應急平臺數字化預案系統建設研究探討

楊新亮

摘 要：應急預案管理是石油氣田管理中一個非常重要的組成部分，由于石油氣易燃、易爆、引發災害因素繁多、過程與后果不可控等特點，加大了應急預案的管理難度，因此建設一個有效靈活、操作便利的數字化應急預案管理系統是油氣田響應突發事件的有效選擇。該文在對國內外數字化預案發展、油氣田預案管理現狀分析研究的基礎上，提出從以下幾個方面建設數字化預案管理：預案數字化化，數字化多層次綜合功能運用、DCS視頻監控、DSS消防報警聯動顯示、GPS車輛調度三系統融合、三維預案演練功能等數字化預案綜合應用。

關鍵詞：石油行業 應急預案 數字化

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（c）-0002-02

石油行業作為國家經濟社會發展的支柱性產業，系統龐大而復雜、危險源眾多，在生產經營活動中，任何疏漏均有可能引發安全生產事故。為了科學合理的應對突發事件、降低國家財產損失、確保油田員工、行業從業人員及人民群眾生命財產安全，建立一套組織機構完備、預案體系完善、應急隊伍健全的應急救援體系非常重要。其應急預案體系的建設是整個應急救援體系的核心，從當前石油行業應急管理工作實際情況來看，建立健全一種操作靈活、使用方便的應急管理系統已成為迫切課題。

石油行業應急預案數字化是利用現代電子信息技術對現有的應急預案進行管理，使應急預案管理做到便于操作的同時達到可視化、可考察、可量化。

1 國內外數字化預案發展

國外現狀從各類文獻調研情況來看，國外在數字化預案發展過程中起步較早，比較具有代表性的就是美國俄亥俄州油氣田應急響應系統。早在上世紀末，俄亥俄州自然資源局與當地油氣工業部門聯合提出利用一套多媒體程序，為應急響應人員提供培訓和應急資源分析，以便于更好的應對油田突發事故。

我國關于應急管理理論的研究起步比較晚，應急管理應用系統建設直至本世紀初從國家層面形成比較完整的系統，雖然目前在大力推廣建設數字化預案，但其建設在地方政府與企業層面均沒有得到完善。國內數字化預案發展的代表是2008年北京奧運場館消防滅火數字化預案，該預案采用三維仿真技術搭建奧運場館模型，集三維場景傳輸、預案學習及網上演練等多項功能于一體。

2 油田當前預案管理現狀

自2003年政府提出加快突發公共事件應急機制建設的重大課題以來，油田企業從人力、資金、配備等多方面進行了全面部署。但是在預案體系建設方面仍然有所欠缺，從目前的應用效果來看存在的主要問題有以下三點。

2.1 預案管理困難

由于油田災害點繁多，從預案編制縱向層級來看，目前預案編制共分總公司預案、分公司預案、二級單位預案、各站隊預案幾個層級。從預案編制橫向系統來看，目前僅本人所在二級單位就有1項總體預案及4類13項子預案，另外按照要求，對油田內重點井站實行“一站一案、一罐一案”。由此可見油田企業應急預案已形成一個各分項應急預案即相互關聯又相對獨立的龐大系統，其管理工作量相對較大，特別是二級單位所管理預案類項繁多，使有效管理存在一定難度。

2.2 關聯層級預脫節

“橫向到邊、縱向到底、上下對應、內外銜接”是目前企業預案編制的基本要求。要求不僅指預案本身，更是指關聯層級預案之間的有機聯系，即當最低一級預案響應不能或無法消除或控制災害或災害擴大時，必須迅即啟動高一層級應急預案響應。而在當前預案均為打印成冊分散管理，在預案編制、修訂和學習過程中無法做到信息有效共享，容易出現紕漏及孤島預案，不符合預案編制的基本要求。

2.3 預案的計劃內容不能充分執行

由于在每次的突發事件處置過程中，涉及到參與應急響應處置人員、需要采取的響應處置行動均與突發事件的具體情況有關，存在或多或少的差別，所以每次的突發事件處置都是對于指揮人員的考驗，不但要形成正確的決策，還要保證每項命令、每個環節都能確實得到執行。但是由于多級預案管理存在瑕疵，因而容易導致總指揮出現判斷偏差和各層級響應不當，出現響應不恰當或預案執行不充分。

