系统)；‘+’为信息系统集成(集成了语音、视频、短信、GIS、GPS等多种现代化技术)。

本发明城市应急指挥作业系统的技术架构如图1所示，是基于C4I(C4I系统是指指挥、控制、通讯、电脑和情报的集成，以计算机为核心，综合运用各种信息技术，进行指挥与控制)理念进行设计的，综合应用计算机网络、多媒体技术、GIS、RS、GPS、有线、无线通讯等多种技术，实现对突发应急事件的预警、监测、应急处置、辅助决策及分析评估，全面、及时的呈现各种综合信息，实现应急事件实时指挥、控制功能。

图1为城市应急指挥作业系统技术架构图。系统总体架构采用分层架构模式，可分为数据层、数据持久/交换层、数据访问层、基础组件层、业务组件层、应用层共六层。

所述数据层主要用于存储业务数据、影像数据、地图数据、市政部件编码数据、多媒体数据以及文件数据等内容，形式可以有多种方式，可以基于文件、数据库等；支持多种数据库包括Oracle、DB2等多种数据库。

所述数据持久交换层可以将数据持久化，具体实现可以采用Hibernate等多种方式。数据交换服务通过XML方式实现与异构数据源的交换与同步。

所述数据访问层实现数据的访问，即可是本地数据源，也可是异构数据源。

所述基础组件层是实现系统功能的支撑组件，也是系统中相对稳定的架构框架层。主要包括日志组件、权限组件、规则组件、工作流组件、搜索组件、报表组件、查询组件、通信组件以及视频组件等。

所述业务组件层是实现业务逻辑功能的核心层，可以细分为两层，一层为相对稳定的业务，可称为业务框架层，一层为相对变化的业务层，为客户化业务层。所述业务组件层主要包括GPS定位、地图显示、接警处理、预案管理、指挥调度、资源管理、指挥标绘、指挥通信、信息查询、辅助分析等业务功能。

所述应用层包括RCP方式的在线/离线应用，无线车载应用、PDA移动应用，应用层通过HTTP/RMI/GPRS/CDMA1X与上述服务器端相联。

本发明城市应急指挥作业系统及其实现方法的创新主要包括多种信息技术和业务应用集成、参数化数字化预案管理、系统模块化组装技术。

所述城市应急指挥作业系统是一个复杂庞大的系统工程，特别是在信息不明的情况下，需要及时做出明智的判断和决策。因此应急指挥作业系统一个最重要的工作就是尽量收集各种信息，为指挥决策提供大量的信息资源，同时也要提供先进的通信方式和手段，为快速任务下达提供可靠保障。

1、参数化数字化预案管理。目前大部分的预案停留在文档级，本发明方法根据用户需要实现了参数化数字化预案管理。根据制定的预案提取出关键资源和信息，形成预案过程和任务框架模板，指挥人员在应用时可以快速调整相关的参数，实现指挥过程和任务的生成和执行。

2、系统模块化组装技术。本发明系统开发采用插件式体系结构，每个大的功能模块都是一个独立的插件项目，实现系统功能的模块化，本发明系统和方法可以根据特定环境要求，快速定制相应的功能模块，实现系统的快速组装。

本发明系统和方法实现了信息的快速查询和检索，应急指挥时需要快速获取需要的信息，因此在设计系统时，需要充分考虑实现信息的快速查询与检索功能，以实现信息的自动快速定位和显示。

本发明系统和方法基于地图的精确计算和定位，提供了基于图形化的精确计算，包括距离计算、面积计算、切面计算、坡度计算等功能，同时实现了快速的地理坐标的定位和基于GPS的定位功能。本发明具有参数化可配置的预案管理系统，基于历史资料和制订的预案，通过参数化配置，支持预案的快速生成。

本发明系统和方法可实现实时的指挥调度功能，通过集成各种通信工具和手段，实现了应急指挥中心与行动队、与联动单位之间的实时指挥调度功能，同时集成了多种通信方式和手段，实现了应急指挥的实时灵活问题。

本发明城市应急指挥作业系统的实现方法主要是采用软件系统实现的，系统着重解决了各种信息技术手段统一平台的“耦合”问题，在统一平台下按照指挥的流程可以调用各类子系统，可以保证指挥员在分析决策思考过程中的连续性。本发明实现方法的流程如图2所示，包括：

数字化预案：即应急预案制作，根据文字应急预案提取信息要素，组成应急指挥基本信息单元。系统可以快速制订多种应急方案，动态加载数据，生成指挥体系和任务列表，对制作的方案可以进行动态演播。系统将传统基于文本的纸质预案经过数字化抽象，解决传统预案的存储、管理、升级和使用不便等问题，以此为基础，能够在指挥系统中快速制定出多套数字化方案，为指挥任务提供依据。

任务标绘：有各种任务符号操作、地形分析、符号定义、电子沙盘、指挥文书、消息加密通讯等功能。

资源管理：用于综合、集中、数字化的管理所涉及的各种专题资源(如人防工程、人防警报、重点目标、应急物资、危险源、专业队伍等)的所在位置、状态与分布情况等信息，并为预案制作、应急指挥提供数据支持。

