CN106991633A - 一种公共安全应急管理的计算机仿真系统及仿真方法 - Google Patents
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Abstract
一种公共安全应急管理的计算机仿真系统及仿真方法，公共安全应急管理云平台整合现有的各类系统数据资源及通信网络资源的基础，构建上联应急指挥平台，下联各镇、街道应急指挥系统，横联市各专项应急指挥平台，实现监测监控，预测预警，辅助决策和指挥调度，为应急救援与指挥、事故推演、应急处置培训、应急避险技能训练提供综合信息服务。包括有应急指挥大厅、基础支撑系统、综合信息服务系统和移动应急平台四个部分。可以减少安全事件、自然灾害、人为灾害的发生，保护经济和维持社会持续协调稳定发展，降低安全事故带来的损失。建立安全风险评估和预警，对于提高我国社会公共安全应急救援、风险评估、综合管理，具有非常重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及公共安全领域，尤其是一种公共安全应急管理的计算机仿真系统及仿真方法。
背景技术
目前我国遭受各种灾害威胁的形势日趋严峻；同时，伴随着工业化快速发展，公共安全管理基础薄弱、矛盾凸显、隐患增多、事故易发，事故总量较大形式严峻，加强城市和企业公共安全应急管理与应急救援指挥已成为无以回避的紧迫课题。公共安全各类风险危机通常是指因自然和社会因素引发的，在一定范围内突然发生并危及公民生命财产、社会秩序和公共安全，乃至影响到国家利益和全球稳定，需要政府立即采取应对措施加以处理的公共事件。主要包括自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件四大类。
随着社会发展规模的扩大和日益多元化，公共安全形势也日益复杂，同时也伴随着潜在的危机与矛盾，社会差距逐步扩大，矛盾也日益凸显，公共安全受到严峻的挑战，各种公共安全事件给个人生命和财产造成了巨大损失，并对社会公共秩序和可持续发展构成威胁，其中人为制造危机、自然灾害危机的不断增加，成为公共安全风险不断加大的主要因素。2006年国务院出台《国家突发公共事件总体应急预案》，以期通过充分动员和发挥公众力量，形成协调统一、反应灵敏、高效运作的应急管理机制，强调各项应急管理工作的开展应以社区、学校等基层组织单位为依托和重点，从而能够充分依靠和发动群众力量，在尽量短的时间内形成政府统筹协调、社会广泛参与的快捷严密高效的基层应急管理工作机制，积极预防各类突发公共事件的发生，并最大限度减轻突发公共安全事件所造成的危害。然而从这些年突发公共事件的发生频率及处理情况来看，政府应急预案的实施效果并不理想，没能很好地发挥出应急预案的应有效能。
就目前的应急指挥平台，在开展日常应急管理工作和处置突发事件中还存在一些问题，主要有：
(1)突发事件应急处置不能科学统一指挥。一般城市均建成了110指挥中心(公安)重大危险源预警监测和应急救援指挥中心(安监)水上搜救中心(海事)人防指挥平台(民防)数字城管指挥中心(城管)等多个专项应急指挥平台，但相关部门各自为政，自主建设的专项指挥系统在实际运行中出现或多或少的信息沟通“壁垒”，不同的系统之间存在网络不兼容、数据难共享的问题，不能及时有效分析各相关数据，给突发事件应急指挥效率带来不利影响。
(2)信息报送不及时、准确性不高。部分镇(街道)部门在遇到突发事件时，信息报送方面不及时主动，部分信息未经具体核实，存在一定的偏差，应急办予各镇(街道)部门现场处置人员沟通渠道有限，协调不畅，导致核实信息时间长且存在偏差，影响信息报送的上传下达。
(3)物资储备、应急队伍信息掌握不全。该市应急物资的储备、各应急队伍是由各镇(街道)及各职能部门自行组织安排，应急办对各镇(街道)和部门的应急物资、队伍种类和数量的数据信息掌握不全，无法进行有效地动态管理。
(4)应急预案可操作性不强。目前在对相关专项预案进行修订过程中发现预案内容没有涉及到第一时间可调用的应急队伍、装备、物资等应急资源状况，以致内容过于原则，可操作性不强。同时受预案的限制，相关的应急演练只注重形式，实际效果不明显。
