[0001] 本发明涉及安全测试技术领域，尤其涉及一种突发事件应急演练系统及演练方法。

[0002] 随着城市的急速发展和现代科学技术的运用，城市系统日趋复杂，综合风险与日俱增，特别是近年来自然灾害和人为灾害频发，给城市安全带来前所未有的挑战。因此需要通过日常的模拟演练才能促进应急管理机制的形成和处置流程的优化，同时提高应急指挥人员的应急处置能力，挖掘应急管理工作中的漏洞，保持应急管理机构的警惕性和敏感性。

[0003] 目前的应急演练多采用实地演练的方式，由演练人员按照之前制定的应急方案进行事故处理，这种方式存在的问题比较多，一是每次演练仅能针对某一特定事故，二是演练所耗费的人力物力比较昂贵。

[0069] 下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

[0070] 如图1所示，图1为本发明实施例所述系统的机构示意图，该系统具体可以包括：演练系统管理员终端、演练脚本编辑员终端、演练导调员终端、演练学员终端、演练模拟员终端、演练评估员终端、演练数据服务器、演练交互通信服务器以及演练语音指令通讯服务器，其中，

[0071] 演练系统管理员终端，主要负责对用户权限进行管理，并定期对本系统的数据进行备份以及在出现故障时候进行恢复处理；

[0072] 演练脚本编辑员终端，主要负责对应急演练中的各种演练相关信息进行存储管理；

[0073] 演练导调员终端，主要负责对演练的进度进行管理和控制；

[0074] 演练学员终端，主要负责为演练的学员提供各种演练相关信息进行演练；

[0075] 演练模拟员终端，主要负责根据演练进度及演练事件临时插入或删除事件，并在插入的临时事件中对学员进行提问及发送消息；

[0076] 演练评估员终端，主要负责对演练过程进行记录并据此生成演练评估报告；

[0077] 演练数据服务器，主要负责为各类终端提供地图相关数据及维护；

[0078] 演练交互通信服务器，主要负责各类终端提供文字交互服务；

[0079] 演练语音指令通讯服务器，主要负责为各类终端提供语音交互服务。

[0080] 以下对各个组成部分予以详细说明。

[0081] (一)演练系统管理员终端，用于对用户权限进行管理，并定期对本系统的数据进行备份以及在出现故障时候进行恢复处理。该演练系统管理员终端具体可以包括：用户及权限管理模块以及设备自检与数据备份/恢复模块，其中，

[0082] 用户及权限管理模块，主要负责对使用本系统的用户及其使用权限进行设定和管理。具体的说就是，出于安全性和保密性考虑，对登录的人员采用一人一账号，对于所有登录的账号，系统会自动进行验证，没有授权的用户不能登录到本系统。系统管理员可对用户进行增加、删除、修改、查询等操作；系统对每个登录账号分配不同的权限，权限不同的账号登录到系统中所拥有的操作权限也不一致。主要体现在用户身份验证、用户角色验证、应急演练素材的授权访问验证、应急演练问题交互的授权访问验证、应急演练项目的授权访问验证，具体如表1所示。

[0083] 表1

[0084]

[0085] 第四设备自检与数据备份/恢复模块，主要负责对用户及权限相关数据定期检测及备份，并在发现出现问题时进行故障恢复处理。具体的说就是，本发明实施例中按照功能不同分为四个设备自检与数据备份/恢复模块，分别设置于演练交互通信服务器、演练语音指令通讯服务器、演练数据服务器以及演练系统管理员终端中，共同完成本系统的数据存储备份以及故障恢复作用，每隔一定时间对各服务运行状态进行一次检测，确保系统中各服务能随时访问，并且数据能互通。系统在数据库服务器中内置数据库自动备份程序，实现数据的定期完整备份，这样确保在系统出现严重故障后，数据也会能得到很好的保留。系统恢复后，可对备份的数据进行导入操作，实现系统的稳定运行。

[0086] 表2

[0087]功能名称 功能描述
系统服务自检 可以自动/手动检测服务器是否正常运行。
数据备份 数据定期自动完整备份，也可以手动完整备份。
数据还原 可以把备份的数据导入服务器，把系统从故障状态中恢复正常。

