CN104967695A - 矿山应急救援指挥信息生成传递***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了矿山应急救援指挥信息生成传递***及方法，矿山应急救援指挥信息生成传递***，包括救援现场子***、井下指挥基地子***、地面指挥中心、远程指挥中心子***和移动指挥中心子***，其特征在于：救援现场子***中，第一无线摄像机、第一无线手机、第一无线环境参数传感器和第一无线生命体征检测仪分别通过第一无线基站、第二无线基站、…或第n无线基站与无线/有线转换器进行无线通讯；井下指挥基地子***中，第二无线摄像机、第二无线手机、第二无线环境参数传感器和第二无线生命体征检测仪分别与矿用本安计算机进行无线通讯；第三无线摄像机和第三无线手机分别与地面基站进行无线通讯；可广泛应用在煤矿、非煤矿山等领域。

Description

矿山应急救援指挥信息生成传递***及方法
技术领域：
本发明涉及***及方法，具体涉及一种矿山应急救援指挥信息生成、传递***及方法。
技术背景：
现场应急指挥体现了应急管理的基本职能和工作目标，是矿山事故灾难应急管理的核心内容和关键环节。由于矿山事故灾难的类型多、演变过程复杂，应急指挥通常需要在时间紧迫和环境多变条件下进行，应急指挥***能及时、准确、有效推动应急信息流正常运转关系，弥补信息不对称和信息缺失，提高应急管理水平和指挥官的决策能力。
应急指挥***作为救援过程中信息传递的主要工具，是进行应急救援和应急处置的基础和前提。目前我国矿井应急救援通信装备水平逐步提高，有效地提高了应急救援信息水平，但是仍然存在以下问题：信息、人员、救援物资的运转流程混乱，造成物资浪费，指挥效率低。应急救援通信网络技术规格和信息传输流程很难统一，各级信息平台组成复杂。应急信息***的建设和应用不足不规范，应急信息分布不均，共享度集成度低，不同职能部门的信息源和信息用户之间缺乏稳定、直接的信息渠道。沟通方式以横向和逐级纵向为主，较少对角线和越级纵向的跳板式沟通规范，对紧急情况下的信息沟通支持程度低；信息链演化模式单一,时间连续性不强，抗灾能力弱。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供矿山应急救援指挥信息生成传递***及方法。
为了解决上述问题，本发明技术方案是，矿山应急救援指挥信息生成传递***，包括救援现场子***、井下指挥基地子***、地面指挥中心、远程指挥中心子***和移动指挥中心子***，其特征在于：
救援现场子***中，第一无线摄像机、第一无线手机、第一无线环境参数传感器和第一无线生命体征检测仪分别通过第一无线基站、第二无线基站、…和/或第n无线基站与无线/有线转换器进行无线通讯；
井下指挥基地子***中，第二无线摄像机、第二无线手机、第二无线环境参数传感器和第二无线生命体征检测仪分别与矿用本安计算机进行无线通讯；
地面指挥中心中，第三无线摄像机和第三无线手机分别与地面基站进行无线通讯；
远程指挥中心中，第四无线摄像机和第四无线手机分别与第一级应急指挥通信平台进行无线通讯；第五无线摄像机和第五无线手机分别与第二级应急指挥通信平台进行无线通讯；第六无线摄像机和第六无线手机分别与第三级应急指挥通信平台进行无线通讯；
移动指挥中心中，无线摄像机和无线手机分别与移动指挥平台进行无线通讯；
并且：井下基站同时与矿用本安计算机、无线/有线转换器以及第二避雷器连接；地面基站同时与监控计算机和第一避雷器连接；第二避雷器与第一避雷器连接；同时，地面基站通过公网/专网与移动指挥平台、第一级应急指挥通信平台、第二级应急指挥通信平台、第三级应急指挥通信平台以及服务器连接。
根据本发明所述的矿山应急救援指挥信息生成传递***的优选方案，服务器中设置有信息处理模块，信息处理模块用于维护***网络，将各子***平台统一管理，与终端应用设备进行直接数据交流，实现指挥信息的传递与存储管理；