(5)部门应急联动缺乏有效合力。个别部门在处置突发事件时应急响应不及时，造成应急处置反应速度慢、应变能力差，一定程度贻误应对处置突发事件的最佳时机。
我国在公共安全应急救援、风险评估和信息综合预警方面起步较晚，理论准备和实践应用还比较薄弱，开展此方面系统的研究具有现实的急迫性和实践的应用性价值。在此环境下，开发公共安全应急管理云平台，是建设城市公共安全管理的重要组成部分。重点实现对全市各类重大危险源、重点防护目标以及各类自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件、安全隐患进行全方位地排查和监测监控，实现管理不留死角，以期达到防患于未然的目标。
目前国内市场没有同类产品，未发现国外厂商有开放的同类产品。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种公共安全应急管理的计算机仿真系统及仿真方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，包括有满足公共安全应急管理工作需要的公共安全应急管理云平台，所述公共安全应急管理云平台整合现有的各类系统数据资源及通信网络资源的基础，构建上联应急指挥平台，下联各镇、街道应急指挥系统，横联市各专项应急指挥平台，实现监测监控，预测预警，信息报告，综合评判，辅助决策和指挥调度，同时具备应急救援人才、技术、装备、物资储备信息的汇总更新及培训演练信息化功能，为应急救援与指挥、事故推演、应急处置培训、应急避险技能训练提供综合信息服务，通过采取多种方式和途径，获取现场图像信息并及时上报，提供上级应急平台所需的相关数据、图像、语音和资料；所述公共安全应急管理云平台包括有应急指挥大厅、基础支撑系统、综合信息服务系统和移动应急平台四个部分。
一种公共安全应急管理的计算机仿真系统的仿真方法，通过风险信息采集将所采集的信息输入至重大危险源自动识别模块中，重大危险源自动识别模块对信息进行综合评判分为重大危险源库和非重大危险源库；重大危险源库中的信息通过重大危险源评分分级进行重大危险源分级管理，分别分为一级重大危险源、二级重大危险源、三级重大危险源和四级重大危险源；对象安全状况评估对重大危险源分级管理中的信息进行评估，并将评估信息传送至事故隐患信息库；通过安全执法检查和事故隐患举报的模式，建立事故隐患整改跟踪系统；并对事故隐患信息库的信息作出事故隐患评价分级进而设定事故自动监测预警系统。
本发明的计算机仿真系统和仿真方法和现有技术相比，其优点在于：
公共安全应急管理云平台是以公共安全类事件的应急决策问题作为研究对象，以公共安全科技为核心，以信息技术为支撑，以应急管理流程为主线，设计完成的集监测监控、预测预警、信息呈现、综合评判、辅助决策、指挥调度为一体的应急指挥平台，同时具备应急救援人才、技术、装备、物资储备等资源信息的汇总更新、事故处置的过程留痕、以及应急管理的模拟演练等功能，旨在针对政府机构和特种行业建立和健全统一指挥、功能齐全、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急管理机制。
系统引入公共安全风险评估和信息综合预警机制，及时发现潜在的风险，根据问题严重程度提前做好预防准备，做到防患于未然，通过信息集成机制，对构成公共安全隐患的潜在风险进行监测、诊断和预先控制。通过此系统的广泛应用，决策者能够在应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等各类公共安全事件中做到在事件发生前的有效预防、事件发生时的适度处置、以及事件发生后的快速重建，并且在模拟和实际处置中优化配置各种应急资源，检验并完善各种处置应急预案，建立并健全应急管理体制、机制与法制。
