应急调度系统（精选12篇）
应急调度系统 篇1
笔者所在单位是为现河采油厂提供生产保障服务而成立的后勤生产服务综合大队, 主要工作是承担井下工具的收送和油井洗井、试压, 作业井架搬家等任务。我单位有门类繁多的油田特种车辆。采油厂生产任务重, 作业井次频繁, 井场分布广, 跨越地域距离大, 分布在东营市的东营区、广饶县、垦利县和滨州市的博兴县等, 井场路面差。因此, 遇到突发事件, 科学合理的调度特种车辆应急处理显的非常重要。
1特种车辆调度应急系统的指导思想和必要性
应急处理系统的指导思想是以《中华人民共和国突发事件应对法》重要思想为指导, 体现以人为本, 把保障职工群众生命财产安全作为重大突发事件应急处理的首要任务。真正将“安全第一, 预防为主”方针落到实处。建立统一指挥, 职责分明, 反应有序, 处置有力的应急处理体系。
采油厂生产过程中, 由于地质原因、工艺问题、自然灾害等因素都可能引发突发事件发生, 而且据有不可知性、不可预测性和危害大等特点, 如果处理不当、不及时, 可能造成的灾害或使环境灾害扩大。及时准确合理的安排调度特种车辆处理突发事件就显得万分重要和紧急程度了。结合当前生产和现有条件, 我们采用采油厂现有的“生产管理系统”平台和特种车辆都装有“GPS技术”平台, 组织机构及职责分工、建立应急处理预案, 应用通讯手段, 打造出特种车辆应急系统。
2系统的构成和组织结构
系统有3大部分组成, 采油厂现有的采油厂“生产管理系统”平台, “GPS技术”平台, 应急预案系统启动。
1) 利用“生产管理系统“平台, 了解特种车辆运行状态, 确保突发事件, 就近合理安排特种车辆抢抢险需要, 生产管理系统是采油厂生产办开发的采油厂各单位生产进度汇报平台。这个平台及时准确的反映每个作业井的工作进度及遇到的问题。为我们了解特种车辆作业情况提供了及时准确的信息。突发事件, 抢时间最重要, 可根据采油厂生产办调度指令, 综合大队调度启动突发事件预案, 并向大队值班领导汇报。本着就近原则及时准确调度特种车辆使用, 避免出现误工现象, 为抢险赢得时间。2008年9月16日, 官2-2单井拉油车, 由于进井场道路泥泞被陷, 井场油罐快满, 出现油冒大罐险情, 相关工作人员接到采油厂生产办调度指令后, 通过“生产管理系统”了解在该井3公里的地方官114有推土机在推井场, 及时调度推土机到官2-2井保拉油车。因为抢险车辆及时到位, 所以避免了油冒罐险情。
2) 利用车辆“GPS技术”平台, 随时掌握车辆动态和位置, 确保抢险特种车辆及时到位, 大大提高工作效率。“GPS技术”平台是采油厂安全科对采油厂车辆安装的一种新型技术, 它能监控和记录车辆行驶路线, 可随时掌握车辆所在位置, 为我们监控特种车辆行驶路线, 工作地点提供了及时准确的资料。根据车辆的位置确定调度对象和分配任务, 高效、科学、规范的突发事件应急处理。例如, 2008年5月12日, 河31-60井正在作业, 发生作业井出油险情。相关工作人员接到采油厂指令后, 利用车辆“GPS技术”平台, 发现有1套路过该井去河146-11井冲砂的特种车辆, 及时联系调度这套特种车辆抢险洗井。由于抢险及时, 从而避免了一次环境污染事故。
3) 应急处理预案平台。首先建立综合大队应急小组, 确定应急小组人员组成, 指定应急特种车辆和抢险物资。对突发事件进行4类等级划分, 设定相应处理方案集成在大队调度专用电脑里, 一类为重大灾害类, 如井喷, 化学品泄露等, 就近调集所有特种车辆去现场, 组织应急小组抢险。二类为紧急事故, 如泄油事故等, 就近调集所有特种车辆去现场, 组织应急小组做准备。三类为突发事件, 组织应急小组去处理。四类为恶劣天气类, 出现恶劣天气, 综合大队就启动应急预案, 加强人员值班, 安排抢险特种车辆做准备。
4) 突发事件应急处理制度和通讯保障。做好重大突发事件应急处理制度。 (1) 重大突发事件发生后, 必须及时逐级上报大队领导并做好详细记录。 (2) 做好应急物资的管理, 任何单位和个人不得擅自挪用、挤占应急救援物资和设施。 (3) 相关部门、人员的职责分工和通讯联系。与厂生产调度和大队基层队, 设立专用网络电话。与特种车辆操作员利用“GPS文字系统”和手机通讯沟通。保持通讯畅通。 (4) 应急预案演练制度, 每个季度, 对突发事件进行一次演练, 发现问题, 解决问题。
从以上的分析可以看出, 特种车辆应急系统的特点是高效、科学、规范的突发事件应急处理。在调度指挥系统上集成应急预案, 可以在突发事件发生时, 调度人员启动相应预案, 科学组织, 避免调度值班人员遇突发事件慌张, 无从下手的局面。系统运行过程中的注意事项是有关的生产调度人员要24小时在岗, 调度指令要清晰明了。确保信息与指挥的畅通。接收采油厂生产办调度指令和大队领导指令后, 同时简要询问险情、地址、需要的特种车辆类型数量, 并做好记录。动作迅速、准确启动相应突发事件预案, 组织好抢险任务的完成。充分发挥突发事件应急系统的智能化, 反应快的特点。
摘要：油田采油作业生产过程中, 突发事件频繁。特种车辆应用广泛, 为了加强重大突发事件的预防与控制, 及时有效地处理采油厂内部发生的重大突发事件, 最大限度地减少突发事件造成的人员伤亡和财物损失, 本着“预防为主, 常备不懈”的思想, 特制定特种车辆应急系统。
关键词：特种车辆,调度,应急系统
应急调度系统 篇2
1、在日常工作中，公司预留一名有经验的驾驶员，作为应急所用。
2、应急车辆驾驶员必须随时听从应急小组的调度，保证及时、准确到达指
定的用车地点和完成工作任务，并及时反馈出车情况。
3、应急小组调度人员要与应急车辆驾驶员保持通讯联络，随时了解应急车
辆的工作状况。
4、启动车辆调度应急预案的条件：
（1）车辆运行中出现重大交通事故时
（2）接到紧急救援信号时;
（3）发现重大灾害事故需救援时；
（4）接到应急小组和公司领导的紧急命令时；
（5）车辆调度过程中出现重大失误时。
5、启动车辆调度应急预案的人员和程序：
（1）启动车辆应急预案的人员是应急小组
（2）应急预案信息接受者要在第一时间内作出反应并及时将信息告知应
急预案的人员；
（3）启动车辆应急预案的人员要迅速将调度指令准确地下达给应急车辆
驾驶员；
（4）应急车辆驾驶员接到指令后立即驾驶车辆赶往和准时到达执行任务
应急调度系统 篇3
关键词:应急响应; 惩罚系数; 效用函数; 风险占优
中图分类号:F50 文献标志码:A文章编号:1002—2589(2010)17—0040—05
一、引言
应急响应是指灾害发生之后,响应组织和人员及时制定救援计划、采取救援措施、开展救援活动、抢救和妥善安置受灾人员、减少灾害损失的过程。在该过程中,应急物资调配决策时应急响应的核心任务。目前,在应急物资调配决策模型方面,许多学者已做了大量的研究。Gupta和Shetty研究了在多事故点的灾害管理下,使用博弈论解决资源分配的问题[1～2]。张婧等人提出了基于效用理论和偏好排序的应急资源的分配模型,综合考虑了事故的严重程度、响应时间、救援可靠性等多个优化目标和影响因素[3]。姚杰等(2004)在动态博弈模型的框架下分析了突发事件应急管理中“危机事件”与“危机管理者”之间的动态博弈过程,并探讨了如何利用博弈模型生成预案[4]。田廓等(2009)通过对电网应急管理典型环节的分析,定义了电网事故与电网管理者的博弈关系,根据贝叶斯法则提出了电网应急管理的动态决策框架,通过电网事故信息与管理决策之间的反复博弈,修正应急预案,直至事故得到控制[5]。杨继君等(2008)从多灾点所需应急资源的角度出发,提出了基于非合作博弈的应急资源调度模型和算法[6]。吴诗辉等(2009)研究了模糊信息条件下的应急资源调度问题,将参与应急出救点数目最少和按期完成任务概率最大同时作为优化目标得到一组Pareto最优解[7]。
综上文献所述,关于应急物资调配决策因素重点考虑调配的时效性,在保证时间最优的基础上考虑调配方案的经济性。突发事件本身的随机变化与动态等的性质决定了应急管理的资源调配是一个动态的多阶段过程[4]。对于大多数的突发事件,在应急响应的初级阶段,很难筹措足够的物资及时满足各个受灾地点的需要,这就需要以后的阶段对于前阶段因资源供给不及时导致的损失进行弥补,否则会使得突发事件恶化和次生灾害发生的威胁增加。从服务管理的角度讲,就是要通过信息反馈和对灾害发展情况的评估,通过多阶段的物资调配来满足不同阶段受灾地点对物资的需求,从而使决策水平更加贴近现实,提高服务质量。
弈论提供了一种有效的工具来解决多事故点之间利益协调问题。但目前关于博弈论在应急响应决策的研究只涉及到如何建立决策模型方面[1～3] [6]。而对于存在多个纳什均衡解时,如何选择方案没有明确指出。首先,本文在基于非合作博弈的基础上,研究多阶段决策情况下,多救援点和多受灾地点关于应急物资调配决策模型。其次,当决策存在多重纳什均衡时,该模型使用风险占优方法选择出唯一的均衡解,并为判断决策质量提供了参考。
二、应急物资调度动态决策模型
根据突发事件的应急资源的需求特点,假设存在n个受灾地点,m个救援点(资源供给点),应急资源为一种,则对突发事件资源需求和分布状况的数学描述的标准描述为:
G={C,(Si),(Pi),i∈N}
其中,C={C1,C2,…,Ci,…,Cn}表示局中人的集合,即受灾地点的集合。Si表示受灾地点Ci的策略集,Pi表示受灾地点Ci的支付集。在该博弈模型中,各个受灾地点通过对应急物资的竞争形成博弈关系。
设资源需求向量Q表示n个受灾地点对资源的需求情况,Q=(q1,q2,…,qi,…,qn),其中qi分量表示Ci(i=1,…,n)所需要资源的数量;救援点为R={R1,R2,…,Rj,…,Rm},资源供给向量O表示救援点应急物资的分布情况,O={o1,o2,…,oj,…,om},其中分量oj表示Rj可以提供的资源数量;灾害等级向量L=(l1,l2,…,li,…,ln),其中li表示通过对Ci的灾害等级。
