随着我国水库大坝应急管理逐渐得到重视以及国家防汛抗旱指挥系统的开发和普及[1]，水库大坝安全管理工作取得较大的成效。但部分防汛指挥系统缺乏对突发性灾害的预测评估、应急资源调配、救援行动指挥等综合管理的能力，无法满足水库大坝应急管理控制中高度智能、信息化的需要[2]。因此，针对此种情况需要建立即时、高效、详尽及全方位掌握流域梯级水电开发运行的集安全管理、预测预警、协调决策、信息传递、应急响应、联动救援于一体的安全与应急信息化管理综合服务平台。沅水流域梯级水电站安全与应急综合信息平台（以下简称“平台”）在满足水库大坝安全应急管理平台建设总体结构基础上，充分考虑水库大坝应急指挥调度平台的特点及要求，提出以信息实时采集层、应急指挥调度对象层、通信网络层、应用支撑数据层和指挥调度应用层为基础的水库大坝安全应急管理系统总体框架。1平台建设目标平台基于统一的标准体系和GIS系统框架，根据沅水流域重大风险隐患分级及应急管理机制等，构建涵盖沅水流域各发电公司、企业、流域安全技术服务机构、能源监管部门、公共管理机构、群众等的信息共享、统一管理的安全应急信息化平台[3]，实现对流域的安全常态化监管、重大风险隐患管理跟踪、非常态化监管及应急处置、重大事故应急协调和统计分析，为国家行业主管部门提供流域安全的信息获取、组织协调、应急处置、辅助决策和综合服务的信息化能力[4]。该平台具有以下作用：第一，实现沅水流域应急信息化管理、应急信息及资源查询、安全监测与预警、安全风险分析，为流域安全与应急管理提供基础数据。第二，强化流域梯级水电站安全运行及应急管理基础能力建设，提升水电站运行本质安全水平，降低事故的发生率。第三，实施梯级水电站安全风险差异化动态管理，强化风险管控技术、制度、管理措施，把可能导致的后果限制在可防、可控范围内。第四，推进流域梯级水电站的安全应急标准化建设，实现安全管理、应急响应的标准化，全面提升信息化条件下企业及政府应急管理的能力和水平。第五，实现安全与应急信息化管理，全面监控，动态跟踪，有效降低安全与应急管理成本、水电站运行风险，全面提升沅水流域水电安全的应急处置信息化水平。第六，形成全方位的流域运行及安全信息共享与信息互通机制，包括开发企业、管理部门、技术服务机构与公众的信息互通，从而确保流域开发信息公开，实现流域信息的统一管理和协调处置。第七，为政府和各电站打通数据共享通道，实时交换，为应急联动响应提供便捷。第八，实现与各电站现有数字信息化平台的耦合，充分利用已有的数字信息化平台及数据资源，避免重复建设、资源浪费。2平台总体框架流域梯级水电站安全与应急管理具有体系性、普遍性和平台可扩展性的特点，将平台框架按照逻辑层次划分为5个层次，分别是采集层、数据层、支撑层、业务层、用户层。结合现有集控中心、各所属电站平台、防汛应急指挥部、能源局大坝安全监察中心等外部数据中心，设计应用系统接口。系统整体采用面向服务（SOA）的设计思想，可以有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性，实现各逻辑层次或模块的共享。2.1采集层数据采集层一般位于端对端平台的底部，是整个安全应急平台的信息入口。主要包括基础、人工调查、自动监测监控、其他系统数据交换共享等数据的采集。2.2数据层数据层主要是为平台提供数据源，进行数据交互，并进行相应的数据处理等。数据层服务于整个沅水流域安全应急信息平台的建设，该层数据内容主要涵盖自然环境、工程概况、地质环境、水文气象、风险隐患、运行信息、应急预案、应急资源等，该层的功能为数据存储、数据管理、数据维护、数据更新。2.3支撑层支撑层是以数据层为基础，实现各种业务的集成，为沅水流域安全应急平台提供一体化的信息服务。主要功能包括报表服务、地图服务、风险评估、模型分析、信息查询、数据统计、风险定级、数据共享等，满足平台系统的搭建。