公共安全应急管理云平台通过风险评估和预警为实现对各种灾害、事故和事件的充分预防和有效控制，确保城市居民生命财产、城市设施及生命线的安全，保持正常的社会生产、生活和经营秩序；公共安全风险评估对可能遇到的各种风险进行识别和评价，通过全过程的灾害管理，提升政府和社会安全管理、应急管理和防灾减灾的能力，以有效地预防、回应、减轻各种风险，从而保障公共利益以及人民的生命、财产安全，实现社会的正常运转和可持续发展。所以，加强对社会公共安全的研究与风险评估，是提高社会安全管理水平和质量的有利手段。科学的公共安全风险评估与预警可以减少安全事件的发生，减少自然灾害、人为灾害，保护经济和维持社会持续协调稳定发展，降低安全事故带来的损失。为此，建立安全风险评估和预警，对于提高我国社会公共安全应急救援、风险评估、综合管理，具有非常重要的意义。
另外，本系统技术水平为国内首创，具有多个特色和创新之处：
优势1：提供了公共安全管理的信息预警，通过一定的信息集成机制，对构成公共安全隐患的潜在风险进行监测、诊断和预先控制的一种管理手段和方法。
优势2：改变了传统照本宣读的表演性的公共安全风险应对演练方式。
优势3：提供了对公共安全事件应急管理机构和应急资源合理再分配的可能性。
优势4：有利于建立健全定期排查、实时监测的动态防范机制，对公共安全问题做到早发现、早报告、早预警。根据公共安全事件的发生原理、机制和过程，及时制定公共安全管理指南、各种应急预案，建立信息联动系统，培训专业救援队伍，做好保障社会公共安全的准备工作。
优势5：有利于构建综合性的公共安全风险信息预警机制，定期发布预警信息，建立信息共享机制，强化行政问责和责任追究机制，促使各部门和辖区管理机构切实履行公共安全责任。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的公共安全应急管理云平台结构框架示意图；
图2为本发明的公共安全应急管理的计算机仿真系统的仿真方法逻辑示意图；
图3为本发明的系统模块连接示意图示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
公共安全应急管理云平台建设满足公共安全应急管理工作需要，在整合现有的各类系统数据资源及通信网络资源的基础上，构建上联无锡市应急指挥平台，下联各镇、街道应急指挥系统，横联市各专项应急指挥平台，实现监测监控，预测预警，信息报告，综合评判，辅助决策和指挥调度等主要功能，同时具备应急救援人才、技术、装备、物资储备等信息的汇总更新及培训演练信息化功能，为应急救援与指挥、事故推演、应急处置培训、应急避险技能训练等提供综合信息服务，通过采取多种方式和途径，获取现场图像信息并及时上报，提供上级应急平台所需的相关数据、图像、语音和资料等，达到“听得到，看得见，调得出，能指挥”的效果。
公共安全应急管理云平台主要满足四个方面的需求：
(1)满足日常应急管理工作需求。可实现与上级应急平台保持24小时联络畅通；实时接报处理各类突发公共事件多媒体信息，及时传达领导的批示、指示，并就落实情况进行督办。
(2)满足应急保障的需求。可实现应急知识普及、应急法规宣传、应急预案及应急演练、应急物资储备、应急救援队伍及专家库、典型案例分析等信息的收集整理及动态管理。
(3)满足应急指挥的需求。通过声音图像接入察看事发现场情况，实现突发公共事件信息实时采集和监测，同时加强对部门联动的领导，利用平台实施现场指挥和调度，保证市委市政府领导可以及时调整和动态优化救援方案，真正做到“运筹帷幄之中，决胜千里之外”。
(4)满足科学应急的需求。通过建立覆盖全面、内容科学、程序严密、配套完备、有效管用的科学化应急管理体系，进一步提高操作性、实用性和相互之间的衔接紧密度和一致性，从而推动应急决策由传统的经验式、粗放式、突击式向科学化、精细化、制度化转变，实施科学应急。
公共安全应急管理云平台服务于城市公共安全突发事件应急处置与管理，重点实现综合协调、监测监控、信息报告、综合评判、调度指挥、应急培训演练等网络化、信息化，同时兼顾更高层应急平台的垂直联动，能够向上级应急平台上报数据、图像、资料等。
本项目的技术路线分为4个阶段：第一阶段：在前期需求论证的基础上，研发公共安全应急管理云平台的框架模型；第二阶段：按照规则和需求进行功能模块的开发，实现公共安全风险预警与决策支撑平台的各项功能。每个功能都按照“设计－实现－测试-验收”流程进行；第三阶段：测试和改进。导入实际公共安全事件的实际数据，对公共安全应急管理云平台进行系统测试、推演，进一步改进平台。第四阶段：试运行。
