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辽河流域水环境应急演练系统任务控制模型设计

主题:有限空间作业应急演练 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2023-12-22

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作业演练论文范文

有限空间作业应急演练论文

目录

  1. 1.任务控制模型原理
  2. 1.1 相关定义
  3. 1.2 语法设计
  4. 2.任务控制模型设计
  5. 3.技术特点
  6. 4.结语
  7. 5.参考文献
  8. 有限空间作业应急演练:标准化作业演练

(辽宁省环境监控中心,辽宁沈阳 110161)

摘 要 应急演练系统对于辽河流域水环境突发性污染事件的应急管理具有重要的指导意义,任务控制是应急演练系统的核心部分,主要功能是剧本加载、任务作业解析、任务作业发布控制、任务作业发布.基于应急演练系统的问题需求和系统架构,设计了一种适用于演练系统的任务控制模型,通过阐述该模型的工作原理及各个组成部分的主要功能,分析该模型采用任务间关联关系和优先级策略保证任务调度的合理性,并介绍了应急演练系统的主要技术特点.

关键词 水环境;应急演练;任务控制;模型;辽河流域

中图分类号 C931.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)03-0203-02

经过50余年的建设,辽河流域逐步形成了以石化、冶金、装备制造业为核心的产业集群,经济高速增长,工业化水平迅速提高,农业积极发展,城市人口集聚,工业密度大,对流域水资源的高度开发和利用,致使辽河流域水污染状况日趋严重,对区域社会经济发展构成严重的威胁,时刻考验政府对突发污染事件的应对能力.

随着人们安全生产意识的不断提高,以及现代化生产技术的应用,安全事故的发生频次不断降低,对于从事应急救援任务的人员来说,从真实的事故应急救援中得到锻炼并积累救援经验的机会越来越少,同时各应急救援部门的协同作业能力无法得到有效提升.如果通过实际场景模拟演练的方式训练救援人员及协调各救援部门,训练过程中会存在很大不可控的安全因素,同时会耗费大量的人力、物力、财力.因此,构建一个能够模拟应急救援现场状况的模拟演练系统是至关重要的.

基于水环境突发污染事件[1]的模拟演练过程,由3D引擎及事件模型的算法实现某个事件完整发展过程,形成了事件模型.但是,应急演练往往是多部门多角色协同演练的过程,为了更符合这一特点,让模拟过程尽量贴近实际演练过程,事件模型已经不能满足需求.因此,提出了以任务为核心的模拟演练系统[2]的解决方案,通过剧本任务和临时性任务,将部门间协同演练过程分解为一系列相关联的任务,有效地控制整个模拟演练过程.因此,任务控制模型无疑是演练系统的核心模块.

本文结合前人研究成果以及环保应急演练系统项目需求,设计了一个同时适用于推演和非推演情况的任务控制模型,基于任务的优先级[3]和任务间关联关系对任务进行调度控制.

1.任务控制模型原理

应急演练系统基于任务实现整个演练过程,演练系统的任务模型结构如图1所示.“剧本—任务—作业”形成了一个树形结构.现给出应急演练系统中任务控制的相关定义与描述.

1.1 相关定义

剧本:应急演练剧本是整个应急演练流程的描述,包括一系列应急演练任务和作业的集合,演练剧本还包括其与地图的关联信息.

有限空间作业应急演练:标准化作业演练

任务:任务是演练内容的描述,多项关联的任务组成了模拟演练的整个流程.任务是非推演情况的最小执行单元.一个演练剧本含有多个任务.每个任务包括众多属性,即任务唯一标识(任务编码)、任务触发条件、任务执行部门、任务目标、作业集、任务发布状态、任务完成状态、异常重发次数.

作业:作业是演练系统中最小执行单元,当某个NPC角色接受到一个作业就可以直接执行.作业只存在于模拟演练的推演情况,在非推演时不存在作业.一个任务可以包换任意多个作业.每个作业包括众多属性,即作业唯一标识(作业编码)、作业触发条件、作业执行角色、技能、技能参数、目标角色、作业目标、异常重发次数.

1.2 语法设计

1.2.1 剧本语法.一是剧本基本描述语法.剧本内容的第一部分是剧本相关属性信息描述,包括剧本ID、剧本名称、剧本描述、剧本类型.具体采用“剧本属性等于属性值”格式,剧本属性以“S”开头,每行表示1个属性.二是关联场景描述语法.剧本中描述场景关联的部分在剧本基本描述语法之后,通过场景地图ID表明该剧本所关联的场景,如:“Smap等于scene0103”,“scene0103”是场景地图ID.

