CN102031991A - 事故监测预警与应急管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

事故监测预警与应急管理系统及方法，该系统包括：危险源现场监测模块，用于对地面企业的实际运行状态进行监测，并将每个地面企业的当前运行状态发送给危险源管理模块；危险源管理模块，用于实时更新并存储地面企业的当前运行状态信息；地图显示与管理模块，其按照地面企业的实际地理位置信息构建地图；应急预案判断模块，其内存储有各类应急预案的触发条件，根据这些触发条件判断危险源管理模块中的信息是否出现异常，若出现异常，则将异常信息发送给地图显示与管理模块；地图显示与管理模块收到异常信息后，在地图上显示所对应的地面企业的相关信息，并向外部发出警报。本发明能够有效遏制生产事故的发生和最大程度地控制突发事故的损失程度。

Description

事故监测预警与应急管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种事故监测预警与应急管理系统，还涉及一种事故监测预警与应急管理方法，尤其用于矿区地面企业的事故监测与应急管理。

背景技术

随着企业信息化建设与相关生产专业信息化建设的快速应用与发展，矿区地面企业处于不同地理上分布的部门、公司、用户对矿区重大灾害和安全生产信息的应用，要求相关的专业软件系统运行环境逐步走向网络化，对数据的收集、存储、处理与传播由集中式走向分布式，从封闭式走向开放式。但是，因其特殊专业的需求和业务数据的复杂性导致相关应用系统的研究与应用相对滞后，同时由于信息的采集与处理基本围绕以不同专业部门的信息化为中心，难以实现信息共享与交流，造成资源浪费、功能重叠和重复建设等现象。信息技术的发展是推动企业信息化管理的主要驱动力，事故监测预警与应急管理系统是实现信息共享与网络监管的基础，是公共安全与应急救援体系建设的重要内容，是落实“安全第一，预防为主”安全生产方针的具体表现。

监测预警与应急救援信息系统研究目的在于构建一个统一的安全生产监测预警与应急救援管理平台，实现对地面企业的实时监测，当发现安全隐患或者出现事故后，根据危险级别及时报警并启动应急资源调度模块生成最优应急资源调配方案，同时实现应急事件管理、危险源及隐患管理和安全生产应急管理。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种事故监测预警与应急管理系统，还提供一种事故监测预警与应急管理方法。能够有效遏制生产事故的发生和最大程度地控制突发事故的损失程度。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供的事故监测预警与应急管理系统，包括：

危险源现场监测模块，其用于对地面企业的实际运行状态进行监测，并对每个地面企业的当前运行状态生成相应的数据信息发送给危险源管理模块；

危险源管理模块，其用于存储危险源现场监测模块送来的所有地面企业的当前运行状态的数据信息，并实时更新所述地面企业的运行状态的数据信息；

地图显示与管理模块，其按照危险源管理模块中所有地面企业的实际地理位置信息构建地图，并在该地图中标示每个地面企业及其周围附近的应急资源管理中心的地理位置信息，所述地图能够显示并浏览所有地面企业所在区域总平面图和各个企业的平面图；

应急预案判断模块，其内存储有各类应急预案的触发条件，根据这些触发条件判断危险源管理模块中的数据信息是否出现了异常，从而判断危险源数据库中的地面企业是否发生了事故；若出现异常，则将出现异常的数据信息发送给地图显示与管理模块；

所述地图显示与管理模块收到所述应急预案判断模块送来的异常数据信息后，在其地图中显示出现异常数据信息所对应的地面企业的相关信息，该相关信息含有企业名称和企业位置，并向外部发出警报。

进一步地，该系统还包括危险源评定模块，其用于评估危险源管理模块中的数据信息的危险级别；

所述应急预案判断模块将出现异常的数据信息也发送给所述危险源评定模块；所述危险源评定模块根据该异常数据信息判断所对应的地面企业的危险级别，并将该地面企业的危险级别发送给所述地图显示与管理模块；所述地图显示与管理模块根据地面企业的危险级别向外部发出不同的警报。

进一步地，该系统还包括应急资源调度模块，其内存储有所有地面企业周围附近的应急资源管理中心的信息，所述应急资源管理中心的信息包括应急资源管理中心的位置及应急资源管理中心的应急设备状态；当地面企业出现事故后，所述应急资源调度模块根据出现事故的地面企业的数据信息自动生成最优应急资源调配方案。