数据报建业务处理：用来处理人防报建与设计审图业务，支持业务的受理、审核、审定、审批等流程，有计时考评、综合查询、统计报表等功能，与其他行政业务处理系统有数据同步接口。

指挥控制：集成了指挥调度、话务通讯、短信平台、卫星定位接入和网络视频图像接入等子系统。控制集成系统是集成软件的核心子系统，以应急事件和数字化预案为基础，生成应急方案，根据现场反馈，实时设计方式中的各项任务，同时对任务执行情况以及应急资源进行动态监控预警等。系统提供了快速形成指挥体系和有效监控指挥进程等功能，实现了对任务时间有效控制和指挥态势的管理。

灾情分析展示：用于灾情信息和地理图像的采集、展示与动态发布，快速形成汇报平台，利用软件工具，有效综合多种信息采集渠道，在地图上快速标注形成影响态势图，灾情信息及扩散模型，以供领导分析、评估，定下决策。

应急指挥作业系统集成了GIS、GPS、北斗卫星通信、话务通讯、短信平台、远程视频、加密通信等多种技术。同时为了获取更多的资源和信息，在业务上集成了日常业务办公系统、用户单位遗留数据库、能与联动单位进行数据交换等多种应用系统和数据。用户通过信息门户进行身份认证即可登陆应急指挥作业系统进行操作。

本发明实现方法的业务处理流程及系统调用关系如图3所示，包括以下步骤：

1.值班人员收到突发事件报警信息后，可以实时调出包括紧急区域的地理地形图，并可直接在电子地图上查询有关信息、确定应急地点，标绘或标注相关信息。

2.应急指挥人员可根据事件类型自动调用关联预案，同时通知相关处置人员快速到位；也可以根据现实情况，对预案任务进行快速调整，形成任务方案，经会商决策后，正式启动相应级别的预案。

3.任务预案启动后，系统可以自动通知专业队伍人员到达指定位置，并可在地图定位相关人员所在位置。也可以通过话务通讯系统人工联系。

4.专业队伍人员执行任务，并将任务执行情况反馈到指挥中心，指挥中心对现场情况进行监控评估，对任务进行修正下达，直到突发事件处理完成。

5.突发事件处理过程中，对上级领导展示汇报，指挥决策人员可以通过网站、灾情展示等多种方式对公众进行信息发布；在事件结束后，将过程资料自动归入到知识库，方便灾后恢复重建。

本发明方法的平时业务模式包括：调用民防资源管理、预案管理、人防报建审图、地形图管理子系统，如图4所示的，具体包括：

1、基础数据积累，制作各种事件类型和相应事件级别的预案，通过数字化预案系统在平时定制和维护多套预案，进入数字化预案管理系统，预案制作人员根据制订后的文字预案，将预案进行数字化，提取预案中的指挥组织体系、预案任务、预案资源、启动流程图等核心要素，制作成数字化预案，便于随时修订。每个预案的内容包括：预案的基本信息、任务、子任务、资源、资源统计表、启动流程图、组织机构图等信息。

2、进入任务标绘系统，可以直接制作、调用专业标绘图，也可以直接在矢量地图或者影像图层上进行各种任务图形的标绘，包含有数百种专用军标和人防符号，可直接对距离、面积进行量算。

3、进入资源管理系统，可对人防工程、防空警报器、专业队伍、应急资源等资源进行管理和维护。可以快速查询定位人防工程所在位置，战时用途等信息。系统与警报控制系统有效集成，可以查看人防警报器的状态信息。