[0088] 如图2所示，图2为设备自检与数据备份/恢复模块的技术架构与实现原理示意图，突发事件应急演练系统是一个涉及多种前端、后端设备、网络交换与路由设备的复杂系统，其包含的后端设备按照功能可以划分为：服务器1—演练数据服务器、服务器2—演练交互通信服务器、服务器3—演练语音指令通讯服务器，这些后端设备与服务的运行状态是决定应急演练能否顺利开展的基础保障之一，而设备自检与数据备份/恢复模块即是为此开发的专用模块，其通过特定的网络接口与指令，对后端设备、通信网络与演练数据的状态进行跟踪与自检，以保证应急演练能够顺利开展。

[0089] 所解决的关键技术问题：以往应急演练与培训教学的模式较为单一，大多数为“一对多”的形式，即一个老师(或演练导调员)对应多个学生(或参演人员)，而随着应急演练业务的不断发展，近几年“多对多”的应急演练模式(即演练导调员、演练模拟员、演练学员之间进行多个角色的扮演与交互通信)逐渐成为主流，而随之而来的问题就是“多对多”模式下需要用到多种后端设备与服务，需要通过计算机网络进行连接才能运转，故组织大规模应急演练的团队需要专门人员对后端服务与通信进行保障，但随着应急演练规模的不断扩大，原有通过人力进行后端服务与通信的保障具有明显的局限性，故本系统通过开发专门的设备自检与数据备份/恢复模块实现基于计算机与通信网络的后端服务器状态与应急演练数据状态的自动跟踪与自检，能够大大提高大规模应急演练下多种设备、通信网络与数据服务的稳定性。

[0090] (二)演练脚本编辑员终端，主要负责对应急演练中的各种演练相关信息进行存储管理。该演练脚本编辑员终端具体可以包括：素材信息管理模块、交换式问题管理模块、项目自主设计模块、项目导入与导出模块，其中，

[0091] 素材管理模块，主要用于实现对应急演练素材的管理，系统针对文本、图片和视频等素材信息的管理，实现对素材的新建、修改、删除、查询等功能，如表1所示；其中应急演练素材是指为了完成突发事件应急演练所需要的各类专业数据，包括：文本、图片和视频等。

[0092] 表1

[0093]

[0094] 交互问题管理模块，用于对应急演练过程中针对具体考核科目所需准备的应急问题信息进行管理。其中，应急演练交互问题是指应急演练过程中针对具体考核科目所需准备的应急问题信息，包括：问题题库、问题参考答案、问题适用范围、出题人等内容；系统包含应急演练相关的题库，可按照目前系统演练计划，自动匹配出相应的题库。系统可对交互问题题库新建问题、修改问题、删除问题、查询问题等，具体如表2所示。

[0095] 表2

[0096]功能名称 功能描述
新建问题 新建指通过系统界面直接创建新问题。
修改问题 可以对存储的问题进行修改。
删除问题 可以删除存储的问题。
查询问题 输入一定查询条件，可以查询指定问题。

[0097] 项目自主设计模块，主要负责对每个应急演练项目的流程分别进行设计管理，包括：新建项目、修改项目、删除项目以及查询项目等，具体如表3所示；其中，每个应急演练项目即对应一个具体的演练脚本，包括：演练事件流、演练事件消息、演练参与角色、演练角色期望行动等内容；应急演练项目设计是整个模拟演练系统的开始阶段，主要实现：项目基本信息的管理、项目事件流的定义、事件参与角色的定义、期望行动的定义。

[0098] 表3

[0099]

[0100]