1.策略定义与约束
在应急响应过程中,应急物资需求量大、种类繁多,应急物资的筹集超出了常规方式。所以现有的资源不能及时、有效地满足救援需求。当供不应求的状况下,我们可以引入新的救援点来弥补供需差额。由此,我们可以定义资源需求供给约束:每个事故点对每种资源需求总和不大于该种资源供给数量总和。
qi≤oj(1)
2.时间成本与初始分配
由于应急物资调度的重要指标是“时间”,响应时间越短,受灾点所受到的损失就越小。反之,由于救灾物资不能及时到达受灾点,就可能引起损失增大,加大次生灾害发生的危险。因此,时间越短,物资带给受灾点的支付就越大。由于各个受灾点距离每个救援点的时间都不相同,所以其响应时间都不尽相同,其提供的物资带给受灾点物的支付也不尽相同。设时间矩阵为
T=t11t12…t1mt21t22…t2m?埙tn1tn2…tnm(2)
其中,tij表示救援点j到受灾点i的响应时间。
在对物资的初始分配中,各个受灾点只根据自己的偏好排序和各个救援点的供给数量,以时间成本最小为原则,独立的进行方案初始化,而不考虑其他受灾点的决策和全局对某个救援点的需求是否发生冲突[6]。由此可以得出,初始方案对于每个受灾点都是最优的方案,即带给受灾点最大支付,设该最大支付为
pimitial=r(k)initial/tik(3)
3.策略集合与约束
受灾地点拥有的策略集合为Si={si1,si2,…,sil,…,siw}。其中,sil表示受灾点Ci的策略集合Si中的一个策略,且sil={r(1)i ,r(2)i ,…r(k)i …r(m)i }; r(k)i 表示第k个资源供给点Ci向事故点提的所有资源数量,且满足条件(4)、(5)、(6)。
r(k)i ≤qi,i∈{1,2,…,n}(4)
r(k)i ≤ok,k=1,2,…,n(5)
r(k)i ≤oj(6)
4.支付函数
本文在考虑时间的情况下,加入物资数量因素,以单位时间内获得的物资数量作为受灾点支付函数的一部分,当受灾点单位时间内获得的物资数量越多,则其获得的支付就越多。当各个受灾点根据自己的偏好和需求情况,形成初始调配计划时,从全局来看,若存在两个以上的受灾点对同一个救援点在各自的排序中位置一致,那么在该救援点就有可能产生对资源的竞争。因为应急初级阶段,一个救援点的资源储备很难满足多个受灾点的需求。那么,当该救援点不能满足需求时,需要从偏好劣于该救援点的其他救援点调度物资。同时,也必须为此付出额外的时间成本,从而导致支付的降低。设px(sij,T)表示在x阶段,策略sij下的获得的支付,即
px(sij,T)=r(k)i /tik(7)
则由于付出额外时间成本导致的支付差额为
Δpxi=pinitial-px(sij,T)(8)
从上述分析,受灾地点的支付矩阵p所包含的元素的效用函数uij定义为在x决策阶段的惩罚系数αxi和Δpxi支付差额的函数,即uij=u(αxi,Δpxi),且满足二阶可导。假设局中人Ci为风险厌恶型,即<0。设
uij=-e-αxi,Δpxi(9)
其中,αxi为惩罚系数。设αxi=f(αx-1i,li,Δpxi),且为递增函数,α0i>0且为任意小的正数。αxi表示在x-1阶段,当Ci所需求的资源调度因为不能按照自己的最佳调度方案执行而产生的额外时间成本导致支付降低,则在x阶段αxi就会相应增大。若在当前阶段调配所获得的支付仍不能满足最佳需求,则支付每减少1个单位,效用降低的速度就会加快,即
>,或αxi-e-αxi>αx-1ie-αx-1i(10)
5.纳什均衡与均衡选择
根据纳什均衡定义,如果应急物资调配策略组合s*=(s*1,…,s*i,…,s*n)满足对每个Ci,s*是(至少不劣于)他针对其他n-1个参与人所选策略最优反应策略s*-1=(s*1,…,s*i-1,s*i+1,…,s*n),则称策略组合s*=(s*1,…,s*i,…,s*n)是该博弈的一个纳什均衡,即u(s*is*-i)≥u(s*is*-i)。
当博弈中存在多个纳什均衡解时,需要根据实际情况在多个解中进行选择,非常重要的标准就是Harsanyi和Selton(1988)研究的2×2博弈时提出的风险占优与支付占优标准。其中,风险占优均衡是偏离损失大的均衡,就是有最大纳什积(Nash Product)的均衡[8～9]。假设两个受灾点的博弈G=(s1,s2;u1,u2)存在两个纯策略纳什均衡s*1和s*2。局中人1的偏离s*1损失为u*11,偏离s*2的损失为u*21;同样,局中人2偏离s*1的损失为u*12,偏离s*2的损失为u*22。当u*11×u*12 三、2×2博弈与均衡选择 假设存在四个受灾点,三个救援点和一种救灾物资的突发事件进行分析。问题描述(如表1和表2所示)。 表1 灾害点情况 表2 救援点情况 则按照时间成本,各个受灾点对救援点的偏好排序(如表3)。 表3 偏好排序表 根据各个受灾点对救援点的偏好排序,进行初始物资调度,结果为表4。 表4初始分配情况 由此看出,C3与C4在R3发生了一个单位的资源竞争关系。那么C3的策略有两种,为{妥协0单位资源,妥协1单位资源};相同的C4也有两种策略,为{妥协0单位资源,妥协1单位资源}。通过计算,得出两个受灾点C3与C4的策略对阵(如表5)。 表5 策略对阵 当C3与C4都采取妥协0单位资源的策略,则在R3上就会产生一单位资源的冲突。假设资源产生冲突时,博弈双发都会产生最大的支付差额,即Δpx 3-max和Δpx 4-max,并且满足Δpx 3-max>Δpx 3>0和Δpx 4-max>Δpx 4>0。 由式(9)可得u(Δpx 3-max)•u(Δpx 3) >(11) 因为uij=u(αxi,Δpxi)二阶可导,根据拉格朗日中值定理可得, ?埚?着1∈[0,Δpx 3],?着2∈[Δpx 3,Δpx 3-max],使得 u(0)-u(Δpx 3)=u′(?着1)(0-Δpx 3)(12) u(Δpx 3)-u(Δpx 3-max)=u′(?着2)(Δpx 3-Δpx 3-max)(13) 成立。 同理?埚ρ1∈[0,Δpx 4],ρ2∈[Δpx 4,Δpx 4-max],使得 u(0)-u(Δpx 4)=u′(ρ1)(0-Δpx 4)(14) u(Δpx 4)-u(Δpx 4-max)=u′(ρ2)(Δpx 4-Δpx 4-max)(15) 成立。所以(11)式可以变为: >(16) 将(9)式代入(16)式得, e-αx3(?着1-?着2)>e-αx4(ρ1-ρ2) (17) 即满足式 (?着1-?着2)αx3-(ρ1-ρ2)αx4>ln(18) 时,(0,-1)为风险占优均衡。 同理,当满足式 (?着1-?着2)αx3-(ρ1-ρ2)αx4 时,(-1,0)为风险占优均衡。 不等式(18)、(19)的右边 ln=ln(20) 假设C3与C4都采取妥协0单位资源的策略,由于资源冲突导致双方支付减少程度达到最大,但C3比C4的灾害等级高,在资源发生冲突的时候应给予一定的优惠政策,即Δpx 3-max<Δpx 4-max。当Δpx 3>Δpx 4时,式(20)小于0;当px 3<Δpx 4时,式(20)不一定小于0。下面只考虑的情况。 在决策第一阶段,设惩罚系数为(α13,α14)=(η3,η4),且满足式(18)(如图1所示)。此时(0,-1)为风险占优均衡。 在决策进行的前阶段,(0,-1)一直保持着风险占优均衡。但由于a4的增大,在决策的第x阶段,使得(-1,0)转化为风险占优均衡,如图1中点A3。此时,开始增大,直至(0,-1)重新转化成风险占优均衡,如图1中点A3,以此类推。若突发事件控制良好,则a3和a4的变动趋势应该逐渐贴近临界线l,即每种策略的风险占优程度越来越弱化。越靠近临界线,决策就应当更加精确。否则,说明当前决策方案太过粗糙,当决策方案只顾及到其中一个受灾点时,对其他受灾点造成的负面影响太大(如下图2所示)。这时需要对决策做出有效的调整,例如细化决策粒度。当(a3,a4)恰好落在直线l上时,如图1点An。则策略对阵中的风险占优均衡消失。这时受灾点双方进入“斗鸡博弈”。关于斗鸡博弈的均衡选择在此不再详述。博弈双方需要进行协商,达成一致看法,并达成补偿协议,否则有可能步入“公共悲剧”的尴尬局面。 从上述分析看来,此模型可以根据实际需求,以风险占优为原则,挑选不同的纳什均衡。并能够识别出不好的决策方案,为决策的改进提供依据。 四、结论 本文针对应急响应决策的时效性和动态性,在非合作博弈的基础上,建立了多阶段应急物资调度动态决策模型。由于各个阶段的决策方案都会对下一阶段的决策产生影响,本文通过引入惩罚系数,来说明前阶段决策对本阶段决策产生的效用的影响。若前阶段的决策对受灾点产生额外时间成本时导致支付减小,这意味着所需物资没有最快的到达受灾点,存在增大次生灾害的发生概率的威胁,因此惩罚系数会相应增大。若该阶段的决策方案若仍不能满足其最佳需求,则会加速降低该方案产生的效用。当惩罚系数增大到一定程度时,风险选择机制下的纳什均衡解都会发生变动,朝着有利于该受灾点的均衡解变动。在靠近临界线时,需要注意决策方案的粒度和精确度,防止决策方案只顾及到其中一个受灾点,而对其他受灾点造成的负面影响多大。当风险占优均衡在博弈中消失时,双方就会进入斗鸡博弈。对于惩罚系数的变动速率和变动步长是通过结合突发事件演化规律的分析、对灾害发展情况的评估和历史经验的总结后综合得到的。针对惩罚系数的大小和变化规律,建立起合适的惩罚系数变化函数是今后研究的一个重要方向。 参考文献: [1]Upavan Gupta. 