1.2.2 任务语法.一个任务描述了任务相关属性,每个属性都采用不同的符号约束,任务ID以特殊字符开头,如“T”.临时任务以“P”字符开头,临时任务数据结构与剧本任务相同.

1.2.3 作业语法.作业描述了一个角色具体执行的某一技能,以及技能执行所需的参数和考核作业是否完成的目标.作业的每个属性同任务一样采用不同符号约束,作业ID必须以任务ID作为前缀,真正作业ID部分以字符“A”开头,两者之间以符号“-”分隔,如:T1-A1.作业中的角色ID及其角色属性同样来源于场景编辑器.

2.任务控制模型设计

应急演练系统中任务控制模型如图2所示.任务控制模型中的核心数据结构包括剧本实例、任务实例队列、任务发布缓冲队列、待发布作业队列、作业发布缓冲队列.作业发布控制和任务控制是任务控制模型的核心功能模块,用于对解析后的作业和任务队列进行调度控制[4-6].任务控制模型的主要逻辑如下:

(1)剧本加载器在系统启动时加载剧本文件,将剧本内容按行读取存入一个宽字符串中.

(2)任务解析器将剧本字符串解析出剧本实例、任务实例、作业实例.将任务实例存入任务实例队列,作业实例存入待发布作业队列,并根据作业ID的前缀任务ID,将作业ID填充到任务的作业集属性.

(3)临时任务直接从指挥席以任务消息的形式经过消息管理器到任务解析器,再将临时任务解析成任务实例并放入任务实例队列.

(4)模拟演练自动推演时,作业发布控制器每帧都扫描待发布作业队列,当作业的1个触发条件满足,就将满足的触发条件删除,当作业的触发条件为空时,将该作业放入作业发布缓冲队列.

(5)模拟演练非推演时,任务发布控制器每帧都扫描任务实例队列,当任务的1个触发条件满足,就将满足的触发条件删除,当任务的触发条件为空时,说明该任务可以被发布出去,即将该任务放入任务发布缓冲队列.

(6)发布器每帧都扫描作业发布缓冲队列和任务发布缓冲队列,当2个队列中存在作业或者任务时,便将作业封装成作业消息,通过消息管理器发布到作业执行器.将任务封装为任务消息,通过消息管理器发布到演练客户端.如果因为网络等外界因素造成发送失败,发布器根据异常重发次数进行重发.

(7)作业执行器执行作业,并向任务控制模块返回作业状态和目标角色状态,根据这些数据作业发布控制器修改待发布作业队列的作业状态,任务发布控制器根据作业状态修改任务中作业集的作业状态.当该任务下的所有作业完成时认为该任务完成,或者该任务的目标都满足时认为任务完成.

(8)为达到各个演练端的任务列表一致性,所有任务在每次发生任务状态改变时都通过任务状态消息进行同步.

3.技术特点

本系统的任务控制模型将剧本加载、任务解析、作业和任务控制、作业和任务发布分别构造成独立的数据操作对象,任务和作业成为这些操作对象的加工产品,这样增强了各个功能模块的耦合性.

作业发布控制和任务发布控制分离,任务和作业既可以同时存在又可以单独存在,这样推演和非推演都可以使用同一个任务控制模型.

4.结语

本文首先提出了任务控制模型的原理,并详细介绍了剧本、任务、作业的概念及其三者之间的关系,并详细描述了应急演练系统中剧本、任务、作业的语法设计,最后描述了任务控制模型主要数据结构和主要逻辑设计.

任务控制模型是应急演练系统的重点,本文提出的以任务为核心的控制模型将模拟演练整个流程贯穿起来.任务和作业的分离在提高系统的耦合性同时,可以使该任务控制模型适用于推演和非推演2种情况,简化了系统逻辑.

5.参考文献

[1] 孙成江,刘林.应急救援模拟演练系统设计与实现初探[J].石油工业计算机应用,2010,67(3):3-6.

[2] 邓厚涛,王红卫,袁涛.国民经济动员仿真演练系统的开发[J].武汉理工学报,2008,30(10):771-774.

[3] 陈辉.实时任务优先级动态分配策略[J].小型微型计算机系统,2010(7):385-388.

[4] 陈露.基于ANP-DEA的城轨网络应急演练组合评价模型[J].中国安全生产科学技术,2014(1):59-63.

[5] 王磊,陈国华.基于时间约束模型应急演练绩效评估的实证研究[J].中国安全科学学报,2008(2):34-39.

[6] 朱少如.电力应急系统的研究[D].北京:华北电力大学(北京),2007.

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有限空间作业应急演练引用文献:

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