优选地，该系统按照基于应急资源调配时间最短、且出救的应急资源点数目最少的方式对应急资源进行调配，完成对出现事故的地面企业的营救。

优选地，所述危险源现场监测模块、所述危险源管理模块、所述地图显示与管理模块、所述危险源评定模块、所述应急预案判断模块和应急资源调度模块通过因特网连接。

所述危险源现场监测模块通过因特网定时向所述危险源管理模块发送地面企业的数据信息。

本发明提供的事故监测预警与应急管理方法，包括以下步骤：

危险源现场监测步骤，对地面企业的实际运行状态进行监测，并对每个地面企业的当前运行状态生成相应的数据信息发送给危险源数据库；

危险源数据处理步骤，将所有上述地面企业的当前运行状态的数据信息存储在危险源数据库，并实时更新上述地面企业的运行状态的数据信息；

地图显示与管理步骤，按照危险源数据库中所有地面企业的实际地理位置信息构建一地图，并在该地图中标示每个地面企业及其周围附近的应急资源管理中心的地理位置信息，通过地图显示与管理模块显示并浏览所有地面企业所在区域总平面图和各个企业的平面图；

应急预案判断步骤，根据应急预案判断模块内存储的各类应急预案的触发条件判断危险源数据库中的数据信息是否出现了异常，从而判断危险源数据库中的地面企业是否发生了事故，若出现异常，则将出现异常的数据信息发送给地图显示与管理模块；

显示报警步骤，所述地图显示与管理模块收到所述应急预案判断模块送来的异常数据信息后，在所述地图中显示出现异常数据信息所对应的地面企业的相关信息，并向外部发出警报。

进一步地，该方法还包括危险源评定步骤，使用危险源评定模块评估危险源数据库中的数据信息的危险级别；所述应急预案判断模块将出现异常的数据信息也发送给所述危险源评定模块；所述危险源评定模块根据应急预案判断模块送来的异常数据信息，判断该异常数据信息所对应的地面企业的危险级别，并将该地面企业的危险级别发送给所述地图显示与管理模块；所述地图显示与管理模块根据地面企业的危险级别向外部发出不同的警报。

进一步地，该方法还包括应急资源调度步骤，将所有地面企业周围附近的应急资源管理中心的信息存储到应急资源数据库中，所述应急资源管理中心的信息包括应急资源管理中心的位置及应急资源管理中心的应急设备状态；当地面企业出现事故后，根据出现事故的地面企业的数据信息自动生成最优应急资源调配方案。

优选地，该方法按照基于应急资源调配时间最短、且出救的应急资源点数目最少的方式实现对应急资源的调配，以完成对出现事故的地面企业的营救。

本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明利用危险源现场监测模块对各企业危险源、隐患信息进行实时监测，建立有效遏制生产事故发生和控制突发事故损失程度的信息平台，有效地控制和利用事故前兆信息资源实现对危险源的实时数据监控；一旦出现故障前兆信息，系统自动启动设定应急预警方案，及时控制突发事件，避免事故的发生或最大程度地减少事故损失。本发明的信息管理平台还能实现信息和资源的共享，自动监测各个地面企业的实时状态。

附图说明

图1为本发明实施例的事故监测预警与应急管理系统组成框图；

图2为本发明实施例的事故监测预警与应急管理系统结构框图；

图3为本发明实施例的事故监测预警与应急管理方法流程图；

图4为本发明实施例的应急资源出救点示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的实施例进行说明。

本实施例的系统开发平台为Visual Basic.NET 2005(简称VB.NET 2005)，软件架构为客户端(client)、服务器(server)架构(即C/S架构)。

如图1、2所示，根据本发明进行矿区地面企业的事故监测预警与应急管理，该监测预警与应急管理系统包括：

危险源现场监测模块，其用于对地面企业的实际运行状态进行监测，并对每个地面企业的当前运行状态生成相应的数据信息发送给危险源管理模块；

危险源管理模块，其用于存储危险源现场监测模块送来的所有地面企业的当前运行状态的数据信息，并实时更新所述地面企业的运行状态的数据信息；这些历史信息和实时信息存储在危险源数据库中；

地图显示与管理模块，其按照危险源管理模块中所有地面企业的实际地理位置信息构建地图，并在该地图中标示每个地面企业及其周围附近的应急资源管理中心的地理位置信息，所述地图能够显示并浏览所有地面企业所在区域总平面图和各个企业的平面图；所述地图具有放大、缩小、标注、测距和鹰眼功能；

危险源评定模块，其用于评估危险源管理模块中的数据信息的危险级别；

应急预案判断模块，其内存储有各类应急预案的触发条件，根据这些触发条件判断危险源管理模块中的数据信息是否出现了异常，从而判断危险源数据库中的地面企业是否发生了事故；若出现异常，则将出现异常的数据信息发送给地图显示与管理模块和危险源评定模块；