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Study on Decision Model of Emergency Resources Allocation Based on Equilibrium Selection WANG Bo (School of Economics and Management, Beihang University, Beijing 100191, China) Abstract:In the emergency response phase, the inability of meeting the demand timely will trap the decision maker. When there are more than one crisis attacked locations, the decision-making plan could hardly meet the optimal demand of each location under the principle of time priority. This paper establishes a multi-stage dynamic decision-making model of emergency resources scheduling to solve the above-mentioned problem. Firstly, the model describes the problem that every crisis locations compete for the resources based on game theory. Secondly, taking into account the effect of previous stage decision on the current solution, the model restricts the present payoff occurring to each crisis event by introducing the penalty coefficient. Thirdly, the model solves the problem that multiple Nash equilibrium occurs in the game results by risk-dominant mechanism, and then the optimal solution could be obtained. Finally, a numeral case is proposed to prove the validity and feasibility of the model. 煤矿调度工作是煤炭安全生产的重要工作内容, 对于保证煤炭安全生产具有重要的意义。在煤炭生产过程中, 经常会出现一系列的事故或者系统故障, 例如矿井皮带机故障。皮带机是矿井运输的重要机械系统, 其系统故障将对整个采煤系统的正常运转产生重要的影响, 因此, 当皮带机出现系统故障时, 要及时的进行调度并开展应急预案, 从而在最短的时间内排除故障。在实际的煤炭生产中, 皮带机系统故障有多种, 本文将针对实际生产中皮带机故障及其调度的应急预案进行分析, 为实际煤炭生产过程中调度工作以及皮带机的故障排除提供一定的参考。 2 皮带跑偏的故障的调度应急预案 2.1 皮带同侧跑偏应急预案 皮带向同一侧跑偏是皮带跑偏常见的故障, 当出现这种故障时, 皮带会向同一侧一直跑偏, 并在某一位置跑偏明显。如果不及时调整跑偏状态, 皮带会一直向偏移一端运行, 造成皮带边胶磨损严重或撕刮皮带, 跑偏特别严重时, 还会发生皮带漏料、皮带拉断或支架拉坏等重大事故。在实际生产中, 皮带同侧跑偏的原因有几种, 例如机架基础不牢固、长时间工作导致支架扭曲、皮带两侧受力不同等。当发现皮带一直向一侧跑偏时要及时的停机并进行故障排除。首先检查机架及滚筒的安装质量, 如果发现机架不稳或者扭曲时要及时的进行校正, 如果皮带磨损严重导致两侧受力不均时, 要及时的更换皮带等。 2.2 载料运输时跑偏 在实际中, 有时皮带空载运行良好, 但是载料运输时会发生跑偏, 这种皮带跑偏较上一类故障影响更大, 特别是在不了解原因时, 根本无法进行良好的调度和应急。当出现这种故障不及时排除时, 皮带偏移一端运行, 会造成皮带边胶磨损严重或撕刮皮带, 跑偏特别严重时, 还会发生漏料、皮带拉断或支架拉坏等重大事故。实际上, 这种皮带跑偏故障的原因非常单一, 主要是在前面一条皮带输送机的头部漏斗变形, 迎料板掉下或安装位置不当, 使输送的物料在皮带上两侧不均而造成的。因此, 在实际的故障排除过程中, 只要将变形漏斗进行校正或者更换, 调整应料板的方位就可以很好的进行解决。 2.3 皮带物理力学情况而引起的跑偏 除了上述两种情况之外, 当皮带接头不正、皮带松弛、两边拉力不同等也会导致皮带跑偏, 将其统称为皮带物理力学情况而引起的跑偏。这种情况下皮带跑偏主要有三种, 第一, 接头不正引起的跑偏。由于运输系统的皮带是多根连接而成的, 因此, 在有些时候当皮带运转到接头时就会跑偏, 这主要是由于接头处连接不好而引起的。当出现这种情况只要将接头处重新处理, 例如去掉接头, 重新按照标准进行接正;第二, 皮带松弛而引起的跑偏。由于皮带长时间负荷运转, 因此皮带很容易松动, 当皮带出现松弛时皮带就会向固定不好的一个方向跑偏。出现这样的故障时要立即卸料, 并将皮带进行重新调整;第三, 皮带两侧拉力不同而造成的跑偏。当平皮带边缘老化或者磨损时, 很容易导致皮带两侧受力不均, 从而导致皮带跑偏, 当出现这种情况时要及时的检查皮带的破损情况并及时的进行修补。 3 皮带打滑及损坏的故障的调度应急预案 皮带打滑以及接头断裂也是进行皮带运输机经常遇到的故障, 当出现这两个故障时必须及时的停机检查, 否则会造成较大的事故。 3.1 皮带打滑的应急预案 皮带打滑在井下煤炭运输时非常常见, 并且其故障的影响较为严重。在实际中, 皮带打滑主要表现是主动轮运转而皮带在头轮处滑动。当出现打滑故障时, 如不及时的排除故障, 会导致皮带与头轮之间进行持续摩擦发热, 从而引起火灾, 同时由于故障的存在还会导致负荷过重而烧坏电机。总结起来, 出现皮带打滑的原因主要有载料超负荷、头轮胶皮损坏、皮带与头轮之间有水、皮带长期使用导致摩擦力降低。当出现皮带打滑时, 首先停机检查事故产生的主要原因属于上述四个中的哪一个, 然后进行相对应的故障排除。在事故调度处理过程中要特别注意安全问题, 故障排除时至少有三人在场, 一人看事故开关, 一人指挥, 一人从侧面往头轮处塞沥青、草袋或破布, 禁止站在皮带上处理事故。 3.2 皮带接头断裂的应急预案 皮带接头断裂也是皮带机系统常见的故障类型, 当皮带断开时造成皮带机散架, 整体煤炭运输等工作就会终止, 同时还有可能造成人员伤亡。总结起来, 皮带接头断裂主要是皮带接头的质量不好, 或者采用的胶结方法不合适, 接头的强度不够, 以及胶结接头刮坏未及时处理, 或者临时处理不好, 直接造成的原因是皮带带负荷启动或者皮带压料、打滑接头断。当出现皮带接头开裂的情况时, 必须首先停止皮带机运转, 然后检查接头处情况。如果开裂情况并不严重时, 可以利用机械的方法进行粘结, 而如果开裂较为严重时, 则需要将旧接头割掉, 重新进行胶结。 4 动力控制系统故障的调度应急预案 皮带机的动力控制系统主要包括两部分:皮带机电动机和皮带机减速器。这两个部分出现故障如果不及时的进行故障排除, 那么将会导致整个皮带机系统无法运转, 甚至烧坏机器, 严重影响矿井的安全生产。 4.1 皮带机电动机异常的应急预案 电动机振动过大和电机发热较高是电动机异常的两个主要问题, 当出现异常不及时处理就会导致电机烧坏。振动过大主要是由于轴承损坏、三相电压不平衡、基础不稳固等几个原因;发热较高主要是由于电机负荷过大等原因。当发现电动机出现异常之后, 首先要检查电动机是否负荷过大, 电压是否正常。另外当振动较大时, 则需要检查基础是否稳固等。在日常保养时, 要定期对轴承进行加油润滑。 4.2 皮带机减速器异常应急预案 在实际的生产中, 当减速器振动大, 减速器运转时发出的声音大, 减速器的高速轴转, 而低速轴不转时可以判断皮带机的减速器出现异常。当出现这种情况时, 要及时的进行故障排除, 否则会导致减速器损坏, 皮带停止运转。在实际中, 减速器异常的主要原因是由于内部的轴承散架, 减高速轴、中速轴、低速轴啮合齿损坏, 减速器缺油, 减速器的地脚螺栓松动等。皮带减速器运转不平稳时, 要及时停机检查原因, 针对不同的原因进行实际的调度应急。 5 结束语 在煤矿调度工作中, 机械故障的应急调度对于保证矿井的顺利开展意义重大。通过文章的分析可以看出, 作为矿井生产的一部分, 皮带机故障就包含多个类型, 而每种类型的具体故障表现及其原因都不同。因此, 在实际的调度及应急预案的实施过程中, 要抓住故障的重点, 从实际出发, 进行良好的故障排除, 从而保证煤矿工作的顺利开展。 参考文献 [1]王立海.皮带机打滑回溜故障的处理[J].港口装卸, 2010. [2]杨立新, 刘恩杰.北良港多点犁式卸料皮带机故障分析与处理[J].港口装卸, 2009. [3]田瑞杰.煤矿皮带机变频器的故障诊断[J].电工技术, 2009. 紫金煤业公司下发《关于授予煤矿调度员十项应急处置权的通知》，赋予煤矿安全生产调度员十项应急处置权，此举对于出现事故征兆或事故发生后为职工赢得更多逃生机会，最大限度地保障职工生命安全和降低事故损失具有重要意义。十项危及矿井安全生产险情主要包括： 一、当出现汛期本地区气象预报为降雨橙色预警天气或24小时以内连续观测降雨量达到50mm以上，或受上游水库、河流等泄洪威胁时，或发现地面向井下溃水的； 二、井下发生突水，或井下涌水量出现突增、有异常情况，危及职工生命及矿井安全的； 三、井下发生瓦斯、煤尘、火灾、冲击地压等事故的； 四、供电系统发生故障，不能保证矿井安全供电的； 五、主要通风机发生故障，或通风系统遭到破坏，不能保证矿井正常通风的； 六、安全监测监控系统出现报警，情况不明的； 七、煤层自燃发火有害气体指标超限或发现明火的； 八、井下工作地点瓦斯浓度超过规定的； 九、采掘工作面有冒顶征兆，采取措施不能有效控制，或采掘工作面受冲击地压威胁，采取防冲措施后，仍未解除冲击地压危险的； 十、有其他危及井下人员安全险情的。 