3 數字化預案建設

3.1 數字化預案系統建設目的

目的主要在于加快應急信息傳播、改進應急決策的科學性、適當性和合理性，提升應急響應和應急處置速度，同時使應急響應各層級保持良好的協調和統一，有效及時處置突發事故。

3.2 數字化預案系統層次結構

數字化預案系統分為四個層次：通信網絡層、基礎信息層、信息展示層、系統應用層。其中通信網絡層是有機維系各個層次的紐帶和整個預案系統的物理基礎，基礎信息層為整個系統提供數據支持，應急響應過程中的各層級管理人員指揮調度工作則由系統應用層來完成，而信息展示層為所有應急響應決策與處置及時提供必要的信息支持。

3.3 數字化預案系統建設

數字化預案系統建設應當以解決現存問題和提高現有水平為出發點，分階段、分層次進行，不能一蹴而就。參照國內外建設經驗及當前發展形勢，油田數字化預案建設分為以下幾個階段。

預案數字化

預案數字化首先是通過應急預案電子文本對單位內部預案進行統一的組織管理，實現結構化、系統化的預案管理模式（如圖1），利用多媒體等方式，實現預案流程的直觀化，使預案清晰明了，便于查詢及使用。通過網絡媒體的便利性進行預案宣貫及學習，方便員工及時掌握應急預案動態，并可對員工的學習情況和應急演練情況進行統籌安排、制定科學合理的計劃，同時方便統計、分析，掌握員工學習演練動態，切實加強應急預案應用水平。

其次是預案編制、修訂的電子化。預案在統一編制、修訂時按照層級關系進行逐級修訂，通過系統合理制定預案編制、修訂的方案、進度、審核情況、簽發備案信息等內容。同時預案編制時可隨時參考不同層級的預案編制情況，確保預案編制修訂過程的“上下統一”。

3.4 數字化預案綜合應用

3.4.1 多層次綜合功能運用（圖2）

由于突發事件具有突然性、破壞性、失衡性、不可預知性等特點，又由于油田危險點多、危害性大等特點，油田突發事件更具危害性和不可知和不可控性，因而突發事件處置維度大幅增加、難度大幅增加，因而各類信息及時有效的提供與反饋對于有效處置具有十分重要的作用。因此在對應急處置過程中存在的危險進行分析時，同時將歷次應急處置中存在的問題、經驗教訓進行收集，進行信息歸類提煉集中，在出現類似事件時可通過通訊、電子郵件等方式對現場指揮人員進行提示等多層次綜合功能運用，以為現場指揮人員做出適當判斷與決策提供必要的幫助，避免應急指揮員疏漏或經驗不足造成不必要的損失。以1989年青島黃島油庫發生特大火災爆炸事故為例：

此次事故造成19人死亡，100多人受傷、經濟損失達3000多萬元。該次事故造成如此巨大的人員傷亡主要原因之一是5號罐體由于長時間燃燒，導致發生沸溢現象。當時指揮員發現5號罐火勢突然增大，火焰顏色由橙色轉變為紅白色時，立即下達了撤退指令。但是為時已晚，險情在一瞬間升級，大量人員無法及時撤出，導致了悲劇的發生。目前對油罐燃燒沸溢以有詳細的計算公式，如果能將現場情況及時進行分析并通過系統進行科學計算，提前對指揮人員進行提醒，將避免類似的悲劇再次上演。

這次事故表明在突發事件現場，應急指揮員受自身條件限制如經驗、知識結構等條件限制導致對可能發生的重大危害缺乏預見性，數字化應用程序的運用將對應急預案的有效執行、正確處置起到非常重要的作用。

3.4.2 融合DCS、DSS、GPS等多套系統，完善數字化預案系統建設

將DCS監控系統中的監控數據、DSS消防報警聯動系統、GPS車輛定位系統與應急預案系統融合運用，將現已成熟的電子系統與應急預案相結合，使已建設的信息系統在原有的基礎上發揮更大的作用。

