礦山應(yīng)急管理與救援指揮決策信息化技術(shù)的研究與應(yīng)用

陳益能 茍忠 周方年

隨著我國煤炭開采的不斷發(fā)展，大批煤礦已開始進(jìn)行深部開采，水壓、地壓、地溫、瓦斯壓力不斷增加，井下生產(chǎn)作業(yè)條件不斷惡化，煤與瓦斯突出、沖擊地壓等災(zāi)害的復(fù)雜性和治理的難度不斷加大。煤礦事故應(yīng)急救援是一項龐大的系統(tǒng)工程，救援過程中涉及種類、數(shù)量繁多的救援資源和救援單位?，F(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案在實施過程中往往會由于災(zāi)區(qū)狀況、救援設(shè)備、救援隊伍、救援專家、救援路線等信息不能快速準(zhǔn)確發(fā)布共享，造成時間延遲、決策困難、信息溝通不暢、協(xié)同救援困難，致使救援資源得不到很好的整合利用。2016年，全國煤礦發(fā)生事故249起，死亡538人，其中重大事故8起，特別重大事故2起。煤礦與礦山應(yīng)急救援形勢依然不容樂觀，礦山救護(hù)隊救援能力依然需要不斷提高。

信息化應(yīng)用分析

主要問題。礦山應(yīng)急救援工作制約因素多，情況復(fù)雜多變，具有突發(fā)性、災(zāi)變性、災(zāi)難性等特點，與其他應(yīng)急救援工作相比，具有更強(qiáng)的技術(shù)性、時效性和更大的危險性。要實現(xiàn)事故災(zāi)區(qū)高效救援行動，不僅要依靠先進(jìn)救援設(shè)備與豐富救援經(jīng)驗，更需要事故發(fā)生時對災(zāi)區(qū)現(xiàn)場、應(yīng)急需求、救援資源等綜合全面的信息掌握，科學(xué)合理的判斷分析，才能實現(xiàn)災(zāi)害應(yīng)急處理的運籌帷幄與科學(xué)決策。數(shù)字化、信息化是加強(qiáng)救護(hù)隊管理和戰(zhàn)斗力水平的關(guān)鍵，現(xiàn)有裝備、物資管理模式下信息碎片化、孤島化，管理者難以實時有效掌握裝備、人員、物資等的實時信息；為滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求等規(guī)范，小隊長等基層干部每天花費幾個小時填報各種工作業(yè)務(wù)表格，浪費大量人力，表格檔案紙質(zhì)化管理難以形成有效管理查詢，救護(hù)隊相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及州縣等管理部門無法實時快捷獲取救護(hù)隊日常運行信息，難以了解基層裝備、人員及訓(xùn)練考核等日常細(xì)節(jié)，不能實現(xiàn)精細(xì)化管理，極大制約了救護(hù)隊的日常管理水平，特別是對于州縣等需要管理多支救援隊伍的情況下，由于信息通道不暢，隊伍布局分散，很難實現(xiàn)隊伍、裝備、人員、物資等管理信息匯總，不便開展有效管理，救援時更是難以獲得實時有效的救援資源信息和災(zāi)區(qū)現(xiàn)場信息，影響指揮決策效率。

