CN107272536A - 一种军民融合自然灾害应急指挥系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种军民融合自然灾害应急指挥系统，包括感知层、网络层及平台层，所述感知层用于实时动态采集灾害现场信息并上传至所述平台层，其包括无人机采集系统、卫星遥感系统和单兵手持终端；所述网络层包括自组织网络系统、地面网络系统及卫星通信网络系统；所述平台层包括数据库系统、数据共享交换平台、评估系统及指挥调度系统。本发明能够提升信息采集的全面性，信息传输实时性好，信息共享充分，军民融合程度高，进而提高了应急救灾整体水平。

Description

一种军民融合自然灾害应急指挥系统及方法

技术领域

本发明涉及应急管理技术领域，特别涉及一种军民融合自然灾害应急指挥系统及方法。

背景技术

中国是世界上自然灾害最严重的国家之一，灾害种类多、发生频率高、分布地域广、造成损失大。据统计，我国旱灾占57％，水灾占30％，风雹灾占8％，霜冻灾占5％。建国以来，平均每3.0～3.5年出现一次严重的自然灾害。2006年的夏季，洪涝、干旱袭击我国大部分地区。福建等沿海地区先后遭受7次较大规模洪涝、台风灾害的袭击；西南的重庆市大部分地区和四川省东部地区持续高温少雨，局部地区遭受了50年一遇的特大干旱；河北、内蒙古、吉林、黑龙江、陕西、甘肃、宁夏等省区也发生了严重的灾情，这是自2001年以来自然灾害最严重的一年。2007年夏，洪涝灾害又一次无情的袭击了四川、重庆、云南、贵州、湖南、河南等24个省市。洪涝灾害来势之凶猛，使许多城市和农村变成了一片沼泽，重庆市遭遇了115年以来最严重的一次暴雨灾害的袭击，主城区交通几乎瘫痪，多个县城进水受淹水利、电力、交通、通信等基础设施毁坏严重。自然灾害的频繁发生已经成为制约我国经济发展和社会安定的重要因素，严重影响了我国的可持续发展。建国以来，各种自然灾害导致的直接经济损失总计约25000亿元左右。

应急是全社会共同面对的问题，不是一个部门、一个地区、一个行业、一种技术的事，而是要求各方相互协调、配合，来共同营造的环境。应对各种风险，处理各种灾害、事故，政府各部门与群众必须相互配合支援，统一调度指挥和协调行动，原来服务于公安、消防、以及政府相关部门内的单一孤立的系统远远不能满足应对自然灾害事件的需求，它必然要向军民信息实时互通、行动实时互通的方向发展。

相对于当前国内面临的严峻的自然灾害形势对减灾救灾工作的要求而言，我国减灾救灾工作在信息化建设方面仍存在着较大差距，主要表现在：信息共享技术支撑不完善，无法满足互联互通要求；现有系统缺乏预测预警、综合研判、智能辅助决策等功能等。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种军民融合自然灾害应急指挥系统及方法。

本发明采用以下技术方案：

一种军民融合自然灾害应急指挥系统，包括感知层、网络层及平台层，其中：

所述感知层用于实时动态采集灾害现场信息并上传至所述平台层，其包括无人机采集系统、卫星遥感系统和单兵手持终端，所述灾害现场信息包括灾害现场的人员、物资、车辆及环境的视频、图片和位置信息数据；

所述网络层包括自组织网络系统、地面网络系统及卫星通信网络系统；

所述平台层包括数据库系统、数据共享交换平台、评估系统及指挥调度系统，所述数据共享交换平台用于实现系统与外部的政府、行业、公众信息系统的信息互通和数据共享，所述评估系统基于灾害现场信息和数据库系统的数据，利用神经网络模型进行风险评估分析和损失评估分析，生成评估结果，所述评估结果作为决策者设计灾害处置方案的依据，所述指挥调度系统部署在指挥中心和移动指挥中心，用于进行灾情的指挥调度工作。

