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對于長距離引供水工程而言，能夠預防事故，以及在事故突發時提高其應急救援反應速度和協調水平，增強綜合處置能力，保障周圍群眾的生命安全，最大限度地減少財產損失、環境破壞和社會影響，無疑是工程運行管理工作中的重點需求。傳統的事故處理方式在事故發生早期的感知能力薄弱，事故擴大后的處理過程相對依賴于運行管理人員的業務能力，并且在事故后的分析總結中通常局限于本次事故，不利于從全局把握流域的運行規律，難以實現優化事故處理流程以及提出事故預防建議。由此，本文探討了基于面向服務和工作流機制的引供水工程自動化事故應急預案系統，并以歷史應急預案處理信息作為輸入，基于數理統計模型的事故應急預案流程自優化和事故預警，實現對管理運行單位的事故處理和預防的決策支持［1］。

1面向服務的測量系統集成實際運行實踐中，引供水工程一般配有雨情水情測報系統、工程安全監測系統以及閘門、油機控制系統等，以支撐工程的正常管理和運行。但是，這些專業測量系統一般是相互獨立的，數據和控制難以共享；而在各種事故發生的早期，可能需要多方面的實測數據進行綜合判斷分析，才能更為精確地定位事故原因和部位，因此，對于各專業測量系統的數據集成和控制集成，就顯得必須和重要了［2］。通過面向服務的方式、最優的實現方法和各個專業測量系統的交互，使之成為自動化應急預案系統的數據與報警信息來源，實現“少人值班”（無人值守）下的事故早期預警，對于搶險減災無疑具有十分重要的意義。

1．1面向服務架構面向服務的體系結構提供了一種方法，通過這種方法，可以構建分布式系統來將應用程序功能作為服務提供給終端用戶應用程序或其他服務，其組成元素可分為功能元素和服務質量元素。服務是粗粒度的處理單元，它使用和產生由值傳送的對象集。它與編程語言術語中的對象不同。相反，它可能更接近于業務事務的概念而不是遠程公共對象請求體系結構（CORBA）的概念［3］。服務通常實現為粗粒度的可發現軟件實體，它作為單個實例存在，并且通過松散耦合的基于消息通信模型來與應用程序和其他服務交互。服務是由一些組件組成的，這些組件一起工作，共同提供服務所請求的業務功能。因此，相比之下，服務比組件的粒度更粗［4］。使用面向服務的架構具有可以利用現有的資產、更易于集成和管理復雜性、具有更快的響應和上市速度以及減少成本和增加重用［5］等優點。

1．2與自動化測量系統的集成通過統一的通信協議和參數，本系統可在線獲取專業測量系統的測量數據，加以分析評判。如果評判結果存疑，則可通過召測進行驗證，驗證的結果將作為是否啟動事故預案的依據。通過對雨情水情測報系統、工程安全檢測系統以及閘門油機控制系統等主功能模塊進行符合WebService規范統一接口的包裝，本系統即可在線通過超文本傳輸協議（HTTP）查詢各家系統測量儀器的實時數據，實現對其數據集成和控制集成。基于可擴展置標語言（XML）的服務調用參數，具有保持接口穩定、內容可靈活擴展等優點。以此為基礎，本系統通過全局唯一的標識字符串來標記每個自動化測量設備儀器，實現與自動化測量系統之間的數據識別和數據召測。

2事故預案定制與執行實際生產實踐中，各種事故對應的應急處理預案內容千差萬別。另外，每種預案流程也不是一成不變的，會隨著運行管理工作的持續而不斷動態更新。因此，本文給出了基于微軟公司的Windowsworkflowfoundation（WWF）框架順序工作流模型的、可在運行中動態創建和修改工作流模板的事故應急預案系統原型。

2．1WWF技術WWF是微軟公司的基于Windows平臺的工作流開發解決方案，是．NETFramework3．0及更高版本的組成部分，同時也是一個廣泛通用、從底層至頂層均可良好擴展的工作流框架。它提供了工作流呈現引擎、應用程序和服務可信通信與執行引擎。它是可聲明、可視化的，且工作內容和工作時間相對分隔，允許改變工作流模型（工作時間），而不影響工作內容。它還可將業務邏輯實現為一組獨立且可測試的組件裝配到工作流中。此外，WWF提供了持久化工作流實例的結構查詢語言（SQL）workflowpersistenceservice服務；提供追蹤保存在數據庫中的工作流實例運行時信息的SQLTrackingService服務［6］。

2．1．1WWF開發組件在基于VisualStudio2008的WWF開發環境中，新建一個Windowsworkflow程序，然后可以從工具箱中拖放工作流組件。工具箱中的內容如附錄A圖A1所示。

2．1．2WWF命名空間在明確了預案基本組成元素后，通過對WWF框架中的順序活動、分支活動、并行活動、循環活動和子預案調用活動進行業務包裝，形成事故處理流程相關的可視化流程組件，然后通過WWF中的工作量呈現引擎workflowview控件，即可實現所見即所得的運行期預案流程定制。