公共安全应急管理云平台是以公共安全类事件的应急决策问题作为研究对象，以公共安全科技为核心，以信息技术为支撑，以应急管理流程为主线，设计完成的集监测监控、预测预警、信息呈现、综合评判、辅助决策、指挥调度为一体的应急指挥平台，同时具备应急救援人才、技术、装备、物资储备等资源信息的汇总更新、事故处置的过程留痕、以及应急管理的模拟演练等功能，旨在针对政府机构和特种行业建立和健全统一指挥、功能齐全、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急管理机制。
公共安全应急管理云平台的主要技术路线包括以下内容：主要包括应急指挥大厅、基础支撑系统、综合信息服务系统和移动应急平台四个部分。
一、应急指挥大厅
主要承担应急值守、参加、组织视频会议，以及处理各类突发事件时供市领导和专家综合评判、指挥调度、异地会商和科学决策使用。大厅一侧墙面安装大屏显示设备，实现电视电话会议功能和图像监控信息及多媒体信息显示。
二、基础支撑系统
由网络通信系统、图像接入系统、视频会议系统和安全支撑系统等部分组成。
(1)网络通信：通过有线通信系统，实现与各镇(街道)各部门以及突发公共事件现场与市应急指挥平台的图像、语音、数据的互联互通。
(2)图像接入：依托市公安、安监、城管、人防、气象、海事等部门现有图像监控系统，将其监控图像信息接入市应急指挥平台。以电子地图的方式真实模拟城市及其周边地区的地貌、设施、道路、桥梁等信息，支持二维或三维地图浏览，实现二维或三维GIS的网络发布，用户可通过浏览器快速浏览二维或三维地形地貌。基于此物理环境模型，可以实现各种可能的物理破坏情形的模拟，如危机发生时，某条道路被水淹没等可能情况下如何产生有效的冗余计划；还可以分析各相关部门协作的能力评估，如协助分析消防站、救助站如何分布才能实现最佳应急救助的反应能力和效率。建立公共安全应急管理一体化基础信息资源数据管理平台，实现空间信息数据和应急管理业务信息数据为核心的数据整合与集成，从而实现公共安全相关管理综合数据的录入编辑，统一、共享、集成。
三维模拟功能采用三维GIS技术、虚拟现实技术，全面地对重点经济目标、危险源和重要人防工程所在地理范围内的海量空间数据进行分析建模与管理，通过借助基于矢量模型的三维场景，直观而准确的反映重要防护目标的真实地理环境，从而为人防用户创造身临其境的感觉。主要功能包括：
1)三维场景操作
2)二维或三维联动的区域浏览
3)三维环境下人防业务信息查询
4)三维物体的全景环视
5)三维模拟动画：根据预案要求，在三维环境中制作动画，实现人员疏散、指挥调度的仿真效果。
(3)安全支撑系统。依托公共安全应急网络信息安全保障体系，确保涉密信息传输、交换、存储和处理安全。
三、综合信息服务系统
1、综合业务管理：实现日常值班事务管理和应急信息管理，主要包括突发公共事件应对过程中的信息接报、办理、跟踪、反馈、情况综合和信息发布；应急信息和相关数据资料的查询和调用。
2、可视化指挥调度：采用数字化统一平台，集服务、监控、调度、指挥于一体。系统采用固定目标数字化监控技术、城市管网地理信息系统(GIS)，网络和GPS数据采集系统、无线调度指挥体系，构筑城市综合服务、监控、安全生产保障、环境资源、调度和指挥平台，实现调度指挥所需功能的快捷调用以及设备的集成管理与控制，为市领导指挥提供便捷的技术手段，指挥应急处置，调度有关应急资源和力量。例如：为城市防灾应急指挥事件提供的功能组件，用户能根据突发情况，以城区1：5000电子地图为蓝本，对当地所辖人防专业队和组织机构人员进行模拟调遣，并能对调遣过程实施全程跟踪，同时通过调用各类预案和文电传输模块为决策者提供详尽的辅助分析手段。
3、风险隐患监测预警：汇总分析水利、安监、卫生、环保、气象、海事等有关部门的监测结果，对可能发生的突发公共事件及事态和后果进行分析，对事件影响范围、影响方式、持续时间和危害程度进行综合评判，并根据预案规定进行预警分级，供市领导平时掌握情况及智慧决策时参考。