當DSS火控數據報警時，在應急處置過程中，第一時間在應急指揮大廳大屏幕中投影現場情況，同時根據報警內容調取對應預案，立即提醒值班人員按照既定方式對報警信息進行及時有效處置；在應急響應處置過程中，可通過GPS車輛定位系統全面掌握應急車輛行駛路線、所處地點等信息，在應急搶險過程中，可利用應急通訊指揮，將現場視頻資料實時傳遞至后方指揮部及應急值班（圖3），查找比對預案系統中的歷史資料，與現場情況進行比對，為現場處置提供意見及建議。

3.4.3 建立三維預案演練功能

應急預案演練是應急預案重要組成部分之一，也是應急預案得以有效執行的重要保證。預案編制完成后，檢驗的唯一標準就是實戰演練，只有符合實際、高效便捷的應急預案才是一部完善的預案。應急演練需要較長的準備時間，同時需投入大量的人力物力等資源，尤其是一些大型的綜合演練，所需耗費更是一筆巨大的投入，導致預案編制完成后無法及時檢驗。由于油田的特殊危險特性，預案在編制完畢、未經檢驗之前的時間段內，存在巨大的不確定性：一是突發事件發生的可能；二是實戰演練存在瑕疵或重大缺陷需要重修。結果必然是：災害不能有效控制致災害結果擴大、重修及再次或三次演練，增加巨大預案建設成本。建立三維數字化預案系統即可在預案編制完成后馬上運用網絡技術進行推演，及時較好地解決上述難題與不確定性，以達到了及時性、有效性、資源配置合理性和成本最優化。

同時對大型油庫、聯合站在建設前可根據圖紙進行三維建模，根據建早模型進行多種事故模擬處置演練，及早發現設計中存在的漏洞，及時進行修改。對于新員工，可通過已建設好的三維模型進行應急處置的基礎演練，提高員工應急處置水平。

4 結語

石油氣田具災害點繁多、突發性事故發生最不確定、災害發生處置難度大、災害結果不可控的多種不確定性特點，因而在突發事件應急預案編制以后，應急預案的管理是石油氣田突發事件應急處置和響應的非常重要的因素之一。目前傳統方式的管理存在重大缺陷，不利于有效響應與處置，必須實施應急預案系統數字化建設和運用。因此本文在明確數字化預案建設目的和系統層次結構的基礎上，提出系統建設方式，一是預案電子化，二是從多層次展示功能、DCS、DSS、GPS三系統融合、三維預案演練功能等方面進行數字化綜合運用。從而達到應急預案有效管理的目的。

參考文獻

[1] 翟丹妮.應急平臺中數字化預案系統建設的研究[J].中國公共安全（綜合版）， 2008（1）.

[2] 劉劍，封博卿，李芳，錢進.基于突發事件場景下的軌道交通數字化預案研究[J].鐵路計算機應用，2012（5）.

[3] 西北油田油田分公司綜合應急預案.2013.

3.4 數字化預案綜合應用

3.4.1 多層次綜合功能運用（圖2）

由于突發事件具有突然性、破壞性、失衡性、不可預知性等特點，又由于油田危險點多、危害性大等特點，油田突發事件更具危害性和不可知和不可控性，因而突發事件處置維度大幅增加、難度大幅增加，因而各類信息及時有效的提供與反饋對于有效處置具有十分重要的作用。因此在對應急處置過程中存在的危險進行分析時，同時將歷次應急處置中存在的問題、經驗教訓進行收集，進行信息歸類提煉集中，在出現類似事件時可通過通訊、電子郵件等方式對現場指揮人員進行提示等多層次綜合功能運用，以為現場指揮人員做出適當判斷與決策提供必要的幫助，避免應急指揮員疏漏或經驗不足造成不必要的損失。以1989年青島黃島油庫發生特大火災爆炸事故為例：

此次事故造成19人死亡，100多人受傷、經濟損失達3000多萬元。該次事故造成如此巨大的人員傷亡主要原因之一是5號罐體由于長時間燃燒，導致發生沸溢現象。當時指揮員發現5號罐火勢突然增大，火焰顏色由橙色轉變為紅白色時，立即下達了撤退指令。但是為時已晚，險情在一瞬間升級，大量人員無法及時撤出，導致了悲劇的發生。目前對油罐燃燒沸溢以有詳細的計算公式，如果能將現場情況及時進行分析并通過系統進行科學計算，提前對指揮人員進行提醒，將避免類似的悲劇再次上演。