4、进入报建业务处理系统，对报建阶段工程、设计阶段工程进行受理、承办、审核、审定、批准流转。

本发明方法的应急指挥模式主要包括：正式启动预案，指挥组织、指挥流程、下达命令执行，跟踪反馈，如图5所示，当事件发生之后，对事件进行相关应急指挥工作如下：

一、战时应急指挥预处理，例如在受到空袭时的反应处理过程为：

A1、值班人员进行空袭报警登记：通过值班子系统登记遭受空袭时间，地点，严重程度等信息。

B1、根据空袭警报情况，定义相应的空袭事件，输入系统：在值班子系统中记录空袭事件。

C1、根据录入的事件，加载相应预案：根据录入的事件类型和级别，从预案管理系统中加载相应的预案到指挥调度系统中，为制定方案提供参考。

D1、根据预案通知相关人员到位：通过值班子系统中的话务通信功能或者消息通信功能以及短信功能，通知预案中涉及到的所有应急参与人员到位。

E1、组织相关专家会商：相关应急指挥人员到达指挥大厅后，根据预案中的人员角色定义，指挥长组织专家会商，确定当前空袭事件的性质以及程度。为启动相应预案提供依据。

F1、激活录入事件作为当前事件，并启动相应的紧急预案。根据会商结果，启动相应级别的预案，准备应急。

二、应急指挥：

A2、预案制作方案：根据加载的预案和当前的应急事件状态，制定事件处置方案。在制定方案的过程中，可以把预案直接转化为方案，也可以经过修改，转化为方案。

B2、调整方案：根据应急事态的发展和现场情况的变化，实时的调整方案内容。

C2、修改任务：修改方案中的任务，使其满足当前事态的发展情况，在修改的过程中，可以调整该任务的执行开始时间，结束时间，资源使用数量、专业队的需求等信息。

D2、通过指挥文书下达应急指挥文件：通过指挥文书通知各个联动单位，下达各种应急指挥文书。

E2、下达应急任务：向各应急联动子系统下达经过调整的任务，使任务开始执行，系统自动记录该任务的开始时间。

F2、监控任务状态：随着时间的进展和系统的结束时间，系统通过不同颜色的进度条直观的展示所有已下达的任务，任务的状态分为：正在执行、暂停、取消、完成、超时等。

G2、监控现场情况：为了便于新的任务的下达和对现场情况的把握，系统可以提供视频接入的方式监控现场状况。同时，指挥中心可以通过话务通信和消息通信跟各个应急联动子系统布署的二级指挥中心进行信息交流。系统提供GPS定位功能，监控各个专业队的位置情况。

H2、任务标绘：根据现场情况的发展，通过标绘子系统在地图上动态标绘出任务的布署位置以及专业队的行进路线。

I2、资源监控：随着任务的下达，各种物资的消耗，通过资源监控模块动态的实时监控资源的使用情况和剩余量，查看报警资源。

J2、方案关闭：当应急指挥完成以后，关闭应急方案，结束整个应急指挥过程。

三、指挥联动：

A3、接收任务：接收从应急指挥中心下达的任务。

B3、任务状态改变：通过对接收任务的处置，改变任务状态，以便该任务状态实时的反馈在应急指挥中心的任务监控中。

C3、信息反馈：根据现场情况和事件的发展，通过消息的形式跟指挥中心进行实时沟通。

四、领导汇报：

A4、灾情展示：通过灾情展示子系统模拟展示应急事件的影响范围以及破坏程度。

B4、态势推演：根据整个应急指挥的过程，通过灾情展示子系统或者标绘子系统进行态势推演，以便回顾、总结和优化整个应急过程，作为更新预案的依据和以后处理相应事件的积累。

本发明方法通过采用了现有的网络通讯技术以及计算机自动处理技术，具有以下优点：

1、进步性：采用目前先进成熟的技术，将应急指挥系统建设成为一个先进的智能信息数据处理和自动化控制指挥中心；

2、可部署性：在新的环境下能够快速的搭建部署应用系统，建立应急指挥系统；

3、可移动性：应急联动小组能够在移动过程中实现与系统的数据信息交换与复制，实现分布式的指挥控制网络；

4、互操作性：系统以服务的方式提供相关接口，实现与其它联动单位业务系统的交互；

5、安全可靠性：系统、数据、网络传输安全、可靠；

6、集成性：有效整合现有资源，将应用系统统一资源、统一用户管理、使各应用系统根据不同用户不同授权应用在统一平台上；

7、灵活性、扩展性：系统架构采用框架式插件体系结构开发，系统功能分不同层次抽象，最大范围的实现复用和系统扩展的灵活性。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种城市应急指挥作业系统，其设置在一通用通信系统中，其特征在于，还设置包括：

一数据层，用于存储用于应急指挥的基础数据；

一数据持久交换层，用于数据交换服务和数据持久服务；

一数据访问层，用于通过所述数据持久交换层对所述数据层进行访问；

一基础组件层，用于提供基础访问功能组件；

一业务组件层，用于提供业务逻辑功能和应用接口；以及

一应用层，通过相应通讯协议与服务器端连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据层存储包括用于应急指挥的业务数据、影像数据、地图数据、市政部件编码数据、多媒体数据以及文件数据，所述影像数据采集于预先分布设置的现场摄像头；所述地图数据为预先设置的现场地图。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基础组件层设置包括日志组件、权限组件、规则组件、工作流组件、搜索组件、报表组件、查询组件、通信组件以及视频组件。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述业务组件层包括GPS定位、地图显示、接警处理、预案管理、指挥调度、资源管理、指挥标绘、指挥通信、信息查询、辅助分析的业务功能模块。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述应用层包括以下终端设备：在线或离线的计算机终端、无线车载终端以及PDA移动终端。

6.一种城市应急指挥作业系统的实现方法，其包括以下步骤：

A、在服务器端设置应急指挥的预案，并组建服务器和与该服务器相通讯连接的多个终端；

B、通过网络通讯对突发应急时间进行预警、监测、应急处置、辅助决策和分析评估。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

数字化预案即应急预案制作，根据文字应急预案提取信息要素，组成应急指挥基本信息单元。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B1、系统获得突发事件报警信息后，实时调出包括紧急区域的地理地形图，用于查询有关信息、确定应急地点，标绘或标注相关信息；

B2、根据事件类型自动调用关联的应急预案，同时通知相关处置人员的终端设备；

B3、系统自动通知专业队伍人员到达指定位置，并在地图上通过其终端的GPS定位相关人员所在位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B4、所述相关人员执行任务后，将任务执行情况反馈到所述服务器，用于监控评估，或，对任务进行修正下达。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B2还包括：对预案进行调整，形成任务方案，用于正式启动执行相应级别的预案。

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