2.4业务层业务层是以支撑层和数据层为基础，从数据层和支撑层获取信息，进行业务变换，生成成果数据又统一存储到数据层。该层的业务功能包括信息门户、监测跟踪、预测预警、应急响应、信息发布、数据采集、专家评估等。同时该平台会预留其他业务接口，以便支持新业务在该平台上进行扩展。2.5用户层用户层也叫显示层，该层集成各业务应用及成果数据，向用户展示相应的业务功能、数据产品、信息产品等。主要面向管理、企业、公众、运维等用户，通过用户角色认证，实现权限分级控制不同用户使用权限。用户层是用户和平台之间的主要沟通渠道，提供包括应急值守、应急指挥调度、应急资源、应急事件信息及应急恢复信息管理等多种应急业务服务节点，解决用户在应急管理平台中面临的业务问题，提高平台服务的效率和质量。平台以安全应急数据中心为基础，结合安全技术服务平台，集成沅水流域风险源信息、监测预警信息、安全应急信息、突发事件信息等业务功能，搭建流域级的安全应急信息综合管理平台，并以五层逻辑框架进行逻辑展示，实现对流域梯级电站进行统一的安全应急管理，从而提升流域梯级电站安全管理水平和应急处置能力。沅水流域梯级水电站安全与应急综合信息平台业务框架如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.009.F001图1梯级水电站安全与应急综合信息平台业务框架3数据库构建沅水流域梯级电站安全与应急管理可能涉及自然环境、社会经济、地质地震灾害、水文地理、水情、气象、交通、工程状况、电站运行等多源、异构、动态更新数据。基于数据库建设及系统框架，建立沅水流域梯级电站群安全应急数据中心，实现对基础数据、自然环境、社会经济、地质地震、风险源、水电工、应急预案及应急资源等数据进行统一化、标准化管理，以达到数据共享的目的，从而为流域安全应急管理提供可靠的数据支持。平台数据中心的数据来自各电站通过各自的客户端采集的基础数据和数控中心的数据，按照统一的标准和数据格式进行过滤或处理后的真实数据，集中上传至平台的数据中心，通过数据分析后进行数据共享，相关部门及各电站可以通过平台客户端从数据中心获取数据。3.1沅水流域安全基础数据库沅水流域安全基础数据库是流域各电站运行安全信息化管理的基础，该基础数据库的建设涵盖沅水流域水电安全基础信息，包括地区社会经济、行政规划、交通条件、水文气象、地质条件、河流情况、地形遥感、历时事件等。3.2沅水流域库坝工程数据库沅水流域库坝工程数据库为流域梯级电站群水电工程库坝相关的专题数据库，主要分为空间数据和非空间数据。空间数据包括沅水流域范围内河流水系等流域信息，如水电站、大坝位置、交通设施、厂房分布、引水管道等工程设施信息；非空间数据包括流域水情预报、水情测报、气象预报、生产调度、应急预案、安全设施等统计表格、文本或图片、影像等多媒体数据信息。3.3沅水流域风险数据库沅水流域风险数据库主要指对沅水流域水电安全运行能够产生较大影响的风险隐患数据信息，包括超标准洪水、大体积漂浮物、滑坡、泥石流、堰塞湖、地震、其他地质灾害、工程隐患、溃坝风险等数据信息以及各种风险源的跟踪监测、预测预警、风险定级评估、风险阈值、风险控制情况、企业填报信息、社会风险等数据。3.4沅水流域应急资源数据库流域梯级水电站从硬件和软件角度建立沅水流域应急资源的数据库。硬件方面包括应急组织、应急部门、应急物资、应急人员数量等；软件方面包括应急决策过程、应急指挥流程、物资调度、应急管理等。通过建立沅水流域应急服务资源数据库，可以对流域应急硬件资源（人力、财力、物力等）进行统一管理和对流域应急软件资源进行合理优化，从而实现对应急资源的跟踪反馈、有效监管。3.5沅水流域安全与应急知识数据库建立流域安全与应急知识库便于对流域突发事件的处理。