在防空防灾指挥过程，指挥员对所辖区域的机构人员、人防专业队等人防资源调度部署的操作指令集合。在人防实战演习或应急指挥过程中，为领导者提供快捷有效的辅助决策信息至关重要。系统将人防工程、危险源重点目标、警报器、疏散地域和疏散场所等业务数据构建到GIS环境中，以此设计了人口疏散、危险源影响范围两大智能分析模块，分别针对防空指挥、应急救灾两个方面提供决策支持。
风险隐患监测预警的主要功能包括：
(1)危险源影响范围分析：事故影响范围及严重程度是确定危险警戒范围及预案涉及机构级别的重要依据，也是预案中确定抢险救灾队伍规模和所需抢救设备、设施、物资数量规格的依据。通过GIS的缓冲区分析功能，进一步查找出该范围内，有什么单位、机构、人员，以确定具体需要撤离的单位人员。对于非扩散型危险源，其事故影响范围一般可根据破坏能量的大小、可能遭受伤害的极端人数多少凭经验确定。对于易燃、易爆、毒物泄漏等扩散型危险源，其事故影响范围则必须根据火灾爆炸危险指数法或其它相关的计算公式进行估算。事故影响范围确定以后，再根据该范围内人员、设备的危险暴露状况确定事故严重程度。
(2)疏散分析：是根据被疏散的单位、区域和人口数量，系统自动匹配出最近的多个疏散区域，并根据每个疏散区域能容纳的人口数量和抵达该疏散区域的时间，通过数学模型计算出疏散最佳方案，以及抵达每个疏散区域的最佳路径供指挥中心参考。
4、应急保障：将各部门的各类应急资源进行统一管理，动态掌握主要救援队伍、应急储备物资和救援装备、专家库信息、医疗急救机构等情况，并针对现场情况的需求，获得所需资源的数量和后备资源的数量，以便快速做出决策，调动最近相关资源通过最短路径进行应急事件处理。
5、智能方案决策：利用实时监测数据，依据气象条件、地理信息、人员分布等各类参数对突发事件的发展进行模拟预测和科学评判，对后果的危险性进行分析和评估，并结合以往相关案例的处置经验，在确保事态对周边环境造成影响和损失最小范围的情况下，通过计算机或人机交互的方式智能化地提供最佳应对处置方案。在应用系统中，根据预案的不同类型设计不同的预案处理模式，并建立预案数据库。
6、应急评估：能够快速反映已经发现的风险，并全程监测此类风险的动态变化，及时通过建立起来的信息发布系统将监测的风险隐患信息发布给相关组织和个人；针对前期评估，记录整个事件的应对过程，按照应急预案等有关规定，对应急过程中各种措施的及时性、有效性等进行综合评估，对应急能力进行评价，及时纠正应急工作中存在的不足之处。
7、应急处置知识库：主要完成应急预案、专家建议、典型案例、涉及知识的收集、整理、分类和综合利用，涵盖自然灾害、事故灾难、公共卫生及社会安全四大类，同时整合各部门专题图层，以及空间地理信息和各类灾害模型，实现对人口、经济、路网、管网、危险源、防护目标的综合显示，进而对公共安全数据进行分级的管理，辅助领导进行决策。
应急处置知识库的主要功能包括：
(1)录入预警风险专家的信息：专家为在风险预警指标相关领域有着深入研究的科研人员和实际经验非常丰富的应急工作人员，专家数量的多少和及其知识结构的安排是由预警指标体系所涉及的范围所决定的；
(2)设定预警指标和判定各种突发情况的警示信息；
(3)包含专家库，收集整理各类公共安全风险评估方式和预警方案，构建综合型各类公共安全事件的处置方案。
四、移动应急平台
重点实现现场音频采集、现场通信传输、视频会商、协同标绘、现场图像接入显示、指令方案上传下达、指挥调度、语音录制等主要功能。其通过4G无线网络将应急指挥中心移动起来，将固定网络和移动网络融合在一起，可以快捷地进行车载、单兵视频和音频的实时采集，并且指挥中心的领导可以方便灵活的调动前方各类人员，加快应急指挥调度的速度和效率，便于领导实时掌握现场情况，科学决策。现场处理人员所需查阅的资料也可以通过该平台转发而获得相应信息。
一种公共安全应急管理的计算机仿真系统重点解决的关键技术问题：
(1)集成监测监控：安全隐患监控预警系统利用物联网技术，通过对全市各部门视频监控资源、信息采集资源等的有效集中和分析，实现对全市各类风险隐患的全方位覆盖，实时动态监测监控；
(2)集成信息发布：城市安全隐患监控预警系统通过对全市各部门信息发布硬件、软件进行统一集成，并建立内容管理平台对信息发布内容进行集中管理和发布