這次事故表明在突發事件現場，應急指揮員受自身條件限制如經驗、知識結構等條件限制導致對可能發生的重大危害缺乏預見性，數字化應用程序的運用將對應急預案的有效執行、正確處置起到非常重要的作用。

3.4.2 融合DCS、DSS、GPS等多套系統，完善數字化預案系統建設

將DCS監控系統中的監控數據、DSS消防報警聯動系統、GPS車輛定位系統與應急預案系統融合運用，將現已成熟的電子系統與應急預案相結合，使已建設的信息系統在原有的基礎上發揮更大的作用。

當DSS火控數據報警時，在應急處置過程中，第一時間在應急指揮大廳大屏幕中投影現場情況，同時根據報警內容調取對應預案，立即提醒值班人員按照既定方式對報警信息進行及時有效處置；在應急響應處置過程中，可通過GPS車輛定位系統全面掌握應急車輛行駛路線、所處地點等信息，在應急搶險過程中，可利用應急通訊指揮，將現場視頻資料實時傳遞至后方指揮部及應急值班（圖3），查找比對預案系統中的歷史資料，與現場情況進行比對，為現場處置提供意見及建議。

3.4.3 建立三維預案演練功能

應急預案演練是應急預案重要組成部分之一，也是應急預案得以有效執行的重要保證。預案編制完成后，檢驗的唯一標準就是實戰演練，只有符合實際、高效便捷的應急預案才是一部完善的預案。應急演練需要較長的準備時間，同時需投入大量的人力物力等資源，尤其是一些大型的綜合演練，所需耗費更是一筆巨大的投入，導致預案編制完成后無法及時檢驗。由于油田的特殊危險特性，預案在編制完畢、未經檢驗之前的時間段內，存在巨大的不確定性：一是突發事件發生的可能；二是實戰演練存在瑕疵或重大缺陷需要重修。結果必然是：災害不能有效控制致災害結果擴大、重修及再次或三次演練，增加巨大預案建設成本。建立三維數字化預案系統即可在預案編制完成后馬上運用網絡技術進行推演，及時較好地解決上述難題與不確定性，以達到了及時性、有效性、資源配置合理性和成本最優化。

同時對大型油庫、聯合站在建設前可根據圖紙進行三維建模，根據建早模型進行多種事故模擬處置演練，及早發現設計中存在的漏洞，及時進行修改。對于新員工，可通過已建設好的三維模型進行應急處置的基礎演練，提高員工應急處置水平。

4 結語

石油氣田具災害點繁多、突發性事故發生最不確定、災害發生處置難度大、災害結果不可控的多種不確定性特點，因而在突發事件應急預案編制以后，應急預案的管理是石油氣田突發事件應急處置和響應的非常重要的因素之一。目前傳統方式的管理存在重大缺陷，不利于有效響應與處置，必須實施應急預案系統數字化建設和運用。因此本文在明確數字化預案建設目的和系統層次結構的基礎上，提出系統建設方式，一是預案電子化，二是從多層次展示功能、DCS、DSS、GPS三系統融合、三維預案演練功能等方面進行數字化綜合運用。從而達到應急預案有效管理的目的。

參考文獻

[1] 翟丹妮.應急平臺中數字化預案系統建設的研究[J].中國公共安全（綜合版）， 2008（1）.

[2] 劉劍，封博卿，李芳，錢進.基于突發事件場景下的軌道交通數字化預案研究[J].鐵路計算機應用，2012（5）.

[3] 西北油田油田分公司綜合應急預案.2013.

3.4 數字化預案綜合應用

3.4.1 多層次綜合功能運用（圖2）

由于突發事件具有突然性、破壞性、失衡性、不可預知性等特點，又由于油田危險點多、危害性大等特點，油田突發事件更具危害性和不可知和不可控性，因而突發事件處置維度大幅增加、難度大幅增加，因而各類信息及時有效的提供與反饋對于有效處置具有十分重要的作用。因此在對應急處置過程中存在的危險進行分析時，同時將歷次應急處置中存在的問題、經驗教訓進行收集，進行信息歸類提煉集中，在出現類似事件時可通過通訊、電子郵件等方式對現場指揮人員進行提示等多層次綜合功能運用，以為現場指揮人員做出適當判斷與決策提供必要的幫助，避免應急指揮員疏漏或經驗不足造成不必要的損失。以1989年青島黃島油庫發生特大火災爆炸事故為例：