所述危险源评定模块根据所述应急预案判断模块送来的异常数据信息，判断该异常数据信息所对应的地面企业的危险级别，并将该地面企业的危险级别发送给所述地图显示与管理模块；

所述地图显示与管理模块收到所述应急预案判断模块送来的异常数据信息后，在其地图中显示出现异常数据信息所对应的地面企业的相关信息(该相关信息含有企业名称和企业位置，还可以含有企业类别和危险级别)，并根据所述危险源评定模块送来的地面企业的危险级别向外部发出不同的警报提醒。

进一步地，该系统还包括应急资源调度模块，其内存储有所有地面企业周围附近的应急资源管理中心的信息，所述应急资源管理中心的信息包括应急资源管理中心的位置及应急资源管理中心的应急设备状态，这些信息存储在应急资源数据库中；当地面企业出现事故后，所述应急资源调度模块根据出现事故的地面企业的数据信息自动生成最优应急资源调配方案。

优选地，该系统按照基于应急资源调配时间最短、且出救的应急资源点数目最少的方式对应急资源进行调配，完成对出现事故的地面企业的营救。

优选地，所述危险源现场监测模块、所述危险源管理模块、所述地图显示与管理模块、所述危险源评定模块、所述应急预案判断模块和应急资源调度模块通过因特网连接。

所述危险源现场监测模块通过因特网定时向所述危险源管理模块发送地面企业的数据信息。

用重大危险源的死亡半径R作为分级依据，所述危险源评定模块将重大危险源分为四级：

1)一级重大危险源：R≥C₁；

2)二级重大危险源：C₂≤R＜C₁；

3)三级重大危险源：C₃≤R＜C₂；

4)四级重大危险源：R＜C₃。

其中，C₁、C₂、C₃的取值建议为C₁＝200m、C₂＝100m、C₃＝50m。

该系统按照基于应急资源调配时间最短、且出救点的数目最少的方式对应急资源进行调配，具体为：

(一)基于应急资源调配时间最短的资源配置模型构建

设A₁、A₂、A₃、......、A_n为n个应急状态下的应急资源出救点，如图4所示，A为出事地点(以下简称应急资源需求点)，A点共需要m(m≥1)种资源，定义为X₁、X₂、X₃、......、X_m，资源需求量分别为x₁、x₂、x₃、......、x_m。应急资源出救点A_i(i＝1、2、3、......、n)现存的第j种应急资源的存储量为X_ij(1≤i≤n，1≤j≤m)，且满足

其中j＝1、2、3、......m，同时，对于任一A_i，有x_ij≥0且不全为0，设从A_i到A的时间为t_i(t_i＞0)，不妨设t₁≤t₂≤t₃≤......≤t_n≤T(T是指应急资源调配过程中应急资源调配的限制期)，在保证应急救援工作连续性条件下，使得应急资源调配时间最短，并且应急出救点数目最少。

下面给出几个相关定义：

定义1对某个调配方案

其中

表示第j种资源的应急调配方案，d₁、d₂、d₃、......d_k为数列1、2、3、......n子列的一个排列组合，且有称所有调配方案的集合为ψ，所有可行的调配方案集合为ψ′，显然有

定义2应急资源调配时间是指从应急救援命令下达开始，到应急资源抵达出事地点所经历的时间，应急资源的调配时间记为由于各个应急出救点的应急调配是同时进行的，因此应急资源调配时间T

满足：

即整个应急资源调配方案完成时间是最后一个到达出事地点的应急出救点所经历的时间。

依据应急时间开始最早的应急资源调配要求，我们可以建立一个数学模型：

我们的目标是求出在可行的调配方案集合ψ′情况下，使得应急资源调配时间

最短。

根据以上的数学模型，要想应急资源调配时间尽可能短，应选择出救时间最小的出救点。多于不同应急资源的需求，我们只需要分别求出每一种资源调配时间，选出调配时间最长的，该调配时间即为我们要求的

其算法步骤如下。

出事地点对于第j种资源的需求量与各个应急点调配的第j种资源量之间关系：

$\underset{i=1}{\overset{k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_{d_{i}j}<x_j\&le;\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_{d_{i}j}$

