摘 要 为了有效降低鄂尔多斯盆地苏里格气田开发生产过程中的安全风险，亟须开发一套数字化应急指挥系统，来控制并快速高效处置气田安全隐患和应急事件。为此，从优化核心技术、建立新型劳动组织架构及应急体系入手，进一步整合、优化、完善了数字化指挥系统的各项功能，创新了应急抢险运行模式，加快气田数字化建设新技术、新成果在应急指挥工作方面的转化应用，充分发挥数字化在提高管理水平、减轻劳动强度、提升工作效率等方面的革命性作用。全面实现了该气田安全管理变被动为主动的目标，最终形成了“生产管理实时监控、安全隐患及时预警、事故处置数字指挥”的数字化应急指挥系统。该系统基于三维GIS平台、海事卫星通讯、短信告知平台、车辆GPS定位等技术，实现了气田应急事件的可视化调度指挥。在应急演练和实践过程中，指挥统一、功能齐全、反应灵敏、运转高效，切实提高了苏里格气田应急事件的处置能力，显示出较好的实用性。
关键词 鄂尔多斯盆地 苏里格气田 数字化 应急指挥 预警 流媒体 海事卫星 车辆GPS
应急指挥系统是实施应急快速响应及处置的工具，是采用先进信息技术，实现包括调度自动化系统、管理信息系统(MIS)、地理信息系统(GIS)、远程视频系统、视频会议系统等与应急信息资源的多源整合、软硬件结合的应急保障技术系统[1]。气田数字化应急指挥系统是建立一套面向整个苏里格气田(以下简称气田)的应急指挥信息化管理平台，利用此平台实现对气田紧急事故的快速反应，实现对各应急资源、人员、车辆的快速调度安排，从而达到迅速控制处理事故的目的。总体建设要求是分级管理和图形化操作，即对于各种紧急情况分级别制订应急预案，分级别启动应急流程，可图形化查阅操作应急预案流程，实现应急资源电子地图方式的查阅。
本系统基于三维GIS平台，利用气田电子地图为展现形式，实现对气田井、站、管线、处理厂、光缆、供电线路等基本数据、应急物资、人员车辆、医疗、消防、水源、政府相关部门等应急资源、气田公司级、厂级、处理厂作业区级、站级等级别的应急预案方案演练数据的综合管理，并能以二维和三维GIS地图方式展现这些数据[2]。
系统总体架构由5大部分组成，分别为：气田基本数据、应急资源数据、应急预案数据、生产预警和应急指挥。其结构如图l所示。
1 系统关键技术
1.1 数字化应急抢险流程技术
常规的应急抢险流程是：启动应急预案，值班员工按流程中每个环节的工作内容，逐条采取相应措施，调度应急资源，并将完成时间、完成人等信息记录在案。
如果采用数字化指挥，还可以增加几个常规过程所不具备的环节，图2是应急抢险关键环节的数字化处理思路。
1)按照不同的应急预案设定指挥流程并框图化展示，然后根据框图流程下达抢险指令，这样可以加快调度速度，避免遗漏抢险环节，避免在抢险过程中出现主次颠倒的情况发生。
2)应急视频现场监控，实现对事故现场的实时视频监控。
3)对应急车辆在气田附近区域的定位以及行车路线规划导航等功能。
4)在通知有关单位及个人的环节上，数字化的环节是通过短信服务器，在短信平台上发送指挥调度信息。
5)应急物资协调功能模块根据应急预案提前制订不同的抢险物资预案，出险后由计算机根据出险类别和级别，结合数据库高级检索功能，自动向指挥人员提供应准备的抢险物资种类、数量和物资所属应急库。
6)在应急指挥过程中，增加指挥指令的录入，首先按照不同的应急预案设定指挥流程并框图化展示，然后在框图中记录指挥指令和指令执行情况，同时计算机自动记录时间，最后形成综合抢险记录。
1.2短信通知平台
近年来，SMS(短信息)技术日趋成熟，相关新技术不断涌现，相关产品投入实际应用，成为解决气田抢险指挥信息化问题的有效途径之一。为了提高调度室的调度指挥效率，特别是在事故发生时，及时、合理、动态地调配人员参与抢险，开发了“短信平台告知系统”。
短信平台告知系统软件在短信收发应用程序开发接口软件的支持下，经过二次开发，使用软件驱动专用设备(GSM Modem)实现收发短信功能，GSM Modem通过串口与计算机相连(图3)，按照系统预设条件与预先设定的抢险人员的手机互通信息。应用软件可运行于Microsoft Windows多种操作系统环境下，采用服务器操作系统，这对于系统运行的稳定性和安全性提供了强有力的保障[3]。
短信平台告知系统预先把人员的姓名、手机号、所在辖区、专业等信息编配好预置方案；接险人员在接到险情出现的信息后，把险情简介内容输人系统，从系统自动给出的抢险预案中确认抢险人员资料，系统就会按预案以手机短信方式通知各专业的抢险人员及时处理险情。系统可根据短信回复情况得知抢险人员是否获知通知，还可调配别的区域的人员加以支援。
1.3框图化应急指挥流程