解決思路。我國現(xiàn)有救護(hù)隊的日常與應(yīng)急管理主要依靠領(lǐng)導(dǎo)決策，缺乏救護(hù)隊日常業(yè)務(wù)與應(yīng)急業(yè)務(wù)的管理信息系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)在強(qiáng)調(diào)“管理”和“信息”雙層理念的增值意義上，在基本上擺脫人工操作模式管理體系的同時，優(yōu)化救護(hù)隊管理模式，優(yōu)化救護(hù)隊內(nèi)部各部門、各辦事機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)流程，再造業(yè)務(wù)規(guī)范，對訓(xùn)練學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化等重點業(yè)務(wù)實行全面質(zhì)量監(jiān)控，使計算機(jī)充分發(fā)揮其作用，減少繁雜無謂的人力財力，滿足救護(hù)隊不同業(yè)務(wù)方面的需求和管理要求。地理信息系統(tǒng)是一種利用計算機(jī)對空間信息進(jìn)行存儲、分析、處理和顯示的綜合信息系統(tǒng)，通過對地理信息系統(tǒng)中的空間信息與應(yīng)急救援其他各類信息的有效管理，將各種資源、設(shè)備的信息，包括屬性信息以及資源位置信息進(jìn)行可視化顯示，并通過系統(tǒng)下達(dá)救援指揮調(diào)度方案，提高應(yīng)急救援過程中的信息化水平，為救援贏取寶貴的時間。此外，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全天候?qū)崟r服務(wù)，充分滿足救護(hù)隊的業(yè)務(wù)管理需求，全面提高管理水平，有效提高救護(hù)隊的戰(zhàn)斗能力。為解決救護(hù)隊科學(xué)、信息化管理與數(shù)字化高效應(yīng)急救援的需要，需要將信息化技術(shù)應(yīng)用至礦山應(yīng)急管理形成綜合平臺，綜合應(yīng)用管理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)，服務(wù)于平時救護(hù)隊裝備、物資、人員、專家等數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)日常業(yè)務(wù)監(jiān)管，更立足于應(yīng)急救援時信息全面高效實時化共享，輔以有效決策手段，提高應(yīng)急救援能力。

礦山應(yīng)急管理信息化

主要內(nèi)容。建設(shè)礦山應(yīng)急管理信息化平臺，必須考慮救護(hù)隊管理和救援指揮調(diào)度兩大部分。前者主要用戶為救護(hù)隊、救護(hù)隊管理部門等，針對救援人員、裝備、物資、預(yù)案、專家和主要業(yè)務(wù)內(nèi)容的管理，提高救護(hù)隊日常管理水平和訓(xùn)練水平。后者主要用戶為救援指揮中心、集團(tuán)公司等需對多支救援隊伍、救援機(jī)構(gòu)等進(jìn)行管的部門，實現(xiàn)救援過程指揮調(diào)度和數(shù)字化救援，提升應(yīng)急救援能力，二者須實現(xiàn)互聯(lián)互通。

救護(hù)隊管理的信息化。主要針對礦山救護(hù)隊日常管理，業(yè)務(wù)邏輯緊密貼合礦山救護(hù)隊管理實際、礦山救護(hù)規(guī)程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化考核規(guī)范等要求。管理分為基礎(chǔ)信息管理、日常業(yè)務(wù)管理和應(yīng)急救援業(yè)務(wù)管理三大業(yè)務(wù)類別?；A(chǔ)信息管理主要針對應(yīng)急機(jī)構(gòu)、救援對象、救援人員、物資、裝備、專家等基礎(chǔ)信息錄入查詢。日常業(yè)務(wù)主要實現(xiàn)救援隊伍和指揮中心日常人員、裝備、物資和主要業(yè)務(wù)內(nèi)容的管理，提高救護(hù)隊日常管理水平和戰(zhàn)斗力。應(yīng)急救援業(yè)務(wù)管理主要服務(wù)于救災(zāi)指揮調(diào)度，通過對日常業(yè)務(wù)內(nèi)容的管理調(diào)度和災(zāi)區(qū)現(xiàn)場信息的集中管理，輔助救援隊伍掌握災(zāi)區(qū)實時狀況，做好后勤保障。

救援指揮調(diào)度的信息化。主要服務(wù)于省市縣等需要管理多支救護(hù)隊及發(fā)揮救援指揮作用的部門。主要業(yè)務(wù)涉及多支救護(hù)隊裝備、專家、人員、物資等信息的實時上報與統(tǒng)計分析、救災(zāi)時現(xiàn)場信息獲取、救援調(diào)度方案輔助決策、救災(zāi)調(diào)度全程監(jiān)控等內(nèi)容。通過應(yīng)急救援、應(yīng)急演練和桌面預(yù)案推演等3種應(yīng)急救援項目管理模式，滿足救援指揮、日常演練和數(shù)字化預(yù)案多方在線推演的需要。通過對救援事故場所、救援隊伍距離、救援物資數(shù)量等多條件的聯(lián)合分布式查詢，給出救援方案，實現(xiàn)裝備調(diào)度與輔助救援指揮決策。通過標(biāo)繪和平臺中的物資、人員、裝備調(diào)度方案結(jié)合，實現(xiàn)異地專家遠(yuǎn)程異地在線實時協(xié)同會商，救援專家異地協(xié)同標(biāo)繪，制定救援建議方案。

