基于GIS的特种设备应急救援系统的研发.pdf

机电技术2009 年第 3 期 计算机技术应用 16 基于 GIS 的特种设备应急救援系统的研发 曾远跃 （福建省特种设备监督检验所，福建 福州 350000） 摘 要针对国内特种设备行业的应急救援现况，利用计算机技术对各类安全信息进行采集储存和分析，为特种 设备主管部门在应急救援辅助决策方面提供技术支持和信息化服务。根据特种设备应急救援的特点和要求，对系统总 体结构设计、逻辑结构设计和主要实现功能模块进行了分析和阐述，系统实现了对应急预案及知识库的管理、专家信 息的管理、应急社会资源的管理以及应急辅助决策自动化管理等，通过系统进行定期的应急演练和应急救援预案、知 识库的补充，能够不断提高特种设备的应急救援水平。 关键词SuperMap Gis 地理信息 特种设备 应急救援 辅助决策 中图分类号TP317 X93 文献标识码A 文章编号1672-4801（2009）03-016-03 前言 特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的 锅炉、压力容器（含气瓶，下同） 、压力管道、电 梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。随着 国民经济的不断发展，各个行业对特种设备的依 赖越来越大，一旦设备使用不当或者人为破坏就 有可能造成巨大的灾害，事故发生后处置不当或 者救援不及时更有可能产生连带的损失。同时， 建立在传统人工方式的应急救援模式已无法满足 对事故应急救援的快速响应和调度，而 GIS 作为 一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理 信息的计算机系统，凭借对其海量数据的处理和 分析能力，以及可视化功能在各个行业的应用越 来越广泛。因此，如何依托信息化技术，有效的 利用好检验机构现有的检验资源信息及技术优 势，最大限度的保障特种设备的可靠运行，以及 事故发生后的应急救援，已经成为当务之急。 1 SuperMap Objects 组件介绍 SuperMap Objects 是北京超图软件公司基于 组件技术 （COM） 构建的自主研发的 GIS 开发平台， 提供强大的 SDX数据库引擎及 GIS 开发功能， 可 以方便的嵌入到各种流行的可视化开发语言环境 中如 Visual Basic、Delphi、VC、.Net 等，包 括核心组件库 （工作空间组件和地图组件） 、 布局 组件、三维组件、拓扑组件、图例组件库、工作 空间管理组件、 加密锁组件等多个可选用的组件， 其中，核心组件库是基础的、必选的组件，其他 组件之间既相互联系，也保持相互独立，是可选 的。这些组件的对应关系如下 工作空间组件 （SuperWorkspace） 是 SuperMap Objects 的核心组件之一，主要功能是管理数据, 包括工作空间文件的创建、打开、保存、关闭,数 据源文件的创建、打开、修复和压缩,数据集的创 建以及数据库的管理等等,并提供与其他 GIS 软件 间的数据交换。地图组件（SuperMap）负责二维空 间数据的显示,主要功能包括空间数据的地图显 示、 制作专题图;地理对象的编辑;地理对象与属性 双向查询;空间分析,如叠加分析,网络分析等;动 态目标的显示与跟踪;影像配准;地图输出等。 利用 SuperMap 组件开发平台进行特种设备 应急救援系统的开发步骤如下 1选用合适的可 视化开发工具， 如 Delphi、 Visual Basic 等； 2 将需要用到的SuperMap Objects组件导入到应用 程序；3调用 SuperMap Objects 组件接口属性 及方法完成 GIS 基本功能； 4开发应急救援系统 的专用功能。 2 应急救援系统的总体设计 2.1 系统总体架构图（如图 1） 图 1 应急救援系统总体架构图 计算机技术应用 机电技术2009 年第 3 期 17 2.2 系统逻辑结构图（如图 2） 图 2 应急救援系统逻辑结构图 2.3 技术要点 2.3.1 DLL 内存共享技术 对各个模块采用动态链接库（简称 DLL）方 式，通过采用 DLL, 程序可以实现模块化，模块 与模块之间是独立的， 所以程序的加载速度更快， 且可以更为容易的将更新应用于各个模块中，同 时，使用 Dll 文件来封装数据链接信息，可以更 有效的防止别人采取数据库的链接信息。 