自本通知下发之日起，煤炭企业要立即做出部署安排，煤矿调度室必须有本煤矿安全生产第一责任人对值班调度员在出现险情时有权立即停产撤人的授权书，授权书一式两分，双方各执一份。 值班调度人员正确行使发上十项授权，不论现场是否发生灾害（难）事后，任何领导不得追究值班调度人员的责任。 授权人：赵鸿鸣 紫金煤业公司 关键词：电力系统调度 任务 主要工作 组织形式 1 電力系统调度的概念 电力系统调度，简单来说就是对电力系统运行的控制，控制系统中各元件的运行状态。电力系统调度要求任意时刻保证发电与负荷的平衡，要求调度管辖范围内电能质量的各个指标良好，确保电力系统安全稳定运行。 2 电力系统调度的任务与主要工作 2.1 电力系统调度的任务 2.1.1 尽最大可能的满足电力负荷的需求。伴随着社会经济及工农业生产的不断发展，人们生活水平不断提高，全社会的用电总量也随之增长。客观上要求电力系统建设足够容量的电厂，输电设备以及其他配套设施，这是整个电力系统必须要完成的任务。现阶段存在的主要问题有季节性缺电，这要求电力系统尽量采取有效措施，增加电源建设，若装机容量太少，或者燃料供应出现问题，没有足够的备用用量，那么调度的工作就很难操作。有了足够电源与设备后，如何调度就很关键，高峰负荷时，开启足够备用，避免停电和电力系统出现大范围拉闸限电。 2.1.2 保证电力系统运行的经济性。首先规划是电力系统运行经济性的前提条件，电厂的选址与布局、机组的大、燃料的种类以及运输方式、输电线路的电压等级与长度都会影响电力系统运行的经济性；在确定的网络结构下，调度方案决定系统运行的经济性，一般情况下大机组比小机组效率要高，高压输电经济性好于低压输电。一般情况下，开启全部备用，肯定能满足用电的需求，但是过多的备用会造成电网经济性的严重下降；应尽量多安排大机组高效率机组发电，减少并逐渐淘汰低效率机组，合理安排各机组的启停与发电计划，以达到较好的经济性能；若水电多时应尽量安排火电进行检修，夏季用电高峰季节尽可能不安排机组检修，这需要灵活巧妙地安排，在保障电力供应的基础上，获得最好的经济效益。 2.1.3 保障整个电网的安全可靠和连续供电 电能不能大规模储存，电网停电会对整个社会造成巨大的损失，保障整个电网的安全可靠运行和连续供电是电网必须完成的责任，关系到经济与社会的稳定。电能关系到千家万户，与国民经济各行业密不可分，一旦发生大面积停电事故，就会引起整个社会的混乱，电网事故，对于整个社会是一种灾难。随着社会工农业的发展，对供电的可靠性要求越来越高，停电造成的损失与危害也越来越大，比如铁路，以前电能只用于信号，停电时可用柴油发电机发电，不会对整个铁路的运行造成太大影响，现在电力机车所需要的电能自备发电设备几乎不可能满足，一旦电网停电，整个铁路系统将陷于瘫痪状态，2008年南方雪灾，湖南电网瘫痪，同时铁路系统也不能运行，大量旅客滞留。并且随着高层建筑的增多，电梯成为必备品，家庭电饭锅、微波炉、电水壶、空调、电脑、电冰箱、洗衣机进入居民家庭，停电事故会极大地影响人们的正常生活。另外，停电还可能对国家安全社会稳定造成影响，例如中南海或重要军事基地等政治军事中心发生停电会影响政府与国家安全，在高考等重要时刻及大型商场停电都可能造成恶劣的社会影响。 由于历史等各方面原因，我国电网结构薄弱，另外由于自然灾害及其它原因都可能造成电力供应的中断，此时，调度系统就应该采取有效措施，首先保证电力供应，其次若发生停电，应尽量减小停电的影响范围，确保重要负荷供电，并尽快恢复正常的电力供应。 2.1.4 保证良好的电能质量。我国电能质量的几个指标包括频率、电压和波形，电网的电能质量不单一取决于电网的某一环节，而是依赖于整个发电、输电、配电、用电各个部门的配合。①频率方面，对于一般电网，电网正常运行时，要求频率波动范围在0.2~0.5Hz。②电压方面，要求电压偏移不超过额定值的5%，现在看来，电压主要存在两个问题，一个问题是无功容量不足，另外一个问题是调整手段太少。往往是在电网负荷高峰时段，电压过低，电网负荷低谷时段出现电压过高现象，因此电压调整需要多级调整，有几级调度就需要有几级调整。一般情况下，网调要使500kV系统电压调整稳定，省调要使220kV电压保持稳定，各发电厂与变电所母线应按照调度规定的范围调整。③波形方面，谐波含量不能太大，需要满足国家标准GB/T14549-1993《电能质量 公共电网谐波》的要求。 2.2 电力系统调度的主要工作 2.2.1 负荷预测：根据负荷变化的历史记录，天气情况等分析人们用电的特点，对未来负荷的特点进行预测，绘制出相应的负荷曲线，并配备适当的发电容量。 2.2.2 制定发电计划、电网运行方式。按照经济调度的原则，并结合预测的负荷曲线，对调度区域内的各电厂分配发电任务（包括水电厂、火电厂等），提出各电厂的发电计划，合理安排机组的备用与启停，对系统内发、输、变电等设备的检修计划合理安排，对系统潮流进行计算，安排合理的运行方式。 2.2.3 安全监控和安全分析。全面收集系统内的运行信息，监视运行的状态，及时发现问题，并通过安全分析对事故进行预测，防患于未然。 2.2.4 指挥操作和事故处理。当发现事故时，对系统进行监视和指挥，实现系统迅速恢复正常运行。 3 电力系统调度的组织形式 电力系统调度的基本原则是统一调度、分级管理，伴随着电力系统规模的不断扩大，电力系统由城市的互联发展到区域间，甚至国与国之间的互联，从而电力系统调度也由一级调度，发展到多级调度，分别负责电力系统全局或局部系统的调度工作，分工合作，充分发挥大电力系统的优越性。 调度按照管理的范围与职责进行划分，一般按电压等级或者地理位置，并根据电力系统的特点以及行政区域确定。目前我国电力系统分为五级调度，分别为国家调度、大区调度、省级调度、地级调度、县级调度。他们有各自的管辖范围和职能：①国家调度是我国调度的最高级，负责协调各大区联络线潮流与运行方式，监视、统计和分析全国电网的运行情况，确保整个电网的安全稳定运行；②大区电力系统调度主要负责全系统的安全经济运行。主要对骨干的火电厂、水电厂，特高压的输电线路及变电所，220kV的主干线路和枢纽变电所，并对省级的调度工作进行统一协调。并对全系统的调度计划及负荷预测进行管理制定，监视和分析全系统运行和安全状况，编制整个管理系统内的统计报表。③省级调度是在大区电力系统调度领导下负责管理某一省公司区域内的调度工作。负责管理220kV及以下的省级公司管辖范围内的变电所及电力线路，并负责编制所辖电力区域内的调度计划及负荷预测工作，对联络线进行偏移控制，编制省公司管辖范围内的安全监视与分析，并编制统计报表。④地区调度在省级调度的领导下负责一地区范围内的调度工作。对110kV及以下变电所及送配电线路进行管理，分析并掌握地区用电负荷特点，并配合做好用电计划。进行电力中枢点的电压自动调整工作：对所辖地区的电网运行及安全状况进行监视与分析，编制统计报表。⑤县级调度是电网最低一级的调度机构，它的建设与发展先对其它四级调度滞后很多，其工作职责及结构配置不规范，各种管理也不够正规，应逐步加大对县级调度的管理与投入，以适应社会及电网的迅速发展[1]。 4 结语 电力系统调度监视和控制整个电力系统的运行状态，保障整个电网的安全稳定运行，获得合格的电能质量，队保障工农业生产的正常进行与人们生活有重要意义。 参考文献： [1]李克勤.县级电网调度机构职责的思考[J].武汉电力技术学院学报，2006，4（3）：46-50. 作者简介：曹国伟（1980-），男，河北石家庄人，助理工程师，主要研究方向：电力系统自动化。李秀彦（1982-），女，河北石家庄人，助理工程师，主要研究方向：电力系统自动化。 核事故主要是指那些有可能对广大公众造成异常照射的超临界事故或(和)放射性物质严重泄露事故。一旦核辐射事故发生,救援人员应携带核应急监测终端,立即赶赴现场进行勘察,将现场采集并处理后的数据传输到监测指挥中心,使指挥中心及时了解情况做出快速反应,以应对紧急情况,将损失减到最小。但是,传统测量或监测需要人员对仪器实时看护,这样不可避免地会造成对人员的辐射,对身体健康有很大的危害。 1 技术方案 核事故后释放到环境中的放射性物质阻隔了事故处置与救援人员的正常进入,因此在对未知放射性强度的事故现场进行处置前,了解现场的真实情况十分必要。本文设计了移动式的核辐射环境实时监测设备,实现对事故现场的核辐射程度、环境状况的实时监测与现场视频的监控,指挥人员可在远程查看,全程指挥救援行动的开展。整个系统框架如图1所示。 1.1 远程测控终端设计 远程测控终端采用小型数控车形式,主要对现场的核辐射指标(γ辐射剂量率、总α、总β)、环境指标(温度、湿度、VOC、气压)和语音视频进行数据的采集,为整个系统提供数据支持。 (1)前端的各种探测器与传感器,可将环境中的相应信息量化为标准数值,包括有γ辐射探测器、α探测器、β探测器、温湿传感器、VOC传感器、气压传感器。 (2)处理控制模块,模块对各个探测器与传感器有控制功能,同时响应用户的各种指令,完成指令的执行,模块包括处理器、存储器、算法和协议、系统电源管理等部分,是整个设备的中枢。处理控制模块的功能是实现系统中各设备的调度使用和数据的处理。系统中采用的处理器为Atmel公司推出的MEGA16处理器,处理器负责对各探测器输出信号的采集、无线遥控履带车的控制、系统电源的管理等功能。 (3)设备正常工作需要的其它模块,主要包括通信模块和供电模块。通信模块包括履带车无线遥控通信、无线音视频采集通信与本地有线通信。无线遥控通信实现与现场外的调度指挥中心之间的数据无线交互,包括现场数据信息的传送、中心指令的接收。