CN104573032B - 用于核应急处置的应急模拟演练一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于核应急处置的应急模拟演练一体机，包括：数据库；GIS模块，用于提供GIS地理数据；数字预案模块，用于通过数据库来关联、组合任务库和主体库；编制演练计划模块，用于添加演练场景，并将相关数字预案中已分解的角色、阶段和任务信息导入演练场景中，以生成演练计划；演练执行模块，用于执行演练计划；应急资源模块，用于查询及定位应急资源，以及分析应急资源的供需情况；评估及总结模块，用于对应急演练进行评估和总结；过程记录模块。本发明的一体机具有实用高效的用户体验，以及完善预案的作用，另外，具有完备的互联互通能力、简单快捷的安装部署、设备兼容性强以及后期维护方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及应急管理技术领域，特别涉及一种用于核应急处置的应急模拟演练一体机。
背景技术
近年来，我国的核电事业持续迅速发展，至2020年，核电运行装机容量将由目前的1000多万千瓦发展到4000万千瓦。大量核电厂的运行，对提高我国的核安全水平提出了更高的要求。核应急是核安全管理的重要环节，2011年的福岛核事故表明，在核电厂发生严重事故的情形下，实施正确、高效的应急响应，对控制放射性污染的影响、保护工作人员、公众的健康和安全、减少经济和社会损失具有重要的意义。
核应急处置业务具有突发、偶发的特点，只有通过日常的演练才能不断优化应急管理机制以及应急处置流程，同时提高应急指挥人员的应急处置能力，挖掘应急管理工作中的漏洞，保持应急管理机构的警惕性和敏感性。但是面对实际演练准备周期长、参演人员多、演练耗费大等缺陷，如何降低演练成本，提高演练的效率变的尤为关键，模拟演练***应运而生。
然而，目前的模拟演练平台还难以完成***自动化的应急处置，无法达到自动提示应急响应人员在应急处置时的每个阶段应该去执行哪些具体任务，这在一定程度上会影响突发事件发生时应急响应人员的应急处置效率，不利于尽早尽快地对突发事件进行处理。
此外，目前的模拟演练***大多都是基于复杂的网络环境，面对多类设备和***的独立运行，设备兼容性难以保障，同时，没有统一的集中管理手段，***呈现运维困难的局面。如何快速有效地部署，提高***的易用性和稳定性，及达到后期的快速运维、降低***管理员的技能要求成为关键问题。并且，目前的模拟演练大多都是模拟业务处置，不能为指挥人员提供直观的效果展示，不利于指挥人员做出正确的判断。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种用于核应急处置的应急模拟演练一体机，具有实用高效的用户体验，以及完善预案的作用，另外，具有完备的互联互通能力、简单快捷的安装部署、设备兼容性强以及后期维护方便的优点。
为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种用于核应急处置的应急模拟演练一体机，包括：数据库，用于存储基础信息、地理信息、应急资源信息、气象信息和辐射监测信息，其中，所述数据库包括任务库、主体库、法规库、预案库、文档库、业务库和三维仿真模型；GIS模块，用于提供GIS地理数据；数字预案模块，用于对文本预案进行数字化处理，提取所述文本预案中的有效部分，概括归纳出应急响应人员的任务信息，并将所述任务信息进行拆分，从所述任务信息中提取出主体、动作、客体作为任务属性，并通过所述数据库来关联、组合任务库和主体库；编制演练计划模块，用于添加演练场景，并将搜索数字预案中已分解的角色、阶段和任务信息导入所述演练场景中，以生成演练计划；演练执行模块，用于执行所述演练计划；应急资源模块，用于查询及定位应急资源，以及分析应急资源的供需情况；评估及总结模块，用于对应急演练进行评估和总结；过程记录模块，用于记录演练过程中参演人员的实际操作及交互信息，以及补充演练现场的音视频、图片信息。
根据本发明实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机，应急模拟演练所需的软硬件模块都已经部署在一体机上，使用的时候不需要再重新部署；模拟演练平台的设计更加智能化，规范了核应急处置流程，并且加入了校验预案有效性及合理性的功能；***集成了大气扩散模型、后果评价模型及人员撤离模型，用来模拟演练过程中源项扩散过程以及人员撤离过程。因此，该一体机具有实用高效的用户体验，可以用来验证应急预案的合理性和有效性，进而达到完善预案的作用，并且，具有完备的互联互通能力，简单快捷的安装部署，设备兼容性强以及后期维护方便等优点。
另外，根据本发明上述实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述演练过程包括过程控制、场景模拟、场景展示、响应动作执行。
在一些示例中，所述演练执行模块用于根据事件或事故的状态与进程，自动读取数据库的内容，提取任务，并根据所述任务所包含的属性，分配给相应的应急响应人员。
在一些示例中，所述一体机以双机热备方式工作。
在一些示例中，所述一体机包括气载放射性物质扩散沉积模型、数字化人体模型和人员撤离模型。