安全与应急知识库主要包括法律法规及标准规范、历史事故、应急预案、典型事故案例等数据库。3.6沅水流域水力资源数据库流域水力资源数据库包括流域梯级水电工程建设情况、水文站情况、水利设施、水力开发情况等数据。梯级水电工程建设情况数据包括工程地理位置、建设规模、枢纽布置、三维模型、环保水保、移民安置、公共安全设施等，形成面向流域的专业性数据资料库。4平台功能模块沅水流域梯级水电站安全与应急综合信息平台系统功能关系如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.009.F002图2梯级水电站安全与应急综合信息平台系统功能关系平台是一个以信息技术为支撑、软硬件相结合、安全应急业务功能集成的综合管理系统，辅助沅水流域安全形势进行分析研判，提前预警并及时处置重大安全隐患，快速响应安全决策，为流域安全管理整体解决方案提供信息化平台支撑。平台以数据中心为核心，集成了六大子系统，分别为安全技术服务子系统、沅水流域安全应急信息门户子系统、数据采集子系统、库坝安全管理中心子系统、信息填报子系统及共享平台子系统。各模块发挥各自的功能，共同构成安全应急综合管理系统。4.1安全技术服务平台安全技术服务平台是沅水流域梯级水电站安全与应急综合信息平台的核心，是沅水流域各相关应急组织、机构和部门等主要业务应用平台。安全技术服务平台集合了运行维护、安全管理、应急管理、应急保障、风险管理、调度管理等信息。因此，可以通过安全技术服务平台全面了解沅水流域日常安全应急管理信息，该平台也可以作为处理重大突发事件的应急协调指挥平台。4.2安全与应急信息门户及共享平台沅水流域水电由五凌公司、广东省水电集团有限公司、湖南湘投控股集团有限公司、广东韶能集团股份有限公司、中国水电顾问集团投资公司等多家公司进行开发，且在应对重大突发事件时，由省能源局、水电总院、设计院等多家单位参与安全应急协调。流域梯级电站信息共享互通、预警信息及时发布、高效传达、洪水调度统一管理等。通过构建沅水流域公共安全与应急信息平台，可以及时准确地掌握流域各电站运行信息、预警信息、应急信息、应急通信等重要信息。在此基础上，构建统一的用户权限验证和各业务系统入口。4.3数据采集子系统沅水流域数据采集接入平台是整个安全应急平台的风险信息入口，其主要涵盖库坝监测数据采集、水情数据采集、气象数据采集、洪水调度信息采集等。该平台需要统一接口规范，满足流域级安全应急的动态数据采集，为后续风险分析、应急管理、应急决策、运行调度等提供准确的数据基础。4.4企业信息填报平台通过构建通用的流域企业信息填报平台，各企业安全责任人可以定期填报各企业安全与应急相关信息，并在遭遇突发事件时，沅水流域梯级电站群可以及时精确地获知安全应急涉及的电站工程基本信息、应急预案信息、重大风险源信息、应急保障信息、应急联络体系、应急演练情况、应急联动情况、应急部门信息等。安全应急相关信息均可以由填报平台进行更新完善，及时上报、预警、通报，保证沅水流域安全应急信息的时效性和精确度，方便快速决策。4.5库坝安全管理中心目前，沅水流域梯级电站尚无统一的水库大坝安全管理平台，都是各自拥有相应的集控中心，无法满足流域级对水库大坝的安全监控和管理。在现有条件的基础上，可以构建流域级通用的库坝安全管理平台，包含监测预警、风险管理、应急管理、应急保障等重要功能模块，实现对库坝区域实时监测、风险源管控、应急管理、应急保障信息的查询、统计及完善等，形成面向流域级的水库大坝突发事件的应急处置方案，完成各企业各电站的库坝信息共享互通，从而提高整个流域应对重大风险的应急能力。5结语文章研究沅水流域梯级水电站安全与应急综合信息平台建设方案，主要从建设目标、建设内容、总体框架、数据中心、功能模块等方面进行详细的阐述，并提出了平台建设建议，为沅水流域梯级水电站安全与应急综合信息平台的建设提供参考。