此次事故造成19人死亡，100多人受傷、經濟損失達3000多萬元。該次事故造成如此巨大的人員傷亡主要原因之一是5號罐體由于長時間燃燒，導致發生沸溢現象。當時指揮員發現5號罐火勢突然增大，火焰顏色由橙色轉變為紅白色時，立即下達了撤退指令。但是為時已晚，險情在一瞬間升級，大量人員無法及時撤出，導致了悲劇的發生。目前對油罐燃燒沸溢以有詳細的計算公式，如果能將現場情況及時進行分析并通過系統進行科學計算，提前對指揮人員進行提醒，將避免類似的悲劇再次上演。

這次事故表明在突發事件現場，應急指揮員受自身條件限制如經驗、知識結構等條件限制導致對可能發生的重大危害缺乏預見性，數字化應用程序的運用將對應急預案的有效執行、正確處置起到非常重要的作用。

3.4.2 融合DCS、DSS、GPS等多套系統，完善數字化預案系統建設

將DCS監控系統中的監控數據、DSS消防報警聯動系統、GPS車輛定位系統與應急預案系統融合運用，將現已成熟的電子系統與應急預案相結合，使已建設的信息系統在原有的基礎上發揮更大的作用。

當DSS火控數據報警時，在應急處置過程中，第一時間在應急指揮大廳大屏幕中投影現場情況，同時根據報警內容調取對應預案，立即提醒值班人員按照既定方式對報警信息進行及時有效處置；在應急響應處置過程中，可通過GPS車輛定位系統全面掌握應急車輛行駛路線、所處地點等信息，在應急搶險過程中，可利用應急通訊指揮，將現場視頻資料實時傳遞至后方指揮部及應急值班（圖3），查找比對預案系統中的歷史資料，與現場情況進行比對，為現場處置提供意見及建議。

3.4.3 建立三維預案演練功能

應急預案演練是應急預案重要組成部分之一，也是應急預案得以有效執行的重要保證。預案編制完成后，檢驗的唯一標準就是實戰演練，只有符合實際、高效便捷的應急預案才是一部完善的預案。應急演練需要較長的準備時間，同時需投入大量的人力物力等資源，尤其是一些大型的綜合演練，所需耗費更是一筆巨大的投入，導致預案編制完成后無法及時檢驗。由于油田的特殊危險特性，預案在編制完畢、未經檢驗之前的時間段內，存在巨大的不確定性：一是突發事件發生的可能；二是實戰演練存在瑕疵或重大缺陷需要重修。結果必然是：災害不能有效控制致災害結果擴大、重修及再次或三次演練，增加巨大預案建設成本。建立三維數字化預案系統即可在預案編制完成后馬上運用網絡技術進行推演，及時較好地解決上述難題與不確定性，以達到了及時性、有效性、資源配置合理性和成本最優化。

同時對大型油庫、聯合站在建設前可根據圖紙進行三維建模，根據建早模型進行多種事故模擬處置演練，及早發現設計中存在的漏洞，及時進行修改。對于新員工，可通過已建設好的三維模型進行應急處置的基礎演練，提高員工應急處置水平。

4 結語

石油氣田具災害點繁多、突發性事故發生最不確定、災害發生處置難度大、災害結果不可控的多種不確定性特點，因而在突發事件應急預案編制以后，應急預案的管理是石油氣田突發事件應急處置和響應的非常重要的因素之一。目前傳統方式的管理存在重大缺陷，不利于有效響應與處置，必須實施應急預案系統數字化建設和運用。因此本文在明確數字化預案建設目的和系統層次結構的基礎上，提出系統建設方式，一是預案電子化，二是從多層次展示功能、DCS、DSS、GPS三系統融合、三維預案演練功能等方面進行數字化綜合運用。從而達到應急預案有效管理的目的。

參考文獻

[1] 翟丹妮.應急平臺中數字化預案系統建設的研究[J].中國公共安全（綜合版）， 2008（1）.

[2] 劉劍，封博卿，李芳，錢進.基于突發事件場景下的軌道交通數字化預案研究[J].鐵路計算機應用，2012（5）.

[3] 西北油田油田分公司綜合應急預案.2013.