[0101] 项目导入与导出模块，主要负责根据所述项目自主设计模块的项目产生的数据进行导入或导出处理，具体如表4所示；

[0102] 表4

[0103]功能名称 功能描述
导入/导出项目 以项目为单位，自定义格式导入和导出项目。

[0104] (三)演练导调员终端，主要负责对演练的进度进行管理和控制，具体可以包括：角色分配模块、进度跟踪与同步控制模块、事件消息发送模块以及问题发送模块，其中，[0105] 角色分配模块，主要负责根据应急演练中不同情景和阶段给学员分配扮演的角色。具体的说就是，利用规范化的模版编制演练计划，包括时间、地点、参加演练学员等信息，并按演练不同情景和阶段编制基于情景的分阶段的详细演练计划，指定某情境下各阶段学员扮演的角色，针对演练学员的特点编制不同的演练计划。学员登录系统后，演练角色由演练导调员绑定到每个参与演练的学员，角色在绑定后，参与学员在本次演练过程中，不可更换角色。系统会自动更新本次参与演练的学员及相对应的角色名称，方便演练导调员对整个演练过程的参与人员情况有直观的统计和了解。

[0106] 进度跟踪与同步控制模块，主要负责对应急演练的进度进行干预和控制，包括演练事件的切换、临时事件的插入等，应急演练过程跟踪和控制主要实现：演练事件流列表获取、演练事件的激活、演练临时事件的插入等功能，具体如表5所示。

[0107] 表5

[0108]

[0109]

[0110] 事件消息发送模块，主要负责支持控制导调用户对学员发送消息。具体的说就是，在应急演练过程中，多方交流与讨论是系统必备的功能，本模块可实现对演练事件消息的文字和语音两种方式的发送，其中文字发送方式是指系统支持控制导调用户对学员用户发送点对点、点对多点的文字消息，语音发送是指系统支持语音交互功能，针对应急演练过程中的情况，控制导调用户可发送语音给学员用户，支持点对点的语音交互。

[0111] 问题发送模块，主要负责支持控制导调用户随时向学员发布相关的应急演练问题，发布方式支持点对点、点对多点的方式。

[0112] (四)演练学员终端，主要负责为演练的学员提供各种演练相关信息进行演练，具体可以包括：多媒体场景展示模块、消息接收与显示模块、问题接收与显示模块以及学员行动计划模块，其中，

[0113] 多媒体场景展示模块，主要负责在应急演练中为学员提供多媒体展示平台，具体如表6所示。

[0114] 表6

[0115]

[0116] 消息接收与显示模块，主要负责在应急演练中接收演练导调员发来的消息或者其他学员发来消息并进行显示，具体如表7所示。

[0117] 表7

[0118]

[0119] 问题接收与显示模块，主要负责接收演练导调员发来的问题并进行显示以及回复控制导调用户，具体如表8所示。

[0120] 表8

[0121]

[0122]

[0123] 学员行动计划模块，主要负责将学员用户扮演角色制定的行动计划提交到演练导调用户并在需要时回看行动计划。行动计划是指围绕演练事件，学员用户结合扮演角色所采取的行动计划内容。应急演练学员行动计划提交与记录主要实现：学员行动计划的提交、学员行动计划的回看显示，具体如表9所示。

[0124]

[0125] (五)演练模拟员终端，主要负责根据演练进度及演练事件临时插入或删除事件，并在插入的临时事件中对学员进行提问及发送消息；具体可以包括：临时事件定义模块、临时问题定义模块以及临时消息定义模块，其中，

[0126] 临时事件定义模块，主要负责在模拟演练中根据演练进度及演练事件临时插入或删除事件；在演练过程中，结合当前演练情况，模拟员可临时增加新的突发事件，模拟事件演变的突发性，检验学员在应对这类事件时的应对措施是否合理和有效。

[0127] 临时问题定义模块，主要负责在模拟演练中根据演练进度以及演练事件临时向学员提问，具体如表10所示。

[0128] 表10

[0129]

[0130] 临时消息定义模块，主要负责在模拟演练中根据演练进度以及演练事件临时发送消息给学员并接收学员发来的消息，支持对消息的编辑、删除、发送、接收、查询等操作，具体如表11所示。

[0131] 表11

[0132]功能名称 功能描述
临时消息定义 模拟员用户可以对定义临时消息。
临时消息编辑 模拟员用户可以修改临时消息。
临时消息删除 模拟员用户可以删除临时消息。
临时消息发送 模拟员用户可以把临时消息发送给指定学员。
临时消息查询 模拟员用户可以查询定义的临时消息。

