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目前我国安全生产形势依然严峻,事故灾害的应急救援任务还很繁重。党中央、国务院把处理突发事件作为政府社会管理的一件大事,已经将建立健全各种突发事件应急机制提到了重要议事日程,并在加快全国生产安全应急救援体系建设,尽快建立国家生产安全应急救援指挥中心,完善应急救援预案和建立生产安全预警机制。为防忠于未然,确保电力系统安全稳定,电力系统需要尽快建立起有效的电力安全应急机制,健全和完善安全生产应急救援体系。
重大危险源的空间分布以及发生泄漏、扩散、爆炸事故时的危害范围都具有明显的地理特征,因而开发重大危险源(易燃易爆气体)安全管理系统,利用地理信息系统来加强对危险源的管理,具有重要的现实意义。通过对火力发电厂事故模拟基础之上,事故救援及逃生路线能够自动生成,以提高在突发事件来临时的决策能力。目前国内在利用GIS进行危险源管理上还处于起步阶段,国家安全生产科技发展规划(2004-2010)把基于GIS的重大危险源监控管理软件列入100项重点推广技术之一。
本课题的来源为中国华电集团公司软科学研究项目。该电力应急管理及决策支持系统,包括五个子系统,分别为:信息采集与管理子系统、基于GIS三维可视化应急救援决策支持子系统、桌面模拟演习子系统、应急车辆调度指挥子系统、接警分类处理子系统,囊括了事故警报、分级应急启动、应急信息管理、应急演练与培训、事故现场三维虚拟现实仿真、受灾人员状态参数模拟等各种功能。
本项目拟研究的电厂应急管理及仿真系统,将对厂区及周边环境进行虚拟现实仿真,重点突出厂区重大危险源,其他具有较大危险性的设备、设施,厂区重点保护的设备、厂房、建筑,厂区道路交通以及气象条件等因素;实现对基础地图数据、应急资源数据、重大危险源数据及其它相关的属性数据进行管理,以WEB方式提供信息查询:运用虚拟现实仿真技术-实现重大危险源周边环境的三维仿真显示,预测事故影响范围,以及可能发生的次生事故,同时利用人工智能与空间分析技术实现最佳路径及最佳救援方案的分析,为领导实施远程应急救援指挥提供辅助与支持。
本系统的研究以提高事故应急响应的快速反应程度、提高应急救援决策的科学性、可靠性与应急救援工作效率为目的;以最大程度地减少事故造成的人员伤亡与财产损失,并且快速恢复电厂的正常运行为目标。系统的应用与推广对提高电厂安全管理工作质量具有非常重要的意义。
通过对ArcGIS的二次开发,实现了对基于GIS三维可视化应急救援决策支持系统进行了初步设计及开发。基于GIS三维可视化仿真技术的应急救援决策支持系统将电厂区域内具有潜在危险性的建(构)筑物、设备装置等,在电厂应急管理及仿真系统内进行标识。并建立危险点与危险源信息数据库的连接关系,以便在虚拟环境里可以方便的获取危险源的详情信息,为应急救援与决策服务。主要研究内容有:危险源详细信息三维仿真显示,应急救援预案的智能响应,事故演化过程与次生灾害仿真模拟,最佳救援及人员疏散方案仿真模拟等。本项目的信息化水平处于企业智能决策的阶段,基于数据仓库和数据的挖掘。本项目主要创新点在以下方面:
(1)将二维GIS、三维GIS集成应用到应急救援管理中,是GIS在应急救援管理中的一个非常重要的探索,有机地结合了二维电子地图的宏观性、整体性、简洁性和三维虚拟场景的局部性、现实性、直观性的优点,同时又克服了二维电子地图的抽象多以性和三维虚拟场景漫游的方向迷失感。
(2)在WebGIS支持下探讨了大型企业应急信息分层联动和网络共享,拓展了C/S模式应急决策支持系统的应用。根据大型企业重大事故应急管理的特点,将应急管理的基础数据、时事数据、事故后分析模型模拟结果均基于WebGIS动态发布,构建了数据共享、网络会商的信息化平台。