信息平臺設(shè)計

考慮到信息平臺內(nèi)不同應(yīng)急救援指揮部門的互聯(lián)互通及與其他應(yīng)急專項部門應(yīng)急平臺的接口，為實現(xiàn)上下貫通、左右銜接、互聯(lián)互通、資源共享的協(xié)同應(yīng)急救援體系，將礦山應(yīng)急救援管理指揮信息化平臺設(shè)計為包括接口驅(qū)動層、數(shù)據(jù)集成層、應(yīng)用服務(wù)層和界面接口層的4層架構(gòu)，如圖所示。

接口驅(qū)動層主要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫、GIS系統(tǒng)、有線/無線通信及不同硬件的驅(qū)動控制功能，用于將系統(tǒng)相關(guān)的多種信息與設(shè)備接入；數(shù)據(jù)集成層主要是完成多種救援相關(guān)的異構(gòu)信息集中管理，通過中心數(shù)據(jù)庫的管理功能，實現(xiàn)對地理信息、調(diào)度信息、救援資源信息和災(zāi)區(qū)信息的集中管理，為應(yīng)用服務(wù)層調(diào)用不同的數(shù)據(jù)提供支撐；應(yīng)用服務(wù)層主要為實現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能，共分為救援資源管理、救援預(yù)案管理、輔助救援決策和救援指揮調(diào)度4個子系統(tǒng)，功能涵蓋日常監(jiān)管、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急處置和應(yīng)急事故統(tǒng)計上報等過程。

礦山應(yīng)急管理信息化平臺建設(shè)目標(biāo)主要實現(xiàn)涵蓋救援隊伍管理、應(yīng)急救援指揮部門、救災(zāi)現(xiàn)場等多位一體的綜合信息化平臺，平臺可實現(xiàn)平戰(zhàn)結(jié)合，通過隊伍、人員、裝備、物資、專家、預(yù)案、災(zāi)區(qū)等多方信息的綜合管理協(xié)調(diào)和實時指揮調(diào)度，增強(qiáng)救援隊伍日常管理信息化水平和數(shù)字化救援戰(zhàn)斗能力。

應(yīng)用試驗

現(xiàn)今管理信息系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)成熟，常見軟件開發(fā)工具包括DoNET、Java等，系統(tǒng)架構(gòu)多以3層架構(gòu)為主，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在商業(yè)、開源兩方面均有較多選擇，而我國政府提倡的“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動計劃已使互聯(lián)網(wǎng)成為信息系統(tǒng)運行的必備條件。但地理信息系統(tǒng)的開發(fā)仍以集成二次開發(fā)較有優(yōu)勢，單純二次開發(fā)與原生開發(fā)都具有相當(dāng)大的局限性。本文以國家礦山救護(hù)大隊芙蓉隊為建設(shè)主體，采用與科研單位合作的方式，試驗開發(fā)了信息平臺。

信息平臺架構(gòu)

結(jié)語

信息化技術(shù)可以快速規(guī)范礦山救護(hù)隊的業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)資源，但實現(xiàn)應(yīng)對突發(fā)事件時做到快速反應(yīng)、快速處置的目的仍需不斷地探索和努力。首先是礦山應(yīng)急救援裝備的數(shù)字化，使其與信息平臺最大限度地利用、整合已建成的數(shù)據(jù)資源；其次須加強(qiáng)培訓(xùn)隊員使用信息技術(shù)參與救援訓(xùn)練，使其熟練掌握信息技術(shù)在作戰(zhàn)中的應(yīng)用；最后必須提高區(qū)域整體信息化水平，鍛煉磨合使用信息技術(shù)協(xié)同應(yīng)急救援聯(lián)動，形成基于信息化技術(shù)的協(xié)同聯(lián)動應(yīng)急機(jī)制。