指挥流程框图化展示，按框图流程下达抢险指令，可以加快调度速度，避免遗漏抢险环节，避免抢险过程中出现主次颠倒的情况。
1.4流媒体转发技术
流媒体(Streaming Media)转发技术指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音／视频数据流。与传统的播放方式不同，流媒体在播放前并不下载整个文件，只将部分内容缓存，使流媒体数据流边传送边播放，这样就节省了下载等待时间和存储空间[4]。气田视频分级存储气田视频数据，查询调阅气田视频由转发服务器分发。视频转发服务器软件的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体管理软件模块的设置，以求更少的时问代价换取更高的带宽利用率。流媒体转发技术的应用对各单位生产前端采用不同技术提供了保障，既有利于发挥各单位的技术优势，同时还能够满足各级管理层的调阅需求。
在局域网内有权限的用户可任意地点调取该录像。这一功能的实现为数字化指挥系统实时调取苏里格气田的各种监控录像创造了条件。监控平台实现了气田各单位600多路不同设备厂家视频监控的集中控制，实现视频流媒体的转发，既减少了视频流网络带宽占用，又达到了视频图像的跨网段访问目的，在异地能够实时调阅气田所有视频监控。
2 系统应用
2.1诊断及预警
通过集成气田数字化生产管理系统，实时监测生产数据库以及视频监控系统，实现对处理厂重要生产参数、井口压力、路口车牌或智能视频识别等异常情况的报警预警提示，系统还能以地图方式进行报警提示[5] 。
2.2险情告警及提交。
值班人员在接到险情报警后，在三维GIS电子地图中标出事故名称、发生时间、原因、事故点警戒区等信息，并启动相应的应急预案。
2.3 生产监控
在三维GIS图上定位出险地点后，可搜索指定范围内的所有应急资源，自动分析出险处上下游生产单元，并可监控出险生产单元实时生产参数。
可分别以出险点范围、报警事故类型或者以所需要的抢险器材为搜索目标，查询所有应急资源信息(应急库、应急队伍、政府资源、消防资源、医疗资源)。
2.4应急指挥记录
启动预先设置好的相应的应急流程，指挥员根据流程下达抢险指令，指挥记录岗记录指挥员下达的命令和相关信息，在所有抢险行动结束后，可自动生成应急指挥报告。
2.5 应用情况
截至2012年2月，该套气田数字化应急指挥系统已完成5场应急演练。通过实际的演练验证，应急指挥系统为现场应急信息发布、查询、汇总和应急资源管理、应急指令响应、应急流程响应和应急生产协调等提供了系统、完善的支撑平台，满足了岗位的实际需要，确保了气田应急指挥工作科学、合理、高效开展。
3结论及认识
1)提供了一个可以扩展的三维GIS平台，使有关调度管理的各种功能均能集成在这一平台之上。实现了苏里格气田空间信息的可视化(如：井、站、处理厂、管线的空间分布等)，使得有关抢险调度指挥的各种信息通过空中纽带被集成在一起，信息的表达效率大大提高，对现场人员把握抢险现状和形势有极大帮助。
2)抢险工作流程的数字化和应急人员调度的自动化，以及系统具备的自动记录等功能，使紧张繁琐的抢险工作变得简洁明了，提高了应急抢险的工作效率。
3)将所有不同生产部位的诊断和预警信息进行加工组合，提高生产单元的巡检频次，帮助管理人员及时处理生产中的各种故障和隐患。可减轻各级值班调度人员的劳动强度，提高了现场调度部门的管理水平与监控效率，使调度部门工作更加规范化、系统化与现代化。
4)实现安全保卫由劳动密集型向知识密集型转化，将指挥调度中心由原先单纯的监控功能转变到安全防范和业务监督等多重功能上来，提高了安全系数和防范效率，实现生产监管的现代化。
参 考 文 献
[1]吴文传，张伯明，曹福成，等.电网应急指挥技术支持系统设计与关键技术EJ].电力系统自动化。2008，32(15)：1—7.
[2]张明广，蒋军成.基于三维GIS的重大危险源应急救援系统研究[J].石油化工高等学校学报，2007，20(4)：93—96.
[3]赵小红，邹建新.短消息增值服务接口体系与CMPP实现[J].武汉科技学院学报，2003，16(1)：77—80.
[4]朱天寿，刘秫，周玉英，等.苏里格气田数字化集气站建设管理模式[J].天然气工业，2011，31(2)：9-11.
[5]宋汉华，朱迅，李彦彬，等.McWILL宽带无线技术在苏里 格气田的研究应用[J].石油化工应用，2011，30(8)：50—52.
本文作者：朱迅l,2 韩兴刚2 高玉龙2 徐文龙2 李达2
作者单位：1·西安石油大学石油工程学院 2.中国石油长庆油田公司苏里格气田研究中心
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