我们可以得到，在应急资源调配时间最短的条件下对第j种资源的最优调配方案：

其中应急资源调配时间最短为出救点

应急资源调配时间最长的那个。因为t₁≤t₂≤t₃≤......≤t_n，即出救点是按照应急资源调配时间升序排列的，所以对应出救点

的应急资源调配时间即为第j种应急资源调配的最短时间。

同样一一求出其他应急资源的最短调配时间，即得到最佳应急资源调配方案为：

同时得到应急资源调配最优时间：

(二)基于限制期内出救点数最少的资源配置模型构建

在应急资源调配过程中，只单纯追求“应急资源调配时间最短”显然有些片面，我们还应该在应急资源调配时间最短的前提下，尽可能地减少应急出救点的数量，降低应急成本，提高系统稳定性。

在应急资源调配时间最短的前提下的最佳应急资源调配方案

其出救点个数记为

即为排列组合{d₁、d₂、d₃、......、d_k}中元素个数。我们可以建立在应急资源调配时间最短，出救点数最少的应急资源调配的数学模型：

根据以上的数学模型，我们首先给出一个定义。

定义对于

......、

若存在某一q_j，1≤q_j≤k≤n，使得

那么q_j即是对第j种应急救援资源需求量x_j的临界下标。对第j种应急救援资源，将各个出救点的资源量x_1j、x_2j、x_3j、......、x_nj按照降序进行排列得

......、

求出临界下标q_j。令

则

就是第j种资源的最佳应急调配方案，q_j即是最少出救点个数。

上面我们已经得到了对于第j种资源调配的最少出救点方法，但是使用不同点形成的组合不一定能够满足出事点对其他资源的需求，因为出救点各种应急救援资源的储量不同，而且出事点的需求量也不同。因此，应求出每一种资源最佳调配方案的出救点临界下标，从m个临界下标中找出最大的一个记为N_max，这样任意一个方案

一定不小于N_max。

如图3所示，根据本发明进行矿区地面企业的事故监测预警与应急管理，该监测预警与应急管理方法包括：

危险源现场监测步骤，对地面企业的实际运行状态进行监测，并对每个地面企业的当前运行状态生成相应的数据信息发送给危险源数据库；

危险源数据处理步骤，将所有上述地面企业的当前运行状态的数据信息存储在危险源数据库，并实时更新上述地面企业的运行状态的数据信息；

地图显示与管理步骤，按照危险源数据库中所有地面企业的实际地理位置信息构建一地图，并在该地图中标示每个地面企业及其周围附近的应急资源管理中心的地理位置信息，通过地图显示与管理模块显示并浏览所有地面企业所在区域总平面图和各个企业的平面图；所述地图具有放大、缩小、标注、测距和鹰眼功能；

应急预案判断步骤，根据应急预案判断模块内存储的各类应急预案的触发条件判断危险源数据库中的数据信息是否出现了异常，从而判断危险源数据库中的地面企业是否发生了事故，若出现异常，则将出现异常的数据信息发送给地图显示与管理模块和危险源评定模块；

危险源评定步骤，使用危险源评定模块评估危险源数据库中的数据信息的危险级别；根据应急预案判断模块送来的异常数据信息，判断该异常数据信息所对应的地面企业的危险级别，并将该地面企业的危险级别发送给所述地图显示与管理模块；

显示报警步骤，所述地图显示与管理模块收到所述应急预案判断模块送来的异常数据信息后，在所述地图中显示出现异常数据信息所对应的地面企业的相关信息(该相关信息含有企业名称和企业位置，还可以含有企业类别和危险级别)，并根据所述危险源评定模块送来的地面企业的危险级别向外部发出不同的警报提醒。

进一步地，该方法还包括应急资源调度步骤，将所有地面企业周围附近的应急资源管理中心的信息存储到应急资源数据库中，所述应急资源管理中心的信息包括应急资源管理中心的位置及应急资源管理中心的应急设备状态；当地面企业出现事故后，根据出现事故的地面企业的数据信息自动生成最优应急资源调配方案。

优选地，该方法按照基于应急资源调配时间最短、且出救的应急资源点数目最少的方式实现对应急资源的调配，以完成对出现事故的地面企业的营救。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是根据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.事故监测预警与应急管理系统，其特征在于：包括

危险源现场监测模块，其用于对地面企业的实际运行状态进行监测，并对每个地面企业的当前运行状态生成相应的数据信息发送给危险源管理模块；

危险源管理模块，其用于存储危险源现场监测模块送来的所有地面企业的当前运行状态的数据信息，并实时更新所述地面企业的运行状态的数据信息；

地图显示与管理模块，其按照危险源管理模块中所有地面企业的实际地理位置信息构建地图，并在该地图中标示每个地面企业及其周围附近的应急资源管理中心的地理位置信息，所述地图能够显示并浏览所有地面企业所在区域总平面图和各个企业的平面图；