[0133]

[0134] (六)演练评估员终端，主要负责对演练过程进行记录并据此生成演练评估报告；该评估子系统具体可以包括：学员操作日志模块、学员行动日志模块、学员问题回复日志模块、学员过程评估日志模块，其中，

[0135] 学员操作日志模块，主要负责对学员在演练过程中所做的操作自动进行记录，即针对学员在演练过程中所做的操作，自动进行记录，评估用户在系统中可对操作日志进行查看及查询操作，可按事件、场景、时间等条件进行查询操作。

[0136] 学员行动日志模块，主要负责对学员在演练过程中的行动自动进行记录，即针对学员在演练过程中的行动，自动进行记录，评估用户在系统中可对行动日志进行查看及查询操作，可按事件、场景、时间等条件进行查询操作。

[0137] 学员问题回复日志模块，主要负责对学员在演练过程中的问题回复自动进行记录，即针对学员在演练过程中的问题回复，自动进行记录，评估用户在系统中可对问题回复日志进行查看及查询操作，可按事件、场景、时间等条件进行查询操作。

[0138] 学员过程评估日志模块，主要负责通过演练过程的回放，对演练过程进行评估并最终形成评估报告，总结成功经验、失败教训、建议意见，为成功实战提供有价值的信息，具体如表12所示。

[0139] 表12

[0140]

[0141] (七)演练数据服务器，包括地图相关数据模块，主要负责提供与地图相关的数据，包括：地图浏览、地图操作、地图分析、地图标绘等；

[0142] 多媒体场景发布和点播模块，主要负责在应急演练过程中发布不同演练事件的多媒体场景文件，并为学员提供其点播的演练事件对应的多媒体场景文件，应急演练导调用户可以在应急演练过程中发布不同演练事件的多媒体场景文件(包括：视频、图片等)，而参与演练的学员可以异步点播当前演练事件对应的多媒体场景文件。

[0143] 如图3所示，图3为多媒体场景发布与点播模块的技术架构与实现原理示意图，在开展应急演练过程中，如何营造逼真、生动且现场感强的应急演练环境是决定应急演练效果的重要因素之一，以往“一对多”的应急演练形式下，即一个老师(或演练导调员)对应多个学生(或参演人员)，通常采用多媒体视频播放的形式将应急演练的场景视频展示给学生(或参演人员)，但随着近几年应急演练规模的不断扩大，演练模式的不断发展，物理隔离条件下(跨地域、跨部门的“背靠背”式应急演练)的应急演练逐渐成为应急演练的主流，故在这种应急演练模式下如何保证应急演练多媒体场景的发布与推送是急需解决的关键问题之一，故本系统通过开发专门的多媒体场景发布与点播模块实现基于分布式计算机网络的多源、异构多媒体场景的整合、发布与推送，该模块不但能够大大提高应急演练场景的逼真性，而且能够解决分布在不同物理空间位置的多个演练终端对同一应急演练场景数据的共享问题。本模块能够借助流媒体服务器实现对多种异源、异构的应急演练多媒体视频数据进行整合与推送，进而增强应急演练现场环境的逼真性与生动性，是实现本系统“浸入式”应急演练的关键模块之一。

[0144] 第三设备自检与数据模块恢复模块，主要负责对于地图相关的数据以及多媒体场景相关数据定期检测并备份，并在发现出现问题时进行故障恢复处理。

[0145] 地图相关数据模块，主要负责提供与地图相关的数据，包括：地图浏览、地图操作、地图分析和地图标绘等；地图相关数据模块面向所有使用人员，提供基于B/S架构下的地图浏览方式，具体如表13所示。

[0146] 表13

[0147]

[0148]

[0149] (八)演练语音指令通讯服务器，主要负责为各类终端提供语音交互服务。该演练语音指令通讯服务器具体包括：语音交互模块、设备自检与数据模块恢复模块，其中，[0150] 语音交互模块，主要负责在应急演练过程中支持语音交互功能并将语音交互信息进行存储，在语音交互过程中，对语音进行录音操作；当有新的语音交互请求进来时，系统提示占线信息并自动拒绝新请求，在结束当前通话后，才可以接受新的语音交互请求。