信息处理模块包括***配置信息模块和指挥信息数据模块；其中：
***配置信息模块用于存储***中各个设备的配置信息，服务器启动后***配置信息模块读出设备的配置信息，创建服务器数据采集任务，对无线环境参数传感器和无线生命体征检测仪进行设备状态检测、侦听无线手机注册拔号及通话管理，获取无线摄像机的视频数据，并根据采集的数据与预置模型进行对比，当满足预警或事故灾难条件时，生成预警信息、应急响应信息、应急处置信息以及实时跟踪信息，并将信息存储于指挥信息数据模块中。
根据本发明所述的矿山应急救援指挥信息生成传递***的优选方案，公网/专网包括以太网、矿山救援专用通讯平台、有线/卫星转换器和通信卫星；有线/卫星转换器与通信卫星进行无线通讯。
矿山应急救援指挥信息生成传递方法，其特征在于：
包括如下步骤：
第一步：建立基础信息：将矿井水文地质数据、监控***历史数据、救援现场子***和井下指挥基地子***的配置数据存储于服务器；
第二步：救援现场子***中第一无线环境参数传感器、第一无线生命体征检测仪、第一无线摄像机和第一无线手机对环境进行数据采集和监测，并将采集和监测的数据通过无线基站、无线/有线转换器、井下基站、第二避雷器与第一避雷器以及地面基站、公网/专网传输到服务器；井下指挥基地子***中的第二无线摄像机、第二无线手机、第二无线环境参数传感器和第二无线生命体征检测仪对环境进行数据采集和监测，并将采集和监测的数据通过矿用本安计算机井下基站、第二避雷器与第一避雷器以及地面基站、公网/专网传输到服务器，即信息终端的语音、图像和监测数据通过无线基站、有线/无线转换器、井下基站、地面基站与公网/专网连接通信，再传递到服务器；
第三步：服务器(10)将收到的信息与基础信息进行对比，服务器按预置的预警模型进行分析，当满足预警或事故灾难条件时，生成预警信息和应急响应信息；
第四步：服务器根据应急预案、决策模型判断预警信息和应急响应信息的应急响应级别,根据急响应级别判断信息传递节点，并将信息通过公网/专网传递到相应的应急指挥通信平台和移动指挥平台；
第五步：应急指挥通信平台对应急响应信息进行分析，将分析信息通过公网/专网发送到指挥决策终端、信息分析存储终端和信息发布终端，指挥决策终端生成指挥、决策信息，并将指挥、决策信息通过公网/专网传输到服务器、信息分析存储终端和信息发布终端；信息分析存储终端对信息进行存储；信息发布终端对信息进行发布；
第六步，服务器依据指挥、决策信息及预案，将指挥、决策信息通过公网/专网逐级下行传递到第一级指挥平台、第二级指挥平台和第三级指挥平台和地面指挥基地，最终到达井下指挥基地子***的信息终端,救灾现场人员根据指令实施救援，并通过信息终端实时反馈现场救援进展和环境信息，进入下一轮作业待命状态。
本发明所述的矿山应急救援指挥信息生成传递***的有益效果是：本发明不仅具有通信***语音、图像和环境参数的监测监控与指挥，还能够根据灾区现场信息生成预警信息和应急响应信息逐级上传、存储和发布，同时，指挥决策终端生成指挥、决策信息，并逐级下行传递，使救护现场能依据指挥、决策信息及时处置，实现应急指挥***硬件与软件的有效结合，有效提高应急通信***的实用性，可广泛应用在煤矿、非煤矿山等领域。
附图说明
图1为本发明所述的矿山应急救援指挥信息生成传递***结构示意图。
图2为本发明所述的矿山应急救援指挥信息生成传递流程。
图3矿山应急指挥环形信息传递模型的简化模型。
图4矿山应急救援指挥信息生成传递***服务器处理软件流程图。
图5矿山应急救援指挥信息生成传递***客户端应用软件流程图。
具体实施方式
参见图1，矿山应急救援指挥信息生成传递***，包括救援现场子***、井下指挥基地子***、地面指挥中心、远程指挥中心子***和移动指挥中心子***，其特征在于：