在一些示例中，其特征在于，所述演练执行模块对放射性物质释放场景及核与辐射事故对周边人群的影响进行模拟，并根据核事故源项数据及气象条件，模拟泄露的放射性物质在大气中扩散及输运的过程，估算厂址周围放射性物质的浓度分布并进行展示，以及结合蒙特卡洛方法估算非均匀辐射场对人体产生的辐射剂量并进行展示。
在一些示例中，其特征在于，所述演练执行模块根据放射性物质浓度进行辐射剂量快速评估并进行展示。
在一些示例中，所述演练执行模块根据现有的人员分布、建筑及道路信息，模拟事故发生时核电厂人员在场内疏散的过程，并评估撤离方案的时间和风险。
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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机的结构框图；
图2是根据本发明一个实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机的软件***架构图；
图3是根据本发明一个实施例的应急模拟演练平台模块关系示意图；
图4是根据本发明一个实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机的工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机。
图1是根据本发明一个实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机的结构框图。图4是根据本发明一个实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机的工作流程图。结合图1和图4所示，本发明的一体机100包括：数据库110、GIS模块120、数字预案模块130、编制演练计划模块140、演练执行模块150、应急资源模块160、评估及总结模块170及过程记录模块180。
其中，在一些示例中，本发明实施例的一体机例如以双机热备方式工作。进一步地，一体机110例如包括气载放射性物质扩散沉积模型、数字化人体模型和人员撤离模型。
具体地，数据库110用于存储基础信息、地理信息、应急资源信息、气象信息和辐射监测信息，其中，数据库110包括动作库、主体库、法规库、预案库、文档库、业务库和三维仿真模型(例如图2所示)。
GIS(Geographic Information System，地理信息***)模块120用于提供GIS地理数据。
结合图3和图4，在演练准备初期，数字预案模块130用于对文本预案进行数字化处理，提取文本预案中的有效部分，概括归纳出应急响应人员的任务信息，并将任务信息进行拆分，从任务信息中提取出主体、动作、客体作为任务属性，并通过数据库110来关联、组合任务库和主体库，用以编制演练计划。
结合图3和图4，在编制演练计划时，编制演练计划模块140用于添加演练场景，并将相关数字预案中已分解的角色、阶段和任务信息导入到每个演练场景中，以生成演练计划。其中，演练计划编制人员也可以对数字预案中已导入的阶段信息、任务信息、角色信息等进行手动补充，并可以对事故发展序列和应急响应流程间的逻辑关系进行手动调整。
然后，为每个演练角色添加登录信息，为演练计划添加所需的演练文件，如工作方案、评估方案、保障方案、观摩手册等，以及为每个参演组织设定参演组权重，为每个任务添加评估准则及分值等信息，***自动统计每个分组的工作量，并且自动生成组织机构图及任务流程图，最终形成符合实际演练需要的演练计划。
演练计划编制完成后，演练执行模块150开始执行演练计划。在具体示例中，结合图3和图4，导调人员负责组织启动演练活动，推送任务，在整个演练过程中控制演练的进度，推送不同场景，并能够进行人为干预控制。演练执行模块150中建立与现实环境相对应的可交互控制的三维虚拟环境。并且，根据演练的需要，定制不同的演练场景，对场内和场外数公里范围内地形、地貌、厂内建筑、虚拟资源(包括人员、应急监测车)等进行构建。
进一步地，演练执行模块150在概要场景构建的基础上集成外部模型，对放射性物质释放场景及核与辐射事故对周边人群的影响等进行模拟。根据核事故源项数据以及气象条件，模拟泄漏的放射性物质在大气中扩散及输运的过程，估算厂址周围放射性物质的浓度分布并进行展示，并结合蒙特卡洛方法，估算非均匀辐射场对人体(例如包括肺、骨髓、甲状腺、子宫、皮肤等器官)产生的辐射剂量并进行展示。其中，演练执行模块150根据放射性物质浓度进行辐射剂量快速评估并进行展示。另外，演练执行模块150根据现有的人员分布、建筑及道路信息，模拟事故发生时核电厂人员在场内疏散的过程，进而评估撤离方案的时间和风险。
进一步地，参演人员根据角色权限加入不同的演练小组，参与演练。演练过程中，演练执行模块150根据事件或事故的状态与进程，自动读取数据库110的内容，提取任务，根据该任务所包含的属性，分配给相应的应急响应人员，达到自动化目的。
具体地说，任务接收人员点击要执行的任务，可以触发该任务的动作，此动作调用相关动作内容，如果是调用文件类，点击“任务执行”按钮时，自动调用事先关联的文件模版，并修改任务的执行状态为“已完成”。如果是三维分析模型，自动调用***自带的模型，当模型分析结束时任务的执行状态自动修改为“已完成”。如果是协作类任务，演练执行模块150弹出即时通讯功能，参演人员间进行即时通讯，任务的执行状态自动修改为“已完成”。