(3)风险隐患评估：城市安全隐患监控预警系统通过对全市各类安全隐患建立评价指标体系和度量标准，融合地理信息(GIS)子系统，以电子地图的方式真实模拟城市及其周边地区的地貌、设施、道路、桥梁等信息。基于此物理环境模型，可以实现各种可能的物理破坏情形的模拟，如公共安全事件发生时，某条道路被水淹没等可能情况下如何产生有效的冗余计划；还可以分析各相关部门协作的能力评估，如协助分析消防站、救助站如何分布才能实现最佳应急救助的反应能力和效率，并根据监测监控实时采集的输入信息进行智能运算，快速评估并发现潜在的风险隐患。
(4)风险隐患智能报警：城市安全隐患监控预警系统对风险隐患智能评估发现的潜在风险隐患通过短信、联动报警装置等方式及时快速地提醒相关人员，以期隐患尽早得到处理。
(5)公共安全事件模型模拟：城市安全隐患监控预警系统通过模型工具箱提供的模型对已经发现的风险隐患可能的发生发展趋势、影响范围、影响程度等进行模拟预测。
一种公共安全应急管理的计算机仿真系统的特色和创新之处：
(1)现实仿真环境的框架设计：通过“防灾整合化、应急一元化”的方式建立现实仿真环境，适用于突发事件管理中的事前预防、事中处置、以及事后管理各个环节。根据应急预案演练，评估应急预案的实现效果，最大程度的保证了应急预案的实用性。
(2)应急处置模拟仿真：运用概率论、统计学等方法，通过对各类灾害数值模拟和人员行为模拟的仿真，在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程，以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应。
(3)开放式应急演练：将推演的理念引入到公共安全应急管理中，提供了评估现有应急预案实用性的方法，成为考核应急指挥和执行人员能力的一个重要手段。
(4)移动应急应用：实现现场音频采集、现场通信传输、视频会商、协同标绘、现场图像接入显示、指令方案上传下达、指挥调度，方便实时掌握现场情况，实现科学决策。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，其特征在于，包括有满足公共安全应急管理工作需要的公共安全应急管理云平台，所述公共安全应急管理云平台整合现有的各类系统数据资源及通信网络资源的基础，构建上联应急指挥平台，下联各镇、街道应急指挥系统，横联市各专项应急指挥平台，实现监测监控，预测预警，信息报告，综合评判，辅助决策和指挥调度，同时具备应急救援人才、技术、装备、物资储备信息的汇总更新及培训演练信息化功能，为应急救援与指挥、事故推演、应急处置培训、应急避险技能训练提供综合信息服务，通过采取多种方式和途径，获取现场图像信息并及时上报，提供上级应急平台所需的相关数据、图像、语音和资料；
所述公共安全应急管理云平台包括有应急指挥大厅、基础支撑系统、综合信息服务系统和移动应急平台四个部分；
应急指挥大厅主要承担应急值守、参加、组织视频会议，以及处理各类突发事件时供市领导和专家综合评判、指挥调度、异地会商和科学决策使用；应急指挥大厅一侧墙面安装大屏显示设备，实现电视电话会议功能和图像监控信息及多媒体信息显示；
基础支撑系统由网络通信系统、图像接入系统、视频会议系统和安全支撑系统部分组成；
综合信息服务系统由综合业务管理系统、可视化指挥调度系统、风险隐患监测预警系统、应急保障系统、智能方案决策系统、应急评估系统和应急处置知识库系统组成；
移动应急平台，用于重点实现现场音频采集、现场通信传输、视频会商、协同标绘、现场图像接入显示、指令方案上传下达、指挥调度、语音录制的功能；其通过4G无线网络将应急指挥中心移动起来，将固定网络和移动网络融合在一起，快捷地进行车载、单兵视频和音频的实时采集，便于指挥中心的领导方便灵活的调动前方各类人员，加快应急指挥调度的速度和效率，便于领导实时掌握现场情况，科学决策；现场处理人员所需查阅的资料也可通过该平台转发而获得相应信息。
2.根据权利要求1所述的一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，其特征在于：所述公共安全应急管理云平台的操作方法包括：