应急预案判断模块，其内存储有各类应急预案的触发条件，根据这些触发条件判断危险源管理模块中的数据信息是否出现了异常，从而判断危险源数据库中的地面企业是否发生了事故；若出现异常，则将出现异常的数据信息发送给地图显示与管理模块；

所述地图显示与管理模块收到所述应急预案判断模块送来的异常数据信息后，在其地图中显示出现异常数据信息所对应的地面企业的相关信息，该相关信息含有企业名称和企业位置，并向外部发出警报。

2.根据权利要求1所述的事故监测预警与应急管理系统，其特征在于：该系统还包括危险源评定模块，其用于评估危险源管理模块中的数据信息的危险级别；

所述应急预案判断模块将出现异常的数据信息也发送给所述危险源评定模块；所述危险源评定模块根据该异常数据信息判断所对应的地面企业的危险级别，并将该地面企业的危险级别发送给所述地图显示与管理模块；所述地图显示与管理模块根据地面企业的危险级别向外部发出不同的警报。

3.根据权利要求2所述的事故监测预警与应急管理系统，其特征在于：该系统还包括应急资源调度模块，其内存储有所有地面企业周围附近的应急资源管理中心的信息，所述应急资源管理中心的信息包括应急资源管理中心的位置及应急资源管理中心的应急设备状态；当地面企业出现事故后，所述应急资源调度模块根据出现事故的地面企业的数据信息自动生成最优应急资源调配方案。

4.根据权利要求3所述的事故监测预警与应急管理系统，其特征在于：该系统按照基于应急资源调配时间最短、且出救的应急资源点数目最少的方式对应急资源进行调配，完成对出现事故的地面企业的营救。

5.根据权利要求3所述的事故监测预警与应急管理系统，其特征在于：所述危险源现场监测模块、所述危险源管理模块、所述地图显示与管理模块、所述危险源评定模块、所述应急预案判断模块和应急资源调度模块通过因特网连接。

6.根据权利要求5所述的事故监测预警与应急管理系统，其特征在于：所述危险源现场监测模块通过因特网定时向所述危险源管理模块发送地面企业的数据信息。

7.事故监测预警与应急管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

危险源现场监测步骤，对地面企业的实际运行状态进行监测，并对每个地面企业的当前运行状态生成相应的数据信息发送给危险源数据库；

危险源数据处理步骤，将所有上述地面企业的当前运行状态的数据信息存储在危险源数据库，并实时更新上述地面企业的运行状态的数据信息；

地图显示与管理步骤，按照危险源数据库中所有地面企业的实际地理位置信息构建地图，并在该地图中标示每个地面企业及其周围附近的应急资源管理中心的地理位置信息，通过地图显示与管理模块显示并浏览所有地面企业所在区域总平面图和各个企业的平面图；

应急预案判断步骤，根据应急预案判断模块内存储的各类应急预案的触发条件判断危险源数据库中的数据信息是否出现了异常，从而判断危险源数据库中的地面企业是否发生了事故，若出现异常，则将出现异常的数据信息发送给地图显示与管理模块；

显示报警步骤，所述地图显示与管理模块收到所述应急预案判断模块送来的异常数据信息后，在所述地图中显示出现异常数据信息所对应的地面企业的相关信息，并向外部发出警报。

8.根据权利要求7所述的事故监测预警与应急管理方法，其特征在于：该方法还包括危险源评定步骤，使用危险源评定模块评估危险源数据库中的数据信息的危险级别；所述应急预案判断模块将出现异常的数据信息也发送给所述危险源评定模块；所述危险源评定模块根据应急预案判断模块送来的异常数据信息，判断该异常数据信息所对应的地面企业的危险级别，并将该地面企业的危险级别发送给所述地图显示与管理模块；所述地图显示与管理模块根据地面企业的危险级别向外部发出不同的警报。

9.根据权利要求8所述的事故监测预警与应急管理方法，其特征在于：该方法还包括应急资源调度步骤，将所有地面企业周围附近的应急资源管理中心的信息存储到应急资源数据库中，所述应急资源管理中心的信息包括应急资源管理中心的位置及应急资源管理中心的应急设备状态；当地面企业出现事故后，根据出现事故的地面企业的数据信息自动生成最优应急资源调配方案。

10.根据权利要求9所述的事故监测预警与应急管理方法，其特征在于：该方法按照基于应急资源调配时间最短、且出救的应急资源点数目最少的方式实现对应急资源的调配，以完成对出现事故的地面企业的营救。

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