[0151] 第二设备自检与数据模块恢复模块，主要负责对存储的语音交互数据定期检测并备份，并在发现问题时进行故障恢复处理。

[0152] (九)演练交互通信服务器，

[0153] 文字交互模块，主要负责在应急演练过程中支持文字交互功能并将文本交互信息进行存储，统可实现点对点、点对多点的文字交互，交互内容自动进行保存，具体如表14所示。

[0154] 表14

[0155]

[0156] 分布式终端通信模块，主要负责为文字交互模块、语音交互模块以及多媒体场景发布和点播模块提供文件及多媒体交互服务，该模块采用分布式结构部署以及客户端/服务器端模式，通过在中心部署应用服务、流媒体服务、数据库服务、文件服务器等，实现对数据及系统的统一管理。

[0157] 第一设备自检与数据模块恢复模块，主要负责对存储的文字交互数据定期检测并备份，并在发现问题时进行故障恢复处理。

[0158] 如图4所示，图4为本发明实施例所述演练系统的通讯时序示意图，主要包括以下步骤(由于涉及到的终端较多，而演练学员终端与模拟演练员终端的通讯流程有一定类似性，因此附图4中省略了模拟演练员终端)：

[0159] 系统管理员终端接收到添加系统用户信息后，将用户信息发送给演练数据服务器进行存储；

[0160] 演练脚本编辑员终端接收到演练脚本后，将演练脚本发送给演练数据服务器进行存储；

[0161] 系统管理员终端接收到设备与服务自检命令后，通知演练数据服务器启动并进行服务自检并等待自检结果；

[0162] 待系统管理员收到自检结果后，指示演练交互通信服务器启动并进行服务自检并返回自检结果；

[0163] 待系统管理员收到自检结果后，指示演练语音通讯服务器启动并进行服务自检并返回自检结果；

[0164] 待演练语音服务器发来的自检结果后，演练导调员终端根据要求创建应急演练室，并去演练数据服务器调取演练脚本信息列表；

[0165] 当演练导调员选择了要进行演练的演练脚本并通过网络发布后，演练导调员终端通过演练交互通信服务器向所有演练学员终端和演练模拟员终端发布演练室信息；

[0166] 所有演练学员终端加入发布的演练室并反馈加入的演练学员终端信息；

[0167] 所有演练模拟员终端加入发布的演练室并反馈加入的演练模拟员终端信息；

[0168] 演练导调员终端根据演练导调员给已加入演练学员终端分配的角色，通知演练数据服务器进行存储；

[0169] 演练导调员终端收到演练导调员的开始演练指令，通过演练交互通讯服务器向所有演练学员终端和演练模拟员终端发布演练开始指令；

[0170] 演练学员终端通过演练数据服务器获取演练脚本数据；

[0171] 演练模拟员终端通过演练数据服务器获取演练脚本数据；

[0172] 演练交互通信服务器发送事件条给演练学员终端和演练模拟员终端，演练学员终端发送文字消息给演练交互通信服务器，演练交互通信服务器将转发文字消息至指定的终端(包括：演练导调员端、演练学员终端、演练模拟员终端)，演练学员终端通过演练语音指令通讯服务器与其他终端进行语音交互；

[0173] 当演练导调员收到演练导调员的结束演练指令后，通过演练交互通信服务器向所有演练学员终端和演练模拟员终端发布演练结束指令；

[0174] 演练评估员终端在收到演练评估员发来的查看演练日志并填写评估意见的命令后，从演练数据服务器调取演练日志并返回给演练评估员终端，演练评估员终端将演练评估意见提交至演练数据服务器进行存储。

[0175] 综上所述，本发明实施例提供了一种突发事件应急演练系统，利用计算机及通信技术，模拟各种事故的应急演练，锻炼了应急人员的反应能力以及应付不同突发事故的能力，并且节约人力物力。

[0176] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。