(1)实现与上级应急平台保持24小时联络畅通；实时接报处理各类突发公共事件多媒体信息，及时传达领导的批示、指示，并就落实情况进行督办；
(2)实现应急知识普及、应急法规宣传、应急预案及应急演练、应急物资储备、应急救援队伍及专家库、典型案例分析信息的收集整理及动态管理；
(3)通过声音图像接入察看事发现场情况，实现突发公共事件信息实时采集和监测，同时加强对部门联动的领导，利用平台实施现场指挥和调度，保证领导及时调整和动态优化救援方案；
(4)通过建立覆盖全面、内容科学、程序严密、配套完备、有效管用的科学化应急管理体系，进一步提高操作性、实用性和相互之间的衔接紧密度和一致性，实施科学应急。
3.根据权利要求1所述的一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，其特征在于：
所述网络通信系统：通过有线通信系统，实现与各镇(街道)各部门以及突发公共事件现场与市应急指挥平台的图像、语音、数据的互联互通；
所述图像接入系统：依托市公安、安监、城管、人防、气象、海事部门现有图像监控系统，将其监控图像信息接入市应急指挥平台；以电子地图的方式真实模拟城市及其周边地区的地貌、设施、道路、桥梁信息，支持二维或三维地图浏览，实现二维或三维GIS的网络发布，用户可通过浏览器快速浏览二维或三维地形地貌；基于此物理环境模型，实现各种可能的物理破坏情形的模拟，如危机发生时，某条道路被水淹没可能情况下如何产生有效的冗余计划；还分析各相关部门协作的能力评估，如协助分析消防站、救助站如何分布才能实现最佳应急救助的反应能力和效率；建立公共安全应急管理一体化基础信息资源数据管理平台，实现空间信息数据和应急管理业务信息数据为核心的数据整合与集成，从而实现公共安全相关管理综合数据的录入编辑，统一共享集成；
三维模拟功能采用三维GIS技术、虚拟现实技术，全面地对重点经济目标、危险源和重要人防工程所在地理范围内的海量空间数据进行分析建模与管理，通过借助基于矢量模型的三维场景，直观而准确的反映重要防护目标的真实地理环境，从而为人防用户创造身临其境的感觉；主要用于三维场景操作；二维或三维联动的区域浏览；三维环境下人防业务信息查询；三维物体的全景环视；三维模拟动画：根据预案要求，在三维环境中制作动画，实现人员疏散、指挥调度的仿真效果；
所述安全支撑系统，依托公共安全应急网络信息安全保障体系，确保涉密信息传输、交换、存储和处理安全。
4.根据权利要求1所述的一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，其特征在于：
所述综合业务管理系统：实现日常值班事务管理和应急信息管理，主要包括突发公共事件应对过程中的信息接报、办理、跟踪、反馈、情况综合和信息发布；应急信息和相关数据资料的查询和调用；
所述可视化指挥调度系统：采用数字化统一平台，集服务、监控、调度、指挥于一体；系统采用固定目标数字化监控技术、城市管网地理信息系统(GIS)，网络和GPS数据采集系统、无线调度指挥体系，构筑城市综合服务、监控、安全生产保障、环境资源、调度和指挥平台，实现调度指挥所需功能的快捷调用以及设备的集成管理与控制，为市领导指挥提供便捷的技术手段，指挥应急处置，调度有关应急资源和力量；例如：为城市防灾应急指挥事件提供的功能组件，用户能根据突发情况，以城区1：5000电子地图为蓝本，对当地所辖人防专业队和组织机构人员进行模拟调遣，并能对调遣过程实施全程跟踪，同时通过调用各类预案和文电传输模块为决策者提供详尽的辅助分析手段；
所述风险隐患监测预警系统：汇总分析水利、安监、卫生、环保、气象、海事有关部门的监测结果，对可能发生的突发公共事件及事态和后果进行分析，对事件影响范围、影响方式、持续时间和危害程度进行综合评判，并根据预案规定进行预警分级，供市领导平时掌握情况及智慧决策时参考；