优选地，所述数据库系统包括基础信息数据库、业务数据库、多媒体数据库、空间信息数据库、在线监测数据库、案例数据库、知识数据库及预案数据库。

优选地，其还包括安全运维体系单元、标准规范体系单元和信息安全单元。

一种军民融合自然灾害应急指挥方法，基于上述的军民融合自然灾害应急指挥系统实现，该方法包括以下步骤：

将突发自然灾害事件上报所述军民融合自然灾害应急指挥系统；

所述军民融合自然灾害应急指挥系统根据上报信息，利用所述感知层实时采集灾害现场信息，并上传给所述平台层，所述灾害现场信息包括灾害现场的人员、物资、车辆及环境的视频、图片和位置信息数据；

通过数据共享交换平台实现军民融合自然灾害应急指挥系统与外部的政府、行业、公众信息系统的信息互通和数据共享；

评估系统基于灾害现场信息和数据库系统的数据，利用神经网络模型进行风险评估分析和损失评估分析，生成评估结果，决策者根据评估结果设计出最终灾情处置方案；

根据最终灾情处置方案，利用指挥调度系统进行救灾指挥调度工作；

对执行救灾任务的情况进行实时跟踪，并反馈给所述指挥调度系统。

优选地，所述信息互通和数据共享的内容包括：

自然灾害事件基本信息，包括灾情发生时间、涉及范围、伤亡人员数量、预计持续时间、过往发生的同类事件基本信息；

灾害处理相关机构联动信息，包括灾害处理涉及到的所有部门及地方组织信息、总负责人及各个机构相关负责人信息、各个机构之间的分工信息、各个机构派出的人员、物资及车辆信息；

自然灾害事件处理实时信息，包括灾害波及范围、伤亡人员数量、灾情控制程度、现场搜救情况。

优选地，所述救灾指挥调度工作涉及的对象包括人员、物资、车辆及无人机，涉及的来源范围包括灾害对象所属单位或者企业、防灾减灾委、灾害相关联动部委、社会公众、社会团体和民营企业。

优选地，所述对执行救灾任务的情况进行实时跟踪包括：

利用北斗定位或GPS定位方式对所述人员、车辆、物资和无人机进行定位追踪；

利用无人机采集系统和单兵手持终端，对所述人员、车辆、物资和无人机进行视频和图像形式的状态追踪。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

本发明利用卫星遥感、无人机、单兵手持终端对灾情信息进行现场采集，经过风险评估和损失评估，为决策者提供决策依据，根据决策信息，进行救灾指挥调度，包括军队及地方物资支持、军队及地方医疗救护支持和相关部门提供的搜救人员和车辆，并对救灾物资、人员、车辆的状态进行实时动态追踪，能够提升信息采集的全面性，信息传输实时性好，信息共享充分，军民融合程度高，进而提高了应急救灾整体水平。

附图说明

图1为本发明的系统架构示意图；

图2为本发明的系统接口示意图；

图3为本发明的网络通信方式示意图；

图4为本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

配合图1和图2所示，本发明公开了一种军民融合自然灾害应急指挥系统，包括感知层、网络层及平台层，其中：

感知层用于实时动态采集灾害现场信息并上传至平台层，其包括无人机采集系统、卫星遥感系统和单兵手持终端，灾害现场信息包括灾害现场的人员、物资、车辆及环境的视频、图片和位置信息数据。

网络层包括自组织网络系统、地面网络系统及卫星通信网络系统，三种网络可实现互补，既要保证通信的有效性，又要保障信道及信息的安全保密性，以满足灾害处置过程中对通信网络的需求。参考图3所示，应急情况下，可用自组织网络传输，自组织网络由抗毁性强的特点，但时延长，所以在支持地面网络时也可用地面网络进行通信；地面网络瘫痪，瘫痪地区的各站点网络自动切换到卫星通信网络，选用卫星通信网络来传输业务；地面网络恢复后，网络会自动再切换到自组织网络和地面网络。

平台层包括数据库系统、数据共享交换平台、评估系统及指挥调度系统，其中:

数据库系统包括基础信息数据库、业务数据库、多媒体数据库、空间信息数据库、在线监测数据库、案例数据库、知识数据库及预案数据库。

数据共享交换平台用于实现系统与外部的政府、行业、公众信息系统的信息互通和数据共享，信息互通和数据共享的内容包括：

自然灾害事件基本信息，包括灾情发生时间、涉及范围、伤亡人员数量、预计持续时间、过往发生的同类事件基本信息；

灾害处理相关机构联动信息，包括灾害处理涉及到的所有部门及地方组织信息、总负责人及各个机构相关负责人信息、各个机构之间的分工信息、各个机构派出的人员、物资及车辆信息；

自然灾害事件处理实时信息，包括灾害波及范围、伤亡人员数量、灾情控制程度、现场搜救情况。

评估系统基于灾害现场信息和数据库系统的数据，利用神经网络模型进行风险评估分析和损失评估分析，生成评估结果，评估结果作为决策者设计灾害处置方案的依据。

指挥调度系统部署在指挥中心和移动指挥中心，在决策者根据评估结果做出最终灾情处置方案后，通过指挥调度系统进行灾情的指挥调度工作。指挥中心和移动指挥中心可同时对灾情进行调度指挥，区别在于：指挥中心固定场所，通常是远程的，可通过视频、语音等进行现场的实时追踪，而移动指挥中心在前线，能更充分的了解现场情况，避免通信的时延造成的救灾失误。指挥中心、移动指挥中心、单兵及移动指挥车之间相互联动、相互配合，通过网络层实现网络通信。救灾指挥调度工作涉及的对象包括人员、物资、车辆及无人机，涉及的来源范围包括灾害对象所属单位或者企业、防灾减灾委、灾害相关联动部委、社会公众、社会团体和民营企业。

本发明的军民融合自然灾害应急指挥系统还包括安全运维体系单元、标准规范体系单元和信息安全单元。

实施例二

请参阅图4，本发明公开了一种军民融合自然灾害应急指挥方法，基于实施例一的军民融合自然灾害应急指挥系统实现，该方法包括以下步骤：

将突发自然灾害事件上报军民融合自然灾害应急指挥系统，本步骤中通常是由防灾减灾委或各级指挥调度中心完成突发自然灾害事件的上报。

军民融合自然灾害应急指挥系统根据上报信息，利用感知层实时采集灾害现场信息，并上传给平台层，灾害现场信息包括灾害现场的人员、物资、车辆及环境的视频、图片和位置信息数据，这样可以最大限度的实现对灾害现场的充分了解。

通过数据共享交换平台实现军民融合自然灾害应急指挥系统与外部的政府、行业、公众信息系统的信息互通和数据共享。信息互通和数据共享的内容包括：自然灾害事件基本信息，包括灾情发生时间、涉及范围、伤亡人员数量、预计持续时间、过往发生的同类事件基本信息；灾害处理相关机构联动信息，包括灾害处理涉及到的所有部门及地方组织信息、总负责人及各个机构相关负责人信息、各个机构之间的分工信息、各个机构派出的人员、物资及车辆信息；自然灾害事件处理实时信息，包括灾害波及范围、伤亡人员数量、灾情控制程度、现场搜救情况。在灾害处理过程中，灾备的来源为相关联动部门的筹措、公众、社会团体和民营企业的募捐。

评估系统基于灾害现场信息和数据库系统的数据，利用神经网络模型进行风险评估分析和损失评估分析，生成评估结果，决策者根据评估结果设计出最终灾情处置方案。

根据最终灾情处置方案，利用指挥调度系统进行救灾指挥调度工作，救灾指挥调度工作涉及的对象包括人员、物资、车辆及无人机，涉及的来源范围包括灾害对象所属单位或者企业、防灾减灾委、灾害相关联动部委、社会公众、社会团体和民营企业。