2．3預案的執行一般而言，在引供水工程運行管理實踐中，普遍采用自動化系統監測與人工巡查相結合的模式。基于這種模式，事故被發現并激活應急預案的渠道包含自動化專業測量系統報送的告警信息和巡查人員發現的險情2種可能性。因此，本系統提供2種預案觸發機制：自動化系統報送的消息啟動預案和值班人員手工啟動方案。預案觸發執行順序見圖1。

2．3．1自動化系統告警消息觸發本系統初始化時，將各家系統的各個監測量的測量項目，通過一組邏輯運算表達式，關聯至定制好的預案模板。當運行中監測量發生告警時，告警信息首先會被傳入邏輯運算表達式組進行評判，如果滿足條件，則將監測量關聯的預案模板裝載入WWF工作流執行引擎，這樣預案就被正式啟動。

2．3．2管理人員手工觸發如果管理人員巡視中直接發現了某種事故，則可以在系統界面上雙擊對應的預案模板，并同時輸入事故信息，這樣也就生成一個預案執行實例，進入事故搶險流程。

3預案優化和預警模型隨著引供水工程運行管理工作的持續進行，可以在事故應急預案處理信息累積的基礎上，運行統計方法對每個事故預案流程、全局事故發生規律進行初步分析，提出合理的優化建議，實現對管理者的決策輔助。預案優化以經濟效益和社會效益為中心，以事故預防和事故處理的決策輔助為出發點，將歷史事故處理信息作為輸入，根據若干評估指標，運用數理統計方法，得出單個預案流程的優化建議和流域整體事故的預警提示。

3．1評估指標目前本系統在一次事故預案執行完后的評估指標暫定如下。1）執行時間：是一組值，包含預案每個步驟及整體執行時間。本組值由系統在事后自動統計出。2）災害損失：是一組值，包括因為停止供水造成的供水收益損失、關閘造成的發電收益損失、洪水淹沒造成的經濟損失等。本組值由專業人員評估出險情造成的損失后輸入。3）搶險物資損耗：是一組值，包含直接物資損耗、人力損耗、協作單位人力物力損耗等。本組值由專業人員評估出險情造成的損失后輸入。

3．2單個預案迭代優化本系統可以生成同一個預案的所有歷史執行明細，并通過上述指標，分析出搶險最耗時的步驟，即預案流程的時間瓶頸所在；同時，結合歷次搶險執行指標，按照時間權重遞減的順序，向用戶生成關鍵步驟分析報告、優化流程和實際操作流程，以減少損失。同樣的統計方法可以用于步驟時間和所耗物資量的分析，以減少物資損耗。

3．3流域全局預警根據流域全局預案執行情況，統計出流域最常出現的險情種類、險情最易發地段、險情最易發時間、損失最大險情等信息，生成報告給運管人員，以提醒其做好預防，實現決策輔助支持的功能。

4系統原型

4．1開發環境本系統原型的開發環境為微軟公司的VisualStudio2008集成開發環境、．NetFramework3．5框架和SQLServer2000數據庫。

4．2系統原型

4．2．1系統資源配置首先，必須要配置各家專業測量系統中的監測量，以實現接收自動化系統告警從而獲得事故的早期感知。監測量的配置界面如圖2所示。其次，需要配置評判告警信息的邏輯表達式，并綁定相應的預案。這樣，當接收到告警消息后，若經過評判符合標準，就可加載對應的預案模板執行。評判表達式和預案綁定界面如圖3所示。最后，需要定制各種事故對應的應急預案模板。預案模板一經定制完成，就可被重復觸發生成運行實例，以實際推動和指導事故的應急搶險。某引供水工程水位驟升預案定制的界面如圖4所示。

4．2．2預案執行和報告生成以某引供水系統的某次渠道堵塞事故演練為例，模擬人工巡視時發現險情，則立刻啟動渠道堵塞事故應急預案。預案執行完成后，可通過回放功能查看預案實例流程的執行情況。預案實例執行呈現效果如圖5所示。圖中帶陰影的圖標表示該步驟執行成功。該流程的執行說明如下：當水位驟升時，首先通知當地運行管理科和中心的工程管理處領導，然后分別告知上下游的其他管理處，通知本地運行管理科人員監視水位變化，通知本管理處調集搶險物資進行搶險；最后，管理處領導在搶險完成后進行搶險完成確認，本工作流實例執行結束。預案執行流程完成后，系統自動生成的執行過程文檔如附錄B圖B1所示。

5結語

本文圍繞長距離引供水系統中極為關注的事故預防與事故處置能力提高的問題，介紹了基于服務和工作量機制的自動化事故應急預案系統，以取代傳統的依賴人員業務能力和規章制度熟悉程度的處理模式；提出了基于數理統計的事故預案處理流程的優化策略，實現事故處理經驗的不斷累積和優化，為運行管理者在實際的生產實踐中提供科學的決策輔助支持。下一步工作，除了要繼續實現和完善現有功能模塊外，重點在于研究引入數據挖掘、數據建模算法和工具，進一步嘗試挖掘潛在的流域運行規律，為運行管理者提供更好的經濟和社會效益。