在防空防灾指挥过程，指挥员对所辖区域的机构人员、人防专业队人防资源调度部署的操作指令集合；在人防实战演习或应急指挥过程中，为领导者提供快捷有效的辅助决策信息至关重要；系统将人防工程、危险源重点目标、警报器、疏散地域和疏散场所业务数据构建到GIS环境中，以此设计了人口疏散、危险源影响范围两大智能分析模块，分别针对防空指挥、应急救灾两个方面提供决策支持；
所述应急保障系统：将各部门的各类应急资源进行统一管理，动态掌握主要救援队伍、应急储备物资和救援装备、专家库信息、医疗急救机构情况，并针对现场情况的需求，获得所需资源的数量和后备资源的数量，以便快速做出决策，调动最近相关资源通过最短路径进行应急事件处理；
所述智能方案决策系统：利用实时监测数据，依据气象条件、地理信息、人员分布各类参数对突发事件的发展进行模拟预测和科学评判，对后果的危险性进行分析和评估，并结合以往相关案例的处置经验，在确保事态对周边环境造成影响和损失最小范围的情况下，通过计算机或人机交互的方式智能化地提供最佳应对处置方案；在应用系统中，根据预案的不同类型设计不同的预案处理模式，并建立预案数据库；
所述应急评估系统：能够快速反映已经发现的风险，并全程监测此类风险的动态变化，及时通过建立起来的信息发布系统将监测的风险隐患信息发布给相关组织和个人；针对前期评估，记录整个事件的应对过程，按照应急预案有关规定，对应急过程中各种措施的及时性、有效性进行综合评估，对应急能力进行评价，及时纠正应急工作中存在的不足之处；
所述应急处置知识库系统：主要完成应急预案、专家建议、典型案例、涉及知识的收集、整理、分类和综合利用，涵盖自然灾害、事故灾难、公共卫生及社会安全四大类，同时整合各部门专题图层，以及空间地理信息和各类灾害模型，实现对人口、经济、路网、管网、危险源、防护目标的综合显示，进而对公共安全数据进行分级的管理，辅助领导进行决策。
5.根据权利要求1所述的一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，其特征在于：所述风险隐患监测预警系统的操作方法包括：
(1)危险源影响范围分析：事故影响范围及严重程度是确定危险警戒范围及预案涉及机构级别的重要依据，也是预案中确定抢险救灾队伍规模和所需抢救设备、设施、物资数量规格的依据；通过GIS的缓冲区分析功能，进一步查找出该范围内，有什么单位、机构、人员，以确定具体需要撤离的单位人员；对于非扩散型危险源，其事故影响范围一般可根据破坏能量的大小、可能遭受伤害的极端人数多少凭经验确定；对于易燃、易爆、毒物泄漏扩散型危险源，其事故影响范围则必须根据火灾爆炸危险指数法或其它相关的计算公式进行估算；事故影响范围确定以后，再根据该范围内人员、设备的危险暴露状况确定事故严重程度；
(2)疏散分析：是根据被疏散的单位、区域和人口数量，系统自动匹配出最近的多个疏散区域，并根据每个疏散区域能容纳的人口数量和抵达该疏散区域的时间，通过数学模型计算出疏散最佳方案，以及抵达每个疏散区域的最佳路径供指挥中心参考。
6.根据权利要求1所述的一种公共安全应急管理的计算机仿真系统，其特征在于：所述应急处置知识库系统的操作方法包括：
1)录入预警风险专家的信息：专家为在风险预警指标相关领域有着深入研究的科研人员和实际经验非常丰富的应急工作人员，专家数量的多少和及其知识结构的安排是由预警指标体系所涉及的范围所决定的；
2)设定预警指标和判定各种突发情况的警示信息；
3)包含专家库，收集整理各类公共安全风险评估方式和预警方案，构建综合型各类公共安全事件的处置方案。
7.一种公共安全应急管理的计算机仿真系统的仿真方法，其特征在于：通过风险信息采集将所采集的信息输入至重大危险源自动识别模块中，重大危险源自动识别模块对信息进行综合评判分为重大危险源库和非重大危险源库；重大危险源库中的信息通过重大危险源评分分级进行重大危险源分级管理，分别分为一级重大危险源、二级重大危险源、三级重大危险源和四级重大危险源；对象安全状况评估对重大危险源分级管理中的信息进行评估，并将评估信息传送至事故隐患信息库；通过安全执法检查和事故隐患举报的模式，建立事故隐患整改跟踪系统；并对事故隐患信息库的信息作出事故隐患评价分级进而设定事故自动监测预警系统。
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