救援现场子***中，第一无线摄像机11、第一无线手机12、第一无线环境参数传感器13和第一无线生命体征检测仪A分别通过第一无线基站161、第二无线基站162、…和/或第n无线基站16n与无线/有线转换器15进行无线通讯；
井下指挥基地子***中，第二无线摄像机21、第二无线手机22、第二无线环境参数传感器23和第二无线生命体征检测仪24分别与矿用本安计算机25进行无线通讯；
地面指挥中心中，第三无线摄像机31和第三无线手机32分别与地面基站4进行无线通讯；
远程指挥中心中，第四无线摄像机41和第四无线手机42分别与第一级应急指挥通信平台43进行无线通讯；第五无线摄像机51和第五无线手机52分别与第二级应急指挥通信平台53进行无线通讯；第六无线摄像机61和第六无线手机62分别与第三级应急指挥通信平台63进行无线通讯；
移动指挥中心中，无线摄像机71和无线手机72分别与移动指挥平台73进行无线通讯；
并且：井下基站1同时与矿用本安计算机25、有线/无线转换器15以及第二避雷器3连接；地面基站4同时与监控计算机5和第一避雷器2连接；第二避雷器3与第一避雷器2连接；同时，地面基站4通过公网/专网8与移动指挥平台73、第一级应急指挥通信平台43、第二级应急指挥通信平台53、第三级应急指挥通信平台63以及服务器10连接。指挥决策终端9、信息分析存储终端91和信息发布终端92与公网/专网8连接。
公网/专网8包括：以太网81、专用通讯平台82、有线/卫星转换器84和通信卫星83；有线/卫星转换器84与通信卫星83进行无线通讯。
服务器10中设置有信息处理模块，信息处理模块用于维护***网络，将各子***平台统一管理，与终端应用设备进行直接数据交流，实现指挥信息的传递与存储管理；
信息处理模块包括***配置信息模块和指挥信息数据模块；其中：
***配置信息模块用于存储***中各个设备的配置信息，服务器10启动后***配置信息模块读出设备的配置信息，创建服务器数据采集任务，对无线环境参数传感器和无线生命体征检测仪进行设备状态检测、侦听无线手机注册拔号及通话管理，获取无线摄像机的视频数据，并根据采集的数据与基础信息进行对比，当满足预警或事故灾难条件时，生成预警信息、应急响应信息、应急处置信息以及实时跟踪信息，并将信息存储于指挥信息数据模块中。
如图2所示，矿山应急救援指挥信息生成传递方法，包括如下步骤：
第一步：建立基础信息：将矿井水文地质数据、监控***历史数据、救援现场子***和井下指挥基地子***的配置数据存储于服务器；建立预警模型以及应急预案、决策模型；
第二步：救援现场子***中第一无线环境参数传感器13、第一无线生命体征检测仪14、第一无线摄像机11和第一无线手机12对环境进行数据采集和监测，并将采集和监测的数据通过无线基站、有线/无线转换器15、井下基站、第二避雷器3与第一避雷器2以及地面基站、公网/专网8传输到服务器10；井下指挥基地子***中的第二无线摄像机21、第二无线手机22、第二无线环境参数传感器23和第二无线生命体征检测仪24对环境进行数据采集和监测，并将采集和监测的数据通过矿用本安计算机25井下基站、第二避雷器3与第一避雷器2以及地面基站、公网/专网8传输到服务器10；
第三步：服务器10中的***配置信息模块将收到的信息与预置的预警模型进行对比，当满足预警或事故灾难条件时，生成预警信息和应急响应信息；
第四步：服务器10根据应急预案、决策模型判断应急响应级别，根据急响应级别判断信息传递节点，并将信息通过公网/专网8传递到相应的应急指挥通信平台和移动指挥平台73；
第五步：应急指挥通信平台对应急响应信息进行分析，将分析信息通过公网/专网8发送到指挥决策终端、信息分析存储终端和信息发布终端，指挥决策终端生成指挥、决策信息，并将指挥、决策信息通过公网/专网8传输到服务器10、信息分析存储终端和信息发布终端；信息分析存储终端对信息进行存储；信息发布终端对信息进行发布；