无线音视频采集通信部分采用1.2GHz微波实现将摄像头和拾音器采集到的音视频无线传送到控制中心PC机进行播放。本地有线通信主要为满足本地存储需要,直接存储各种重要信息到处理器内部EEPROM中。 1.2 指挥控制中心远程测控信息系统 指挥控制中心的远程测控信息系统采用B/S模式进行设计。系统在IIS上提供Web服务,空间数据采用百度地图API完成连接,现场采集信息与系统运行数据采用ADO.NET连接。用户在任何能接入系统的计算机中的浏览器中进行登录,即可使用系统提供的所有功能。 系统采用RIA(富互联网应用)技术在浏览器端提供高交互性的较流畅的图形丰富美观的应用。系统主要的功能包括核辐射指标展示、环境指标展示、在线视频、在线音频、救援队伍跟踪等。指标展示拟采用曲线图与数据表格图文结合方式,图形和数据采用后台静默方式自动更新。系统数据显示界面如图2所示(采用的模拟数据)。 2 结语 本文中硬件系统采用具有高稳定性的AVR处理器MEGA16,具有运行稳定,扩展功能强大等特点。音视频采集采用1.2GHz微波传输方式,具有图像清晰,传输距离远,不受第三方运营商限制等诸多特点。另外,履带车以无刷直流电机驱动,其供电电源独立,不影响测量部分电源系统。配套的远程测控信息系统采用静态实时刷新技术,实现了数据与视频的实时监测,可有效应用于核事故应急处置与救援行动中。 参考文献 [1]蒋维华,张宪民.核事故应急辐射监测系统设计[J].计算机应用研究,2005(4):180-182. [2]中国会议.第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C].贵阳,2010. [3]刘振景.辐射场数据采集及无线传输处理[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2009. 随着全国数字化城市建设如火如荼地展开, 应急指挥平台作为一个综合性的应用系统在整个体系中起到了互联互通、上下衔接的重要作用, 尤其是城市管理、市政养护等对综合保障能力要求较高的部门迫切希望通过选择综合性、一体化的解决方案, 建立分布性广、互动性好、应急性强的应急联动指挥调度系统来应对突发公共事件。 目前, 指挥调度系统普遍存在的问题就是简单地被动了解事件故障, 手工输入工单来安排管护部门去处理, 在实际使用过程中暴露出响应速度慢、交互性差、资源浪费等弊端, 无法体现出应急联动和全局调度的优势。因此我们迫切希望能引入新的技术, 打造新一代应急联动指挥调度系统, 以实时动态数据、可调度力量、各种应急预案和综合预测分析结果等信息为基础, 支持指挥者制定出正确的资源应急指挥方案, 并且调度指令能明确、快速地传递给相关人员, 实现全局统一协调指挥, 有效提高应急处置效率。 1 新技术提供新理念 1.1 新一代平板电脑 近年来以苹果公司的iPad产品为代表的新一代平板电脑迅速崛起, 其新颖的使用方式极大地冲击了我们日常思维模式和行为习惯, 完全打破固有的鼠标加键盘的输入模式, 引入了更符合我们日常习惯的手写和触摸操作方式, 体现出其移动办公的优势。同时它具有轻薄的机身, 良好的人机交互、出色的无线互联能力等特点, 在各领域中都有着广泛应用前景。 应急联动指挥管理是一个需要大量联动协调的工作, 对分布式移动应用要求非常高, 传统电脑与智能手机存在的种种弊端很难满足无线应用需要。而平板电脑就是一种能够替代以往产品的移动应用终端, 该终端拥有更大的显示界面、更强的稳定性、更优越的性能、更好的使用体验等特性, 将为应急联动提供一种便捷、强大的移动应用利器。 1.2 多点触控技术 对于触控技术我们都不陌生, 很多应用已涉及银行、医院、学校、手机等方面, 但这些都只是单点触摸控制范畴。而如今多点触控技术也已经进入主流应用, 它是一种通过各种硬件设备实现人机交互的技术, 能同时接受来自屏幕上多个点进行的人机交互操作, 在没有传统输入设备下进行对计算机的操作, 体现了人性化操控接口的未来趋势。 长久以来我们一直在寻找一种能够让使用者真正投入到应急调度工作中的最佳操控方式, 超大的多点触控屏幕和全新升级用户控制方式为轻松控制提供了可能, 所有资源分布位置得到统一的展现, 有效地协助指挥者进行决策分析;领导通过动态标绘等简单操作轻松制定行动方案, 调度人员和资源快速到达现场, 这有利于操作者进一步融入指挥角色, 有效地提升整体管理水平。 1.3 地理信息分析和移动GIS技术 目前, 地理信息系统在很多场合下只是一个地图展示的摆设, 在实际应用中无法为领导者提供辅助决策功能, 没有体现出GIS应发挥的作用;同时, 在应急联动管理中, 由于受到分布式终端性能制约, 主台与分布终端信息不同步, 致使很多情况下业务处理人员无所适从。 随着GIS产品的日趋完善, 我们发现越来越多的空间分析和移动地理信息功能都能被引入到实际指挥调度应用中来, 包括以事件为中心进行周边影响范围分析、人员和资源分布分析、最佳路径分析等都能为调度员提供了十分有效的帮助。同时, 移动GIS也支持多种设备的无缝接入, 为各种事件处理提供可靠、及时、有用的地理信息, 保证事件处理过程中的上传下达。 2 应急联动指挥调度系统应用 2.1 应用场景 新一代指挥调度系统是全方位、立体式应急联动调度系统, 它将融合分布式技术、多点触控技术、移动GIS技术、全球定位等技术, 通过与无线网络紧密集成, 构建成为应急联动指挥调度平台。 应急联动指挥调度系统应用范围极其广泛, 涉及到城市管理的方方面面:手持iPad的监督员负责对城市设施运行健康状况进行巡查, 当设施发生盗损状况后巡检人员迅速通过平板电脑将突发事件现场文字及多媒体实时状况提交给应急指挥中心。 指挥中心运行有数字拼墙和多功能触摸屏, 通过灵活、直观、可视化方式实现将巡查人员、车辆、设施和物资等实时分布位置展现在电子地图上。当中心系统接收到事件信息时, 自动以突发事件位置为中心进行指定半径周边分析, 统计影响范围、影响人口等信息, 并显示出距离该事故点最近的人员、车辆和物资, 以及他们到达事件处理中心的最佳路径。多个指挥者可以根据实时分析结果, 通过触摸式标绘调配各种资源, 选择要调度的人员、车辆并绘制指定的路线, 同时将现场情况和处理要求立即下发给承办人iPad上。此外, 应急平台能够随时间变化动态展示事件的发展状态, 跟踪处理全过程, 支持指挥者随时调整调度方案。 指定的承办人根据平板电脑上接收到调度指令和指引路线迅速赶往事发现场, 同时通过查阅设施CAD图, 根据资产信息和制定的预案进行处理。处理完毕后承办人将完成情况回传给指挥中心, 系统根据应急事件评估模型对应急过程前、过程中和过程后的人员、物资部署指挥等进行综合评估, 为下一次指挥行动决策提供预案支持。 2.2 体系结构 根据系统应用场景设计, 新一代应急联动指挥调度系统的系统架构由指挥调度中心、无线通信网络和移动分布处理系统组成。 (1) 指挥调度中心。 该中心主要负责事件信息收集、决策分析和资源指挥调度工作。通过多媒体触控屏幕集中动态显示事件发展状态, 并将应急事件发生具体情况和应急处置信息传递给相关人员, 实现协调指挥、动态调度、有效监督, 极大地提高了应急效率。 (2) 移动分布处理系统。 支持多种平板电脑无缝接入, 终端上部署有分布式移动处理系统, 主要负责将突发事件现场的实时状况提交给指挥调度中心, 同时也接收指挥调度中心的应急派遣任务, 使应急联动调度变得更加简单。 (3) 无线通信网络。 该系统作为应急联动通讯系统中重要环节, 承载指挥调度中心和移动分布处理系统之间的数据无线交互, 所以我们选择覆盖地域广、接入速度快、数据信道宽、通讯可靠性高的3G网络作为通信的载体, 从而保证各种信息的有效传输。 2.3 系统功能 基于系统应用场景模式设计和系统整体体系结构规划, 应急联动指挥调度平台主要由两部分系统组成:指挥调度中心系统和移动分布处理系统。 2.3.1 指挥中心系统功能 指挥中心系统是整个应急联动调度的枢纽, 主要负责数据收集、实时分析、应急规划、资源指挥和善后评价, 功能包括有信息展示、动态标绘、空间分析、综合查询、调度规划、指挥调度、处理评估等。 (1) 信息展示。系统在地理信息平台基础上, 借助多媒体展示媒介, 以更加直观的方式展示各类专题数据, 包括地图信息、资源分布、影响范围、处理状况等。通过时间感知数据, 实时变化动态展示事件的状态, 揭示内在发展规律, 方便用户对数据信息的深度挖掘, 为应急联动指挥调度提供支持。 (2) 动态标绘。支持将事件、人员、车辆、物资等通过多点触控在地图上进行标绘, 通过强有力的系统表现力, 使操作者更好地融入指挥角色, 实现多级应急指挥的协同调度, 更加有效地协助指挥者进行决策分析, 从而准确快速的指定行动方案。 (3) 空间分析。指挥调度系统的空间分析能力为领导提供了辅助决策的功能, 在整个系统中占据举重轻重的位置。系统支持非固化的分析处理步骤, 以应急事件或标注点为中心, 实现周边缓冲区分析, 包括影响区域范围分析、影响人口分析、影响单位分析、可调配资源分布情况, 为调度指挥提供强有力的支撑。 (4) 调度规划。根据事件发生地点具体位置, 帮助指挥者快速选择、按照最优路径调配各种资源, 并且还能依照危险发生的类型, 基于GIS建立影响范围和趋势模型, 快速指定调度措施。 (5) 指挥调度。将人员、车辆和物资等信息的实时分布位置展现在大屏幕电子地图上, 结合调度规划制订方案和事件发展情况, 通过触控屏幕选择资源, 将事件发生情况和应急处理命令传递给指定负责人, 快速调度其至指定位置处理问题。 (6) 综合查询。通过多种查询手段包括图形查询属性和属性查询图形以及多种条件组合查询, 获取道路、人口、市政、建筑等设施资产信息, 为指挥调度提供基础数据。 (7) 处理评估。应急处理能力评估是针对指挥调度全过程的综合评估, 通过建立各种评价模型, 结合GIS空间分析功能, 对整体规划、资源部署调度、处理效果等进行量化评估, 最终形成应急联动指挥评估报告, 实现对指挥能力的评定和考核。 