对执行救灾任务的情况进行实时跟踪，并反馈给指挥调度系统。对执行救灾任务的情况进行实时跟踪包括：利用北斗定位或GPS定位方式对人员、车辆、物资和无人机进行定位追踪；利用无人机采集系统和单兵手持终端，对人员、车辆、物资和无人机进行视频和图像形式的状态追踪。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种军民融合自然灾害应急指挥系统，其特征在于，包括感知层、网络层及平台层，其中：

所述感知层用于实时动态采集灾害现场信息并上传至所述平台层，其包括无人机采集系统、卫星遥感系统和单兵手持终端，所述灾害现场信息包括灾害现场的人员、物资、车辆及环境的视频、图片和位置信息数据；

所述网络层包括自组织网络系统、地面网络系统及卫星通信网络系统；

所述平台层包括数据库系统、数据共享交换平台、评估系统及指挥调度系统，所述数据共享交换平台用于实现系统与外部的政府、行业、公众信息系统的信息互通和数据共享，所述评估系统基于灾害现场信息和数据库系统的数据，利用神经网络模型进行风险评估分析和损失评估分析，生成评估结果，所述评估结果作为决策者设计灾害处置方案的依据，所述指挥调度系统部署在指挥中心和移动指挥中心，用于进行灾情的指挥调度工作。

2.如权利要求1所述的一种军民融合自然灾害应急指挥系统，其特征在于：所述数据库系统包括基础信息数据库、业务数据库、多媒体数据库、空间信息数据库、在线监测数据库、案例数据库、知识数据库及预案数据库。

3.如权利要求1所述的一种军民融合自然灾害应急指挥系统，其特征在于：其还包括安全运维体系单元、标准规范体系单元和信息安全单元。

4.一种军民融合自然灾害应急指挥方法，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述的军民融合自然灾害应急指挥系统实现，该方法包括以下步骤：

将突发自然灾害事件上报所述军民融合自然灾害应急指挥系统；

所述军民融合自然灾害应急指挥系统根据上报信息，利用所述感知层实时采集灾害现场信息，并上传给所述平台层，所述灾害现场信息包括灾害现场的人员、物资、车辆及环境的视频、图片和位置信息数据；

通过数据共享交换平台实现军民融合自然灾害应急指挥系统与外部的政府、行业、公众信息系统的信息互通和数据共享；

评估系统基于灾害现场信息和数据库系统的数据，利用神经网络模型进行风险评估分析和损失评估分析，生成评估结果，决策者根据评估结果设计出最终灾情处置方案；

根据最终灾情处置方案，利用指挥调度系统进行救灾指挥调度工作；

对执行救灾任务的情况进行实时跟踪，并反馈给所述指挥调度系统。

5.如权利要求4所述的一种军民融合自然灾害应急指挥系统，其特征在于，所述信息互通和数据共享的内容包括：

自然灾害事件基本信息，包括灾情发生时间、涉及范围、伤亡人员数量、预计持续时间、过往发生的同类事件基本信息；

灾害处理相关机构联动信息，包括灾害处理涉及到的所有部门及地方组织信息、总负责人及各个机构相关负责人信息、各个机构之间的分工信息、各个机构派出的人员、物资及车辆信息；

自然灾害事件处理实时信息，包括灾害波及范围、伤亡人员数量、灾情控制程度、现场搜救情况。

6.如权利要求4所述的一种军民融合自然灾害应急指挥系统，其特征在于：所述救灾指挥调度工作涉及的对象包括人员、物资、车辆及无人机，涉及的来源范围包括灾害对象所属单位或者企业、防灾减灾委、灾害相关联动部委、社会公众、社会团体和民营企业。

7.如权利要求4所述的一种军民融合自然灾害应急指挥系统，其特征在于，所述对执行救灾任务的情况进行实时跟踪包括：

利用北斗定位或GPS定位方式对所述人员、车辆、物资和无人机进行定位追踪；

利用无人机采集系统和单兵手持终端，对所述人员、车辆、物资和无人机进行视频和图像形式的状态追踪。