第六步，服务器10依据指挥、决策信息及预案，将指挥、决策信息通过公网/专网8逐级下行传递到各信息传递节点。
如图3所示，具体为：
H时间段，现场监控与预警阶段。将矿井水文地质数据、救援现场子***和井下指挥基地子***的配置数据存储于服务器；并建立预警模型以及应急预案、决策模型；同时对井下灾区应急救援信息进行实时监测；
I时间段，灾害信息生成与上报。灾害事故发生后，数据采集终端包括第一无线环境参数传感器13、第一无线生命体征检测仪14、第一无线摄像机11和第一无线手机12采集现场数据，并将现场数据通过通信终端传递到企业井下指挥基地子***、地面指挥中心和服务器10，服务器10根据预警模型生成预警信息和应急响应信息；根据应急预案、决策模型判断预警信息和应急响应信息的应急响应级别，根据急响应级别判断信息传递节点，通过公网/专网8逐级上传到第三级指挥通信平台63县/地市级、第二级指挥通信平台53省部级、第一级指挥通信平台43国家级和移动指挥平台73。
J时间段，应急信息分析、决策与发布。应急指挥通信平台对应急响应信息进行分析，将分析信息通过公网/专网8发送到指挥决策终端9、信息分析存储终端91和信息发布终端92，指挥决策终端9生成指挥、决策信息，并将指挥、决策信息通过公网/专网8传输到服务器10、信息分析存储终端和信息发布终端；信息分析存储终端对信息进行存储；信息发布终端对信息进行发布；
K时间段，应急执行指令下达。服务器10依据指挥、决策信息及预案，将指挥、决策信息通过公网/专网8逐级下行传递到各信息传递节点；下行各信息传递节点包括第一级指挥通信平台国家级、第二级指挥通信平台省部级、第三级指挥通信平台县/地市级、地面指挥中心、井下指挥基地子***，最终由救援现场子***接收指挥、决策信息，形成一个闭环信息传递***。
如图4所示，服务器中安装有信息处理软件，信息处理软件用于维护***网络，将各子***平台统一管理，与终端应用设备进行直接数据交流，实现指挥信息的传递与存储管理。服务器信息处理软件包括一个***配置信息库和一个指挥信息数据库。***配置信息库存储各个设备的配置信息，服务器启动后读出相关数据，创建服务器数据采集任务，进行设备状态检测、手机注册拔号及通话管理，获取视频数据，生成预警信息和应急响应信息，存储于指挥信息数据库中，根据应急预案、决策模型判断预警信息和应急响应信息的应急响应级别，根据急响应级别判断信息传递节点并传送信息，存储于指挥信息数据库中。服务器设计有一个通信接口，该接口通过公网/专网与***平台终端通信，平台终端客户端通过该接口从指挥信息数据库中获取各类数据。
参见图5，***终端安装客户端信息应用软件，该软件运行于各应急指挥平台终端和矿用本安计算机以及监控计算机，为用户提供可视化人机交互界面，从服务器端获取各类应急救援指挥信息并显示。客户端信息应用软件交互部分由界面编辑模块和模拟界面显示模块两部分组成。界面编辑模块组织生成各指挥平台端用户感兴趣的数据显示内容，将配置信息存储于配置数据库，客户端每次启动后从配置数据库中读取。模拟界面显示模块以界面配置信息数据为依据，可显示各类查询数据和实时动态数据。客户端信息应用软件通过客户端通信接口从数据库10中获取各类数据，数据缓存于客户端通信数据库中，界面显示模块从客户端通信数据库提取数据并显示。
本发明上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明的权利要求进行限制，其它的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变及等效置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.矿山应急救援指挥信息生成传递***，包括救援现场子***、井下指挥基地子***、地面指挥中心、远程指挥中心子***和移动指挥中心子***，其特征在于：