应急资源模块160用于查询及定位应急资源，以及分析应急资源的供需情况。
评估及总结模块170用于对应急演练进行评估和总结。具体地，评估人员在演练执行过程中可以查看场景信息及任务执行信息，演练结束后评估人员根据任务的执行情况按任务组、角色人员进行打分，演练评审专家对各环节进行点评、分析与记录，并可生成演练总结报告，例如图3所示。
过程记录模块180用于记录演练过程中参演人员的实际操作及交互信息，以及补充演练现场的音视频、图片信息。其中，在本发明的一个实施例中，演练过程例如包括过程控制、场景模拟、场景展示、响应动作执行。当然，用户可以手动丰富过程记录信息，并可通过过程记录模块180对演练过程进行查看，例如图3所示。
综上，根据本发明实施例的一体机100，将模拟演练所需的所有软硬件模块及支撑模型都集成在一起(例如图2所示)，使用的时候不需要在重新部署，节省了部署时间。在不同的网络环境下，不需要再重新调试，只需要将参演人员使用的终端经过网络设备与应急模拟演练一体机相连接，就可以访问一体机进行演练，解决了复杂网络环境下，多类设备和***的独立运行及设备兼容性问题。另外，通过双机热备，减少了***出现问题的几率，一体机110的模式，方便了运维人员的后期维护，缩短了查找问题、解决问题的时间。
同时，通过一体机100可以进行演练计划与脚本编制，参与人员根据脚本内容进行演练；演练过程中，可以设置与注入突发情况，***有针对性地进行考核，考察参与演练的人员在此种情况下的应急操作。通过评估指标可以对演练过程进行评估，以对该次演练进行总结，提出改善预案的建议，最终达到提高参演人员的应急能力以及完善应急预案的作用。***一体机100的智能化更多体现在其可以根据事件或事故的状态与进程，自动读取数据库的内容，提取任务，根据该任务所包含的属性，分配给相应的应急响应人员。
进一步地，根据一体机100的大气扩散模型及后果评价模型能准确模拟核电厂内外的核辐射水平，并且在严重事故发生时，分析计算现实源项，并根据风力、风向等参数，结合地理因素的情况，确定现实应急区域，使应急指挥选择正确、合理、有效的防护措施，选择合适的撤离路线撤离人员，从而减少核事故对人员的伤害。另外，一体机100的支持模型可以使得模拟演练过程更加逼真，便于应急指挥选择更加正确的应急措施。
根据本发明实施例的用于核应急处置的应急模拟演练一体机，应急模拟演练所需的软硬件模块都已经部署在一体机上，使用的时候不需要再重新部署；模拟演练平台的设计更加智能化，规范了核应急处置流程，并且加入了校验预案有效性及合理性的功能；***集成了大气扩散模型、后果评价模型及人员撤离模型，用来模拟演练过程中源项扩散过程以及人员撤离过程。因此，该一体机具有实用高效的用户体验，可以用来验证应急预案的合理性和有效性，进而达到完善预案的作用，并且，具有完备的互联互通能力，简单快捷的安装部署，设备兼容性强以及后期维护方便等优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种用于核应急处置的应急模拟演练一体机，其特征在于，其中，所述一体机包括气载放射性物质扩散沉积模型、数字化人体模型和人员撤离模型，所述一体机还包括：
数据库，用于存储基础信息、地理信息、应急资源信息、气象信息和辐射监测信息，其中，所述数据库包括任务库、主体库、法规库、预案库、文档库、业务库和三维仿真模型；
GIS模块，用于提供GIS地理数据；
数字预案模块，用于对文本预案进行数字化处理，提取所述文本预案中的有效部分，概括归纳出应急响应人员的任务信息，并将所述任务信息进行拆分，从所述任务信息中提取出主体、动作、客体作为任务属性，并通过所述数据库来关联、组合任务库和主体库；
编制演练计划模块，用于添加演练场景，并将相关数字预案中已分解的角色、阶段和任务信息导入所述演练场景中，以生成演练计划；
演练执行模块，用于执行所述演练计划，具体包括：所述演练执行模块对放射性物质释放场景及核与辐射事故对周边人群的影响进行模拟，并根据核事故源项数据及气象条件，模拟泄露的放射性物质在大气中扩散及输运的过程，估算厂址周围放射性物质的浓度分布并进行展示，以及结合蒙特卡洛方法估算非均匀辐射场对人体产生的辐射剂量并进行展示，所述演练执行模块根据放射性物质浓度进行辐射剂量快速评估并进行展示，所述演练执行模块根据现有的人员分布、建筑及道路信息，模拟事故发生时核电厂人员在场内疏散的过程，并评估撤离方案的时间和风险；
应急资源模块，用于查询及定位应急资源，以及分析应急资源的供需情况；
评估及总结模块，用于对应急演练进行评估和总结；
过程记录模块，用于记录演练过程中参演人员的实际操作及交互信息，以及补充演练现场的音视频、图片信息。
2.如权利要求1所述的用于核应急处置的应急模拟演练一体机，其特征在于，所述演练过程包括过程控制、场景模拟、场景展示、响应动作执行。
3.如权利要求1所述的用于核应急处置的应急模拟演练一体机，其特征在于，所述演练执行模块用于根据事件或事故的状态与进程，自动读取数据库的内容，提取任务，并根据所述任务所包含的属性，分配给相应的应急响应人员。
4.如权利要求1-3任一项所述的用于核应急处置的应急模拟演练一体机，其特征在于，所述一体机以双机热备方式工作。
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