应急指挥调度系统技术架构设计与实现

孟莲蓉

应急指挥调度系统技术架构设计与实现

孟莲蓉

国家新闻出版广电总局北京市100045

为提高工作上与下属单位之间的应急指挥调度能力，从实际出发，单位建设了一套应急指挥调度系统。本文作者参与了该系统的需求分析、设计、测试和维护，通过本文简明地阐述该系统的总体架构、逻辑结构、功能实现等。该系统的实施，加快了对突发事件处置的快速响应，通过系统及时进行预案关联、资源调度、任务处置，做到上下级通信及时畅通，使决策者及时了解突发事件现场情况，及时响应、快速处置。

应急指挥值班管理信息接报应急保障

1 概述

近年来，在抵御自然灾害、应对突发性群体事件、实时指挥下级单位进行安全防范的过程中，需要提高及补充完善调度指挥时效性、应对突发事件能力、应急通讯手段、处理效果反馈、应急物资调配、上下级单位协同调度等环节。因此，需要利用现代技术手段，建立一套科学、合理、有效的应急指挥调度系统，并通过集中、统一的应急指挥中枢，第一时间获取、汇总全面信息，统筹调配所有资源，科学决策以应对处置突发事件和意外情况，是该局应对突发事件、保障局中心工作的迫切需要。

2 总体框架

应急指挥调度系统的总体框架如图1所示：

总体框架分为“三层两翼”，三个层次是应急指挥场所、应急指挥应用和应急信息接入系统，两翼是标准规范和安全保障体系。

应急指挥场所提供基本的场地条件，承载应急通信、应用系统所需的计算机网络、视频会议、视频监控等硬件终端和音视频系统设备。在功能

图1　系统总体框架

应急指挥应用，即应急指挥系统软件，包含了主要业务应用模块并调用应急视讯。

应急信息接入系统为应急指挥调度系统提供现场采集信息和专业监测信息，为日常值班和突发事件应对提供信息来源支持，例如，全局数据、应急视讯、电话调度系统、视频会议系统、视频监控系统、其他现有系统等音视频和数据信息接入。

标准规范包括信息系统建设所需的数据交换和通信等技术规范，在系统运行时还需具备应急指挥调度运行必需的标准和业务规范等。

安全保障体系包括物理安全、通信安全、网络安全以及系统运行所需的应用安全、数据安全、容灾备份等。

3　逻辑架构

应用指挥调度系统的构架分为基础设施、数据支撑、应用支撑环境、应用组件和业务应用五层，其逻辑架构如图2所示。

图2　逻辑架构图

应用组件和业务应用组成应用软件部分，应急指挥调度系统的信息可按技术要求发布到指定门户，也可通过数据交换组件可与数据交换平台对接向上级主管单位报送。应用软件层可按需定制开发，同时内嵌了工作流、报表工具、数据交换总线等组件，便于实现流程化定制、电子表单、定制报表和与外部系统数据交换。

应用支撑环境层提供应用软件运行所需的应用服务器中间件、地理信息服务等系统软件环境，以及与应急视讯、安防监控系统和其他局机关应用系统接口所需的信息接入服务。

数据支撑层以数据库管理系统和大数据平台为依托，建立基础信息库、接入信息库、事件信息库、空间信息库、案例库、数字预案库等六大数据库，为应用系统运行提供数据支撑。基础信息库包括应急资源（应急救援队伍、应急物资、装备）、应急专家等基础信息，接入信息库主要指从应急视讯及调度系统、其他平台应用系统、安防监控系统等接入的应急相关专业监测信息，空间信息库主要存储地理信息（数字地图、遥感影像图）和应急资源、专业设备等专业图层分布；预案库主要存储预案管理的过程信息，包含数字预案、文本预案和预案推演等信息；案例库主要存储相关的国内外案例知识以及本系统记录的突发事件处置的结构化案例信息。

基础设施层主要指应用系统运行所需的主机、存储和网络环境；虚拟平台和应急信息接入相关的硬件系统。

4　系统设计与实现

根据业务目标及系统总体架构、逻辑架构，系统的功能模块主要分为首页、值班管理、通讯录、信息接报、指挥调度、处置总结、应急保障、日常监管、安防视频等。其中，值班管理、通讯录、应急保障、日常监管、安防视频为日常值班监管类功能模块，信息接报、指挥调度、处置总结为处理突发事件相关模块。基于SOA的分析构架技术思路，进一步进行关键业务流程、逻辑结构设计等，最终实现系统功能。

4.1功能设计

根据系统定位，本系统的主要功能为辅助业务人员在平时进行值班排班管理；在突发事件发生时，收集现场信息，及时进行突发事件处置。

4.1.1值班管理

值班排班：通过选择排班日期及人员、班组进行排班。

值班表查询：各级部门通过选择单位、值班人、值班时间等信息可查询相应的值班信息。

我的值班：显示当前登录人员的排班情况，可以选择查看本日、本周以及本月的排班情况。

人员维护：对参与值班的人员信息进行查询、查看、编辑、排序。

班组维护：对值班班组信息进行查询、新增、编辑、查看以及删除等操作。

值班模式设置：根据各部门实际情况，设置各部门的值班模式。

日历设置：根据我国及单位特有情况，设置工作日、法定节假日、双休日等。

4.1.2信息上报

该模块主要完成信息上报的管理和维护功能，包括信息的添加、编辑、删除、查询以及信息上报和续报功能。

4.1.3应急事件处置

应急事件管理：实现事件相关接报信息的查看，可对突发事件信息进行统一管理。

应急处置：实现突发事件的处置，根据突发事件类型调用其它基础数据（包括预案信息、专家信息、设备信息、材料信息等），形成应急处置方案，同时可针对不同突发事件创建不同任务，并下发给相应的责任部门，等待责任部门进行处置反馈。