2.3.2指挥中心系统功能 移动分布处理系统部署在分布式平板电脑终端上, 保证应急事件处置过程中指令的上传下达, 为现场事件处置提供及时、可靠的信息。主要功能包括联动标注、数据查询、同步更新等。 (1) 联动标注。分布系统与指挥中心建立联动关系, 当指挥中心选择相应责任人并绘制最佳路线后, 该责任人平板电脑上将自动显示该事件说明、任务目标、规划路径, 指导业务人员去处理事件, 有效保证决策的快速下达和应急响应的及时性。 (2) 数据查询。支持对当前位置和友邻单位分布位置的识别, 以及支持对故障设施资产信息的查询, 包括对维修手册、技术文档、CAD设施图的现场翻阅, 为顺利完成任务提供必要保障。 (3) 同步更新。当应急事件涉及维护、更换设备时, 系统支持将新地理数据、资产信息等要素快速录入绘制, 通过实时更新全局GIS数据库, 保证数据的一致性、及时性。 3结语 作为新一代应急联动指挥调度系统, 在GIS的紧密结合下, 将调度规划、触控指挥、移动处理等功能融为一体, 更好地体现了指挥调度系统的应用价值。 本文在系统地分析了应急联动指挥调度的应用场景的基础上提出了系统的总体框架和功能规划。虽然本系统还有许多不完善之处, 但始终与应用相结合的设计思想是很可取的, 这势必成为未来应急联动指挥调度系统的发展方向。 参考文献 [1]郑国.国内外数字化城市管理案例[M].北京:中国人民大学出版社, 2009. [2]杨宏山, 齐建宗.数字化城市管理模式[M].北京:中国人民大学出版社, 2009. 关键词：大停电,脆弱性评估,应急预案,管理系统 0前言 近年来, 世界范围内发生了多起大面积停电事故[1,2,3,4]。分析历次大停电事故的过程, 可以清楚地看到, 电力系统安全不但与于电力系统的运行、分析和控制技术有关, 还与自然环境、网架结构、科技投入、能源政策和人员素质等因素都有密切关系[3]。 文献[2-3]提出了加强电网三道防线建设, 加强电网网架结构的合理性, 从而提升电网防灾变能力, 但是忽略了电网建设资金投入过大和周期过长的问题。文献[4-5]考虑了二次系统可靠性问题, 要求重视二次系统对电网安全的基础防线作用, 严抓二次装置选型、定值整定和调试的措施, 严防二次系统误动、拒动导致事故扩大。 从大停电事故形成和发展过程来看, 大停电往往是连锁故障引起, 众多关联事件相继诱发是其主要表现形式[4]。文献[6]对电力系统应急预案体系进行了探讨, 并建成了电力应急指挥平台, 但是对电网潜在风险并没有提出有效辨识手段, 处置措施缺乏专业意见支撑, 时效性、针对性和实用性不够。本文针对目前供电企业在调度应急处置预案编制方面存在问题, 基于现代复杂网络理论, 研究了省、地一体化电网应急处置预案系统, 该系统可对电网脆弱元件进行识别, 调度员据此发起各类应急预案编制 1 应急预案管理系统设计思路 该系统可同时面向省、地两级级调度同时提供应急预案管理服务, 并且两级调度机构之间还可根据实际需要进行纵向协同, 相互完善预案内容。一体化应急预案管理系统的整体设计思路见图1。 本系统可在省、地、县三级调度机构实现不同运行方式下电网的脆弱线路和脆弱母线识别, 为应急预案编制提供依据。 2 电网脆弱性评估 电网脆弱性是指电网受内部或外部因素影响而面临可能发生大面积停电事件的状态, 在受到设备跳闸等系统扰动后, 表现为电网供电能力受限或者系统失稳[7]。1998年, Watts DJ提出的电力“小世界网络”模型, 成为复杂网络理论应用于电力系统脆弱性评估的基础, 该模型符合现代电力系统无标度性、非线性和聚合程度高的特点, 合理地解释了电网脆弱母线和线路对连锁故障的推波助澜作用, 本系统正是采用复杂网络理论来识别电网的脆弱母线和线路。 2.1 脆弱线路识别 线路的介数物理意义为电网中所有“发电机-负荷”节点对之间的最短路径所经过的次数[7], 具有计算方便的特点, 在电网脆弱线路识别的研究中获得了大量的应用。结合故障元件退出运行后电网潮流分布特性, 定义线路 (m, n) 的电气介数Be (m, n) [8,9]: 其中, G和L为所有电源和负荷节点的集合, Iij (m, n) 为在“电源-负荷”节点对 (i, j) 之间注入单位电流元后, 在线路 (m, n) 上引起的电流, 其大小体现线路 (m, n) 与线路 (i, j) 的电气相关程度;Wi和Wj分别为电源节点i和负荷节点j的权重, 其大小由电网运行方式决定。 由式 (1) 可知, 电气介数反映的是在节点对 (i, j) 之间出现扰动后对线路 (m, n) 的影响程度, 并用电源节点的装机容量Wi和负荷节点的当前负荷水平Wj来衡量“电源-负荷”节点对在系统中的重要程度, 符合承担电能输送任务越重的节点对电力系统越重要的客观规律。Iij (m, n) 的计算通常可由式 (2) 计算确定: 式中, ymn为支路 (m, n) 的导纳, Ui为ej在各节点上引起的电压向量。 结合式 (1, 2) , 可较方便地求取各支路的电气介数Be (m, n) , 对其降序排列, 并从电气介数最大的支路开始计算移除该支路后系统最大联通区域节点数占总节点数的百分比G (m, n) , 若G (m, n) 小于某一设定阈值Cline, 则认为支路 (m, n) 为脆弱支路。 2.2 脆弱母线识别 母线在电力系统电能传输过程中主要承担电能汇集和再分配的任务, 电网中重要母线退出运行往往伴随着负荷的损失, 因此, 要准确、可靠识别电网中的脆弱母线, 探究各母线退出运行后对系统负荷的影响是有效途径。定义电源节点i和负荷节点j的脆弱度分别为Vi和Vj, 其大小式 (3) 确定[8]: 式中, 和为电源节点i和负荷节点j分别退出运行造成的负荷损失量, L为所有负荷节点的集合。 根据式 (3) , 基于直流潮流算法可较快捷地计算系统每个节点的脆弱度, 若Vi或Vj大于某一设定阈值Cbus, 则认为母线i或j为脆弱母线。 3 一体化调度应急处置预案 3.1 预案编制 调度日常工作中, 发起电网调度应急处置预案编制通常有四种途径[10,11,12,13]: 1) 电网运行方式变化; 2) 特殊保供电需要; 3) 应对各类自然灾害需要; 4) 防范重大风险需要。 3.2 预案审批 预案审核主要包括故障前、后电网潮流、电压控制原则, 稳控装置可能动作情况, 稳控装置运行方式调整原则, 继电保护适应性等。 4 一体化调度应急预案管理系统 将一体化调度应急预案管理系统依托省、地调一体化检修管理系统 (OMS) 系统来实现。 系统软件架构如图2所示。该系统的功能主要包括应急预案编制、预案流转审批、预案发布、文档导出、组织权限管理五个部分。其应用层和接入层开发语言主要为Java, 展现层开发技术主要为J2EE、Extjs和Jquery。 系统主要流程实现采用基于WFMC标准的流程引擎, 解析业务流程定义, 协调处理活动中的路由, 处理客户端的请求, 可支持多种串行、并行、嵌套等流程模式。管理人员通过流程监控功能可以进行流程的管理与监控。 5 应急预案管理系统应用 2013年底省内装机容量50 988.6 MW, 其中水电36 218.6 MW, 火电12 400 MW, 建有±800 k V直流输电线路2回, ±500 k V直流输电线路2回, 500 k V变电站26座, 220 k V变电站118座[11]。电网规模较大, 电网稳定特性较为复杂, 山火、地震及泥石流等自然灾害频发, 一体化调度应急预案管理系统可较好解决问题, 切实提高调度系统应急处置水平。 6 结束语 一体化调度应急预案管理系统的实施对电网调度运行应急工作有以下意义: 1) 针对各时期、各运行方式下, 提出了基于电网脆弱线路和脆弱母线识别的方法, 为应急预案编制指明了方向, 提高了预案的针对性。 2) 定义了应急预案的详细属性, 便于应急预案的管理、调用、查询和修编。 3) 建立了多级调度机构专业人员参与预案的编制、流转、审批机制, 提高预案实用性。 广播电视移动监测系统包括接收天线、广播电视场强测量、频谱分析、频偏调制度测量、存储、数据分析处理等系统;广播电视信号测向系统包括测向天线、高灵敏度测向接收机、方向指示、测向数据处理等系统;应急通信指挥调度系统包括无线集群电话、全时监控、照明和供电系统;非法信号压制系统包括发射天线、压制信号产生系统。 该系统综合应用数字技术、无线网络技术和广播电视监测技术, 实现了开路广播、开路电视、手机电视、移动电视等多业务固定和移动监测、指标检测、测向定位、非法信号压制、应急指挥调度等多种功能, 首次在国内将先进的无线广播电视信号监测、检测与压制一体技术和无线全频段 (100kHz～3000MHz) 高速扫描技术及监测与应急通信指挥综合应用技术融为一体, 系统技术先进、功能齐全、方便灵活、高效实用, 自动化、智能化程度高。 该系统采用软件无线电和数字信号处理技术, 研制数字监测/测向处理器, 使系统具有较高的监测测向精度和速度, 加强了系统的稳定性、可靠性和抗干扰能力;车载无线电频谱数据库和监测数据库系统, 实现对无线电信号实时预警监测;采用单车多点定位技术, 一部监测车就可实现测向定位;利用智能仪器接口技术, 使监测自动化、网络化;采用高效数据分析处理算法和图形处理算法, 进行台站信号的移动场强测试和绘制场强等值覆盖图;GPS定位技术和无线集群通信技术相结合, 实现安全播出的准确、快速调度;集智能仪器接口、TCP/IP以太网和GPRS等网络技术为一体, 移动监测系统和监测中心安全播出智能监管平台网络一体化, 数据实时交互。 通过全数字广播电视信号移动监测、压制及应急指挥系统可以对北京地区广播电视信号传输覆盖等情况 (内容、质量、安全等) 进行移动实时监测、自动绘制广播电视信号场强覆盖图、对广播电视信号进行测量和信号源测向定位、非法信号预警与压制、应急指挥调度等功能, 进一步提高了北京市广播电视安全播出工作水平, 有效防范非法信号的攻击和破坏。 