2.3.2 GIS 地理信息展现与分析 调用 SuperMap Objects 组件的接口， 在系统 中实现对基础地图的二维展示及查询、叠加分析 等功能。 2.3.3 辅助决策分析 根据现有的救援案例库，智能分析出当前事 故最佳预案以及专家、可用社会资源库。 2.4 应急救援辅助决策的工作流程 当应急指挥中心接受到事故报警后，由接警 人员在应急指挥系统中记录事故情况，指挥人员 根据事故情况，首先根据事故的类别、发生地及 发生事故的单位，在地图上查询并自动定位该单 位，同时分析该单位在检验系统中的详细信息及 其拥有的设备基础信息及检验信息，根据查询结 果，初步判断可能发生事故的危险源，在辅助决 策分析模块中，选择相应的条件，自动从救援案 例库中查询出最匹配的预案、专家信息及可用的 社会资源信息，从而为指挥者提供现场救援的辅 助决策。 3 研发结果与实现功能 3.1 基础信息管理 基础信息的管理主要包括系统管理员对企业 内重大危险源、应急社会资源、地理信息、应急 预案、知识库、专家信息等基本信息的管理和维 护。 3.2 检验机构检验系统通信接口设计 系统采用webservices服务方式， 通过Soap 1.2 规范调用接口传输 XML 文档，从远程数据库中快 速地获取到查询的设备信息； 3.3 地图的可视化操作 实现对地图的各种操作，如地理信息展现、 放大、缩小、漫游、查询、闪烁等功能，如图 3 所示。 图 3 地理信息展示图 3.4 特种设备应急辅助决策 3.4.1 事故后果模拟 根据现场的条件，如风速、天气条件等，调 用爆炸或者泄露模拟模型， 根据计算后生成的点， 拟合成面，结果如图 4 所示（用不同的颜色，来 模拟展示重灾区、 中度影响区、 以及轻度影响区） 。 图 4 爆炸模拟图 3.4.2 人员疏散范围叠加分析 根据泄露模拟后的影响区域，对地图上叠加 部分的信息进行分析，得出叠加部分的信息（包 括单位、联系电话、联系人等）如图 5 所示（展 示了危险化学品泄露后的一个重度影响区，图中 对叠加部分信息进行分析并高亮显示） 。 机电技术2009 年第 3 期 计算机技术应用 18 图 5 危险化学品泄露模拟图 3.4.3 最佳预案的智能生成 根据已知的事故条件，从数据库中检索与输 入条件最相似的救援案例， 程序界面设计如图 6、 图 7 所示。 图 6 辅助决策事故条件图 图 7 最佳预案生成图 4 结束语 针对特种设备应急救援的特点，对特种设备 辅助决策系统进行了研发，系统以特种设备应急 救援预案为基础，利用计算机和地理信息技术， 直观的展现和模拟事故后果，形成功能齐全、反 应灵敏、运转高效、直观分析的应急救援体系， 提高了特种设备管理机构对重大事故应急救援的 效率，同时考虑到系统依赖于基础地理信息及应 急救援预案，因此，在建立应急指挥辅助决策系 统时，应考虑选用较为详细的地理地图及对应应 急救援预案数据库的补充添加，以提高本系统的 准确性及可靠性。 参考文献 [1] 杨秋霞.基于 GIS--SuperMap Objects 的地理信息系统二次开发[J].哈尔滨师范大学自然科学学报， 2005， 21 （06） . [2] 曹建成,赵绍兵.陕西省抗震救灾地理信息辅助支持系统设计与实现[J].地理信息世界, 2008， （06）. [3] 胡亚,李永树.基于组件式 GIS-SuperMap Objects 的二次开发[J]. 四川测绘，2004， （01）. [4]SuperMap Objects 开发教程[Z].北京北京超图地理信息技术有限公司, 2008. [5] 徐辉,杨华运,温晓虎,黄萍.企业应急救援指挥系统的研究[J].工业安全与环保， 2008，34（10）. [6] 廖树元.特种设备事故应急救援预案的编制与演练[J].中国设备工程，2005， （11）. [7] 赵丽鲜.应急指挥系统平台架构设计[J].办公自动化杂志，2008（06）. 作者简介曾远跃1982 年-男，在读工程硕士，主要从事特种设备检验及自动化设计开发。