任务管理：管理所有突发事件处置过程中的任务信息，可对任务信息进行接收、反馈及反馈信息查看等操作。

4.2关键业务流程

根据实际业务处理流程，考虑系统可用性、易用性，本系统的各关键业务处理流程如下：

4.2.1值班排班

值班排班的主要作用为各部门通过该模块进行值班排班。各部门值班模式存在不确定性，可通过系统设置各部门的值班模式（一班、二班、三班、四班等）及各班次时间，然后在此基础上进行各部门的单独排班。值班排班流程如图3所示

图3　值班排班流程

4.2.2信息上报业务流程

当下属单位发生突发事件时，可通过系统上报突发事件信息到指定部门，等待指定部门处理。如图4所示

图4　信息上报流程

4.2.3应急事件处置流程

上级部门收到下级部门上报的突发事件后，需对职责范围内的突发事件信息进行应急处置。对突发事件进行应急处置时，处置部门应根据事件类型选择相应的预案，根据预案中的相关设置，可进行队伍组建，形成处理本次突发事件的参与部门、专家、材料、设备组，并可对这些组进行任务分配，及时进行相应处置工作安排，同时通过系统下发到相应部门，参与部门接收到任务信息后，可根据任务信息进行工作安排，同时通过系统及时反馈任务的执行情况。如图5所示

图5　应急事件处置流程

4.3逻辑结构设计

基于关键业务流程，进行系统逻辑结构的设计，逻辑结构分为边界类、控制类、服务类、实体类。其中，边界类实现各模块用户界面的绘制和显示；控制类捕获前台页面传递的参数，调用后台服务类、实体类完成业务处理，将运算结果传递给前台页面进行显示；服务类主要完成模块的业务逻辑操作；实体类是模块的业务实体，该实体和后台数据库系统（DBMS）的表（Table）建立映射关系。

值班管理、信息接报和应急事件处置逻辑结果分别如图6、7和8所示

图6　值班管理逻辑结构

图7　信息接报逻辑结构

图8　应急事件处置逻辑结构

4.4功能实现

根据上述业务流程、逻辑结构，需进一步详细设计及数据库设计，从而体现系统功能。值班管理实现类主要包括页面page，控制类action，服务类service和实体类domain，如图9和10，对应数据库设计如图11。信息接报实现类和突发事件处置实现类如图12和13。

图9　值班管理实现类

图10　值班管理页面类和控制类关联

图11　值班管理数据库设计

图12　信息接报实现类

图13　实发事件处置实现类

4.5技术实现

本系统在采用先进的开发技术、技术体系架构的基础上，面向对象和构件技术，结合成熟的软件产品，满足目前和发展的需求，进而划分为多层的技术实现框架，提供清晰和易于实施、管理的分层建设方式。

本系统遵循信息化建设的总体技术框架，整个框架采用多层分布式体系结构，分为表示层、请求控制层、服务层、数据持久层。具体的技术实现如图14：

4.5.1表示层

一个典型的WEB应用的一端是表现层，这里表示层由XHTML、Prime Faces、Portal（Portlet）共同完成，它们负责：渲染用户界面表单、实现Ajax局部刷新效果、人性化的用户出错提示。

图14　系统技术实现图

本层采用Java Server Faces（JSF）技术，定义了一个事件驱动的、基于组件的模型。在该模型中，应用程序完全用构件集合构建，这些构件可以针对多种客户端类型用不同的方式来进行显示。JSF的UI构件模型技术使开发人员能够使用预先构建的用户界面（UI）构件来构建Web用户界面。

4.5.2控制层

请求控制层接收来自表示层的参数，并且进行组装，然后调用相应的业务服务，取得运算结果后，将结果路由到相应的表示层页面进行展示。控制层使用Rest API、JSF2.2作为Web容器为表示层提供服务。主要负责：为用户管理请求和响应、提供一个控制器代理调用业务逻辑和其它上层处理、显示逻辑处理、执行用户接口验证。

4.5.3服务层

服务层将业务逻辑进行封装，为系统其他模块或者其他系统提供业务服务：基于接口开发、业务逻辑组件化、封装统一的调用接口。

服务层采用Enterprise JavaBeans（EJB）标准使开发组可以集中于商业逻辑的开发，将其封装入不同的JavaBean中，由EJB负责所有的公共服务，如：同步、持久性、事务管理、命名服务、对象分布和资源管理。基于EJB的应用系统具有安全性、机动性、可伸缩性和跨平台性。同时，JPA/Hibernate框架为JAVA提供了“对象-关系持久化”机制和查询服务。

4.5.4数据层

采用已有的Oracle 10g数据库进行数据持久化及数据管理。

5　综述

根据上述的系统业务流程、逻辑结构、功能实现等的描述，采用JSF、JAVA、EJB等技术使得系统最终得以开发实现。通过本系统的实施，整合了应急值班及应急基础信息的管理，主要包括各处室、下属单位的值班信息的维护查询，预案、专家、材料、设备信息的统一维护管理，为日常应急工作提供了基础数据保障。此外，本系统加快了针对突发事件处置的快速响应，通过系统及时进行预案关联、资源调度、任务处置，做到上下级通信及时畅通，使决策者及时了解突发事件现场情况，及时响应、快速处置。

审稿人：徐振媛内蒙古广播电影电视科研所正高级工程师

责任编辑：乌日山

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2096-0751（2016）03-0014-06

孟莲蓉国家新闻出版广电总局高级工程师上，它以应急指挥场所为核心，接收应急指挥应用软件的数据信息及应急视讯、电话系统等音视频信息，实现上下级的数据和音视频通信，提供大屏幕显示等信息展示平台。