关键词：遥控操作 安全约束 系统功能 中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0073-01 近年来，电网运行的自动化水平得到了显著提高，基本上实现了无人值守。调度遥控操作也存在着一定的安全隐患，电网运行面临的遥控误操作风险非常大，对此必须进行严格的管理，确保遥控操作的正确性。现阶段对调度遥控操作安全约束系统进行分析和研究，具有十分重要的现实意义，不仅提高调度遥控系统的防误能力，还能够在一定程度上指导电网调度和集控工作，确保电网安全稳定运行。 1 调度遥控操作安全约束系统的实现及特点 1.1 安全约束系统的实现 调度遥控操作安全约束系统是一套能够控制电网调度和集控工作业务流程的软件系统，通过计算机对操作制度及流程进行统一管理，确保各环节都能够得到安全校验，防止误操作的发生。该系统主要利用电网拓扑建模方式，通过“设备单元”进行建模，并对各设备单元的具体特征进行实时跟踪和分析，将获取的特征按照功能性需求进行自动分类，从而使电力系统的电网模型变得更具功能化。在此模型基础上形成操作票，票描述的内容与操作系统保持一致，有效地解决了校验过程中对操作内容的辨识问题，能够对遥控误操作进行警示。基于操作内容的复杂性，安全约束系统还设计了可积累的逻辑单元，用户可对单元进行自定义，从而使系统达到综合性约束的要求，确保校验工作的精准性[1]。 1.2 安全约束系统的特点 从调度遥控操作安全约束系统的实现过程中能够看出，系统在操作校验和流程控制上要分别符合电力系统的操作规程和工作流程，对电网调度和集控工作进行全过程校验，有效避免了各环节可能出现的误操作。将电网调度和集控工作与数据采集和监视控制系统（SCADA）结合起来，便形成了一套具备操作安全约束功能的SCADA系统。操作人员直接点击接线图上的操作票，系统就能够自动完成指定的校验工作，系统在现有操作约束机制基础上还添加了自定义功能，能够对操作经验进行不断积累，使约束基本具备了一定的扩展性，对今后出现的新问题也能够进行有效的约束[2]。 2 调度遥控操作安全约束系统的结构与功能 2.1 安全约束系统的结构 具备操作安全约束功能的SCADA系统实际上整合了调度指挥信息管理系统（DMIS）、防误操作系统、SCADA系统的现有资源，形成了安全约束功能，使电网调度和集控工作的自动化水平得以提高。调度遥控操作安全约束系统主要由工作站和服务器两部分内容组成，工作站的任务就是对系统进行维护，主要包括图形维护、数据库维护、典型票维护等。服务器的任务是支持系统正常工作，要分别与DMIS的调度票、防误操作系统的遥控数据、SCADA的实时数据进行连接，完成相关数据的存储，并对SCADA发出的遥控操作请求进行处理。调度遥控操作安全约束系统是整个电力安全体系的一部分，它与SCADA都被划分在安全一区，二者的连接采用的是串口，安全约束系统与DMIS和防误操作系统的连接则在隔离后完成[3]。 2.2 安全约束系统的功能 从调度遥控操作安全约束系统的结构中能够看出，系统总共有三个外部接口，每个接口的成功连接则相应实现一种功能，安全约束系统与DMIS的接口相连，实现的规约功能具体表现为：通过网络对操作人员选中的指令票进行审核，然后转存到DMIS中，由DMIS进行预发和流转归档。安全约束系统与防误操作系统的接口相连，实现的规約功能具体表现为：从防误操作系统中收集接地刀闸、地线状态等信息，弥补调度系统的缺陷，补充数据库信息，使调度遥控操作安全约束系统更能够如实地反映电力系统的运行状况。安全约束系统与SCADA的接口相连，实现的规约功能具体表现为：从SCADA中收集遥测数据、遥控数据等实时信息，为调度遥控操作安全约束系统提供基础数据，从而对电网运行情况进行准确分析，对遥控操作进行安全约束，确保电网调度和集控工作顺利进行。 安全约束系统实际上是对DMIS、防误操作系统、SCADA中单独存在的数据进行了有效整合，为调度遥控操作提供了精准的数据支持，实现了良好的安全约束功能。安全约束系统中的功能模块除了与三大系统的接口功能外，还具有图形显示模块、安全约束模块、指令票管理模块以及培训功能等。与独立SCADA系统模式相比，在调度遥控操作安全约束系统中，SCADA系统的各操作程序都要提交到安全约束系统，由安全约束系统对遥控操作进行自动模拟，如果出现误操作，系统就会发出警示，极大地提高了遥控操作的安全性[4]。 3 结论 综上所述，调度遥控操作安全约束系统是电网安全体系的重要组成部分，也是电网调度和集控工作误操作管理的关键环节。电力调度中心和集控中心应用调度遥控操作安全约束系统，能够对电网遥控操作进行有效的防误分析以及准确的预控，既避免了操作人员误操作事故的发生，也保证了电网的安全稳定运行，对电网安全管控水平的提高具有重要的现实意义，同时也能够收到良好的经济效益和社会效益。 参考文献 [1]陈俊.遥控操作安全约束系统在变电站集控中心的应用[J].湖北电力，2010，12（3）：22-23. [2]杨建文，张少尉，张志伟.浅谈变电站监控中心应用遥控操作安全约束系统的必要性[J].科技致富向导，2013，15（6）：161-162. [3]贾荣兴，陈永平，郝彩霞，等.基于电网SCADA实时数据综合分析的集控站安全约束系统探讨[J].中国西部科技，2009，11（5）：10-11. 随着社会的发展,应急照明系统得到广泛应用,尤其在某些重要场所和特殊情况下扮演着不可或缺的角色,比如在火灾逃生领域、安全出口领域、智能建筑、消防控制、公共建筑等领域。此外,应急照明与疏散逃生系统联系密切也得到广泛重视和研究[1]。另一方面,随着计算机技术的发展,应急照明监控系统的应用规模和使用范围在不断扩大,大规模的应急照明EPS和分配电系统对通信要求也越来越高,而传统的485通信由于耗时长和效率低已无法满足大型应急照明系统的通信需求。 传统485通信多见于工业自动化的远程控制,可用RS-485构成主从机通信网络系统[2]。也有利用RS-485电气特性和简单的结构方式,采用自定义串行通信协议,实现单片机RS-485多机通信[3]。但是组建的这些系统仅仅满足设备间通信要求和系统设计要求,并没有考虑到485通信调度问题,也没考虑到通信效率问题。这就可能会造成通信数据量较大的系统出现通信效率不高的问题。 因此,怎样选择合适的通信策略使得应急照明监控系统获得更快的运行速度是本文研究的重点。由此提出了一种基于优先级的通信调度策略以提高系统通信速度。最后依托Qt/Embedded[4]系统和数据库Sqlite[5],引入基于优先级的通信调度策略设计了一套运用在实际项目(合肥联信电源阜阳肿瘤医院应急照明监控系统项目)中的嵌入式触摸屏应急照明监控系统。 1 系统485通信调度策略研究 RS-485是一种串口通信标准,主要应用在智能设备与PC间或智能设备与智能设备之间的联网通信。RS-485接口的最大传输距离可达1200m左右,且RS485接口在总线上允许连接多达128个收发器,即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起智能设备网络相互通信。因为RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长距离传输和多站能力等优点使其成为首选的串行接口。图1简单示意了应急照明监控系统485通信。 系统通信主要涉及到主控制器与设备间的通信,鉴于设备不同,发送的指令也不尽相同,根据系统通信协议细分为:主控制器的控制指令、系统获取模拟量状态信息指令、系统获取开关量状态信息指令、系统自检指令等。此外,各设备的波特率(19200,9600,115200)、传输数据位数(7位,8位)等都会不同,串口在通信时往往会根据实际指令进行串口波特率和数据位数等相关参数配置,如果连续处理的两条指令的波特率和数据位数不同,那么串口需重新配置波特率和数据位数。但频繁的配置,将造成时间耗费进而降低效率,如何减少串口配置参数次数成为解决这一问题的关键。传统的485通信考虑到系统数据量较小且485通信压力小,没有对相应的485消息进行处理,但随着大型应急照明系统的广泛应用,485通信产生的通信数据量也不断增加,如何提高通信速度已急需解决。 为解决上面提到的问题,许多方法和策略被提出,其中就有排队策略。在文献[6]中体现了排队策略的好处,该文提出一种适用于无线传感器网络的基于动态优先权的FQ-IP任务调度策略,并很好地解决了系统低优先权任务长期得不到调度的问题,但是该算法运用到本系统则不合适,它仅仅解决了优先级调度问题,却不能减少不同设备间的不同指令的串口参数配置次数,从而达不到提高系统运行速度的设计需求,因此系统涉及到的波特率和数据位数配置问题需要新的排队算法来提高系统运行速度。 2 基于优先级排序算法及其验证 为了提高系统运行速度,在此提出了一种基于优先级的消息排队算法。后面通过实验仿真对该算法进行验证。 2.1 基于优先级排序算法描述 系统485通信时对于不同设备会产生不同的指令,若指令得不到及时响应,就会形成一个消息串,由此可以根据不同的波特率和数据位数等信息设置不同的优先级以减少配置波特率和数据位数的次数。引入排序算法使得消息串按优先级顺序排列,优先级较高的排在最前面,以此类推,当下一个消息进入已就绪的消息队列时按照其优先级的大小插入到已就绪的消息队列中,然后得到新的消息队列。依据对合肥联信电源有限公司常用设备统计,得到19200波特率、8位数据位消息优先级最高,9600波特率、8位数据位消息次之,9600波特率、7位数据位信息再次之……。在运用插入排序算法后,消息串按照优先级大小依次从高往低排列,形成新的消息队列。具体插入排序算法描述如下: 假设消息队列为H(n),它的消息成员为h(i), 0≤i≤n-1,相应的消息优先级为P(i), 0≤i≤n-1。