救援现场子***中，第一无线摄像机(11)、第一无线手机(12)、第一无线环境参数传感器(13)和第一无线生命体征检测仪(A)分别通过第一无线基站(161)、第二无线基站(162)、…和/或第n无线基站(16n)与无线/有线转换器(15)进行无线通讯；
井下指挥基地子***中，第二无线摄像机(21)、第二无线手机(22)、第二无线环境参数传感器(23)和第二无线生命体征检测仪(24)分别与矿用本安计算机(25)进行无线通讯；
地面指挥中心中，第三无线摄像机(31)和第三无线手机(32)分别与地面基站(4)进行无线通讯；
远程指挥中心中，第四无线摄像机(41)和第四无线手机(42)分别与第一级应急指挥通信平台(43)进行无线通讯；第五无线摄像机(51)和第五无线手机(52)分别与第二级应急指挥通信平台(53)进行无线通讯；第六无线摄像机(61)和第六无线手机(62)分别与第三级应急指挥通信平台(63)进行无线通讯；
移动指挥中心中，无线摄像机(71)和无线手机(72)分别与移动指挥平台(73)进行无线通讯；
并且：井下基站同时与矿用本安计算机、无线/有线转换器以及第二避雷器(3)连接；地面基站同时与监控计算机和第一避雷器(2)连接；第二避雷器(3)与第一避雷器(2)连接；同时，地面基站通过公网/专网与移动指挥平台、第一级应急指挥通信平台、第二级应急指挥通信平台、第三级应急指挥通信平台以及服务器(10)连接。
2.根据权利要求1所述的矿山应急救援指挥信息生成传递***，其特征在于：服务器(10)中设置有信息处理模块，信息处理模块用于维护***网络，将各子***平台统一管理，与终端应用设备进行直接数据交流，实现指挥信息的传递与存储管理；
信息处理模块包括***配置信息模块和指挥信息数据模块；其中：
***配置信息模块用于存储***中各个设备的配置信息，服务器(10)启动后***配置信息模块读出设备的配置信息，创建服务器数据采集任务，对无线环境参数传感器和无线生命体征检测仪进行设备状态检测、侦听无线手机注册拔号及通话管理，获取无线摄像机的视频数据，并根据采集的数据与预置模型进行对比，当满足预警或事故灾难条件时，生成预警信息、应急响应信息，并将信息存储于指挥信息数据模块中。
3.矿山应急救援指挥信息生成传递方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：建立基础信息：将矿井水文地质数据、监控***历史数据，救援现场子***和井下指挥基地子***的配置数据存储于服务器；并建立预警模型以及应急预案、决策模型；
第二步：救援现场子***中第一无线环境参数传感器(13)、第一无线生命体征检测仪(14)、第一无线摄像机(11)和第一无线手机(12)对环境进行数据采集和监测，并将采集和监测的数据通过无线基站、无线/有线转换器(15)、井下基站、第二避雷器(3)与第一避雷器(2)以及地面基站、公网/专网(8)传输到服务器(10)；
第三步：服务器(10)将收到的信息与预置的预警模型进行分析，当满足预警或事故灾难条件时，生成预警信息和应急响应信息；
第四步：服务器根据应急预案、决策模型判断预警信息和应急响应信息的应急响应级别，根据急响应级别判断信息传递节点，并将信息通过公网/专网(8)传递到相应的应急指挥通信平台和移动指挥平台(73)；
第五步：应急指挥通信平台对应急响应信息进行分析，将分析信息通过公网/专网(8)发送到指挥决策终端、信息分析存储终端和信息发布终端，指挥决策终端生成指挥、决策信息，并将指挥、决策信息通过公网/专网(8)传输到服务器(9)、信息分析存储终端和信息发布终端；信息分析存储终端对信息进行存储；信息发布终端对信息进行发布；
第六步，服务器(9)依据指挥、决策信息及预案，将指挥、决策信息通过公网/专网(8)逐级下行传递到各信息传递节点。
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