当下一条消息加入消息队列时,假设其消息为X,优先级为P(x),若P(J)≤P(x)≤P(J-1),则将消息X插入到位置J处。其算法伪码如下: Template< class Type > int Search(Type p[], const Type& x, int n) { int low=0; int high=n-1; //设置高低优先级位置,n为消息个数 while(low<=high) { int middle=(low+high)/2; if(p(x)>p(middle)) low=middle+1; else if(p(x) high=middle-1; else if(p(x)=p(middle)) insert=middle-1; return insert; //返回middle-1,即将X插入到h(insert)处 } insert=high; high++; return insert; } insert是上述查找算法的返回值,也是一个新消息应该插入的位置,将消息X插入到位置h(insert)处。容易得到,每执行一次算法的while循环,待搜索的范围减半,因此,在最坏的情况下,while循环被执行了O(logn)次。循环体内运行时间O(1)次,因此整个算法在最坏情况下的计算时间复杂度为O(logn)。 2.2 算法仿真验证 根据提出的基于优先级的排队插入算法,可以对其进行仿真验证。假设不同设备根据波特率和数据位数不同将传输数据分为以下四类: A:波特率19200,数据位8位,停止位2位,校验位1位 B:波特率9600,数据位8位,停止位1位,无校验位 C:波特率9600,数据位7位,停止位2位,校验位2位 D:波特率115200,数据位8位,停止位1位,校验位1位 对这四类指令分别给出不同的优先级定义,A为1(最高),B为2,C为3,D为4,在排序时按1、2、3、4顺序排列指令。除此之外,不同指令所传输的字节数不一样,假设有三种情况:4个字节、8个字节和16个字节。根据指令传输内容的不同,假设三种字节数指令的使用率分别为40%、40%、20%。再由不同波特率使用情况假设四类指令分配比为10%、40%、20%、30%。另外不同类型指令之间的切换需要重新配置波特率和位数等参数,而这需要花费一定的时间。假设A、B、C、D每相互切换一次配置串口参数需花费时间0.001s。现在假设由A、B、C、D随机组成的10000条指令集,在处理完这些随机指令共花费时间为T1。当我们用上述排序算法使得该10000条指令集变为有序后再处理这些指令所花费的时间为T2。比较T1和T2的大小即可验证上述插入排序算法的可行性。随机生成10组这样的指令集,再做处理可得T1的平均值为62.5546s,T2的平均值为55.0036s。通过比较T1和T2可得运用插入排序算法使得485通信时间变短,较之前的未排序状态,处理10000条指令大约平均可节省7.551s,通信速度明显加快。 通过数据仿真,发现在运用了基于优先级排队算法的调度策略后,系统的485通信时间变短,通信效率得到提高,使得系统的整体处理能力也能得到提升,因此具有一定的使用价值。 3 应急照明监控系统设计与应用 由上述提出的基于优先级排队算法设计了一套应急照明监控系统,将所有系统状态信息及控制命令返回信息显示在系统的图形界面上以达到系统监控的目的。以下是系统的具体设计和应用。 3.1 应急照明监控系统的设计 整个应急照明监控系统的设计主要包括三个方面:基于优先级排队调度策略、Qt图形界面设计和数据库Sqlite的设计。基于优先级排队调度策略已在前两节阐述,下面主要介绍Qt图形界面设计和数据库Sqlite的设计。 Qt是一个由奇趣科技开发后经诺基亚发展的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。系统的图形界面在Qt/Embedded平台上设计,主要包含了主界面、控制器、EPS、分配电、故障信息和自检等六个部分。该图形界面主要实现了实时显示状态功能和控制功能:1)实时显示了EPS工作状态、分配电状态以及故障等信息;2)可控制EPS市电和应急状态切换控制和分配电下灯具的开关。最后将编译通过的图形界面程序移植到嵌入式触摸屏ARM板(飞凌公司的FL2440开发板)上运行[7]。 Sqlite是一种轻量级数据库,具有简单、小、 独立的优点,可用在嵌入式系统中读写数据。系统采用Sqlite管理应急照明监控系统生成的数据,包括系统处于何种方式供电(市电或应急电源)、市电电压、输出电压、输出电流、系统是否存在故障等信息。使用Sqlite建立arguments Log.db数据库,将应急照 明监控系 统运行数 据定时存 入arguments Log.db数据库table表中,这些table表分别为POWERSTATUS( 应急电源 状态 ) 、DISTRIBUTIONBOX(分配电状态)、LIGHTPOWERSTATUS(应急电源故障状态)、LIGHTPOWERARGUMENTS(应急电源模拟量)。同时,Qt图形界面定时从数据库中读取相关数据并显示在图形界面上,这些数据包括地址信息、应急电源EPS和分配电状态信息、应急电源故障信息和时间信息等等,最终达到监控系统状态的目的。 3.2 应急照明监控系统应用 基于前面提到的应急照明设计方法为阜阳肿瘤医院设计了一套触摸屏智能应急照明监控系统,下面就系统设计做简单介绍。 首先在Qt下创建Emergency_lighting项目,届时会生成一Emergency_lighting.pro工程。工程下有头文件、源文件、界面文件三个子文件。在界面文件下添加新文件,命名为mainwindow.ui,并在mainwindow.ui上添加相应控件,优化设计以使界面美观。完成后在头文件和源文件添加相关实现代码。 项目中,应急照明监控系统主要为了实时显示应急照明系统的一些重要参数和控制应急电源供电状况及相关灯具的开关状态。因此,Qt程序也围绕着这两大功能展开。其中,实时显示数据可通过读取数据库内容然后显示在Qt界面上,具体可参考下面一小段代码: …… char sql[]="SELECT OUTPUTCURRENT,OUTPUTVOLTAGE,BATTERYVOLTAGE,ACVOLTAGE FROM LIGHTPOWERARGUMENTS WHEREADDR=1"; rc=sqlite3_get_table(db,sql,&az Result.&nrow,&ncolumn,&errmsg); …… ui ->label_152->set Text(az Result[4]);//将从数据库中读取的内容在控件label_152上显示 …… 上述代码可实现将应急电源的输出电压等信息显示在图形界面的label_152等控件上,以此类推实现系统对应急照明系统的监控目的。至于控制供电状态和灯具开关状态,可通过建立通信协议实现,设计图形界面控制按钮向照明监控系统发送控制指令完成相应操作,具体可参考下面一小段代码: Void Main Window::on_push Button_3 _clicked() { clickPushButton=new loginDLg(this);//点击界面按钮,弹出新对话框 clickPushButton->exec(); if(aa==1)//判断输入密码是否正确 { aa=0;//给全局变量清零 …… argumentsFromUI.addr=0x02;//地址号 argumentsFromUI.commandNum=0x05;//控制号 arguments From UI.control Command=0x01;//发送的控制命令内容 commu Inter.commu By485(arguments From UI,&arguments To UI);//485函数实现应急照明控制系统命令传输 } } 上段代码可实现将2号应急电源由市电供电切换成应急电源EPS供电。以此类推,可实现图形界面发送指令实现对应急照明系统的监控,运行界面如图2所示,图中应急电源1、4在按了各自强制应急按钮后工作状态显示为应急并显示各自应急启动时间。 图2应急照明监控系统主界面 (参见下页) 4 结束语 本文提出了基于优先级的通信调度策略,在此基础上提出基于优先级的排序算法,通过仿真验证可得知此算法的引入提高了指令的运行速度,减少了485通信的时间,提高了系统的效率。此外,基于优先级的通信调度策略使用Qt/Embedded与数据库Sqlite等工具设计出一套界面信息量大、操作简单、美观的触摸屏应急照明监控系统,可达到监控目的。实际应用方面,为阜阳肿瘤医院开发的一套应急照明监控系统运行良好,解决了大规模应急照明EPS和分配电的监控问题,效果显著。 摘要：针对目前大规模应急照明监控系统485通信调度过程中存在的耗时长、效率低问题,对此提出基于优先级的通信调度策略。该策略通过设置不同优先级,引入排序算法来提高系统485的通信效率。排序算法可根据不同的波特率和数据位数对消息排序以减少系统通信配置次数进而缩短通信时间。基于提出的优先级调度策略使用Qt/Embedded和Sqlite数据库等工具开发了一套触摸屏应急照明监控系统。该系统能够正常运行并提高了应急照明监控系统通信速度。经过仿真验证,基于优先级排序算法调度策略提高通信速度是可行的。实际应用中,阜阳应急照明监控系统的正常运行也证实了此方法可行有效。 【应急调度系统】推荐阅读： 应急物流调度08-30 调度应急管理工作09-15 应急通信调度平台设计11-08 突发事件应急物资调度06-19 调度员安全生产应急管理岗位责任制05-30 行车调度系统07-22 配电调度系统06-17 计划调度系统06-20 调度信息系统06-23 梯级调度系统07-13矿井皮带机系统故障调度应急预案 篇4
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