water-management-system/EMERGENCY_SIMULATION_GUIDE.md

应急推演功能使用指南

功能概述

本功能实现了 Issue #70 要求的"应急推演（爆管模拟 + 水质异常处置预案）"，包括：

1. 爆管模拟：分析爆管影响区域、关阀方案、受影响用户、恢复时间
2. 水质异常处置：停水方案、备用水源、风险等级评估
3. 预案管理：应急预案的创建、应用和管理
4. 应急响应：基于推演结果生成调度指令

技术实现

核心组件

• EmergencySimulationService: 应急推演核心服务
• EmergencyPlanService: 应急预案管理服务
• EmergencyDispatchService: 应急调度服务
• EmergencySimulationController: 推演API控制器
• EmergencyPlanController: 预案API控制器
• EmergencyDispatchController: 调度API控制器

数据库表

• prod_emergency_simulation: 应急推演记录表
• prod_emergency_plan: 应急预案表

主要功能流程

1. 创建推演 → 执行推演 → 生成调度指令 → 应用应急预案 → 完成响应

API接口文档

1. 快速爆管模拟

POST /api/emergency/dispatch/quick-pipe-burst
Content-Type: application/json

{
  "lng": 116.4074,
  "lat": 39.9042,
  "pipeDiameter": "DN100",
  "operatorName": "operator_name"
}

响应示例：

{
  "success": true,
  "simulation": {
    "simulationNo": "SIM-20240614010001",
    "scenarioType": "pipe_burst",
    "scenarioName": "爆管应急推演",
    "affectedArea": "半径500m圆形区域",
    "affectedCustomers": 230,
    "estimatedRecoveryHours": 4,
    "status": "completed"
  },
  "executionResult": {
    "impactAnalysis": {
      "affectedArea": "半径500m圆形区域",
      "affectedCustomers": 230,
      "estimatedRecoveryHours": 4
    },
    "emergencyMeasures": {
      "valveShutdown": "关闭上游阀门 V-001, V-002",
      "emergencyWater": "启动应急供水方案 B",
      "userNotification": "通知受影响用户（短信+公告）",
      "repairTeam": "调度抢修队出发"
    }
  },
  "suggestedCommands": [
    {
      "title": "爆管应急推演",
      "type": "emergency",
      "priority": "high",
      "content": "爆管应急响应..."
    }
  ]
}

2. 快速水质异常模拟

POST /api/emergency/dispatch/quick-water-quality
Content-Type: application/json

{
  "area": "市中心区域",
  "pollutant": "重金属",
  "lng": 116.4074,
  "lat": 39.9042,
  "operatorName": "operator_name"
}

3. 应急预案管理

# 创建预案
POST /api/emergency/plan/create
?planName=预案名称&planType=disaster&scenario=爆管&operatorName=operator_name

# 激活预案
POST /api/emergency/plan/{planId}/activate
?operatorName=operator_name

# 查询预案列表
GET /api/emergency/plan/list
?page=1&size=10&planType=all&status=active

4. 应急状态查询

GET /api/emergency/dispatch/status

响应示例：

{
  "success": true,
  "status": {
    "alertLevel": "medium",
    "preparednessScore": 85,
    "recentSimulations": [...],
    "activePlans": [...],
    "activeCommands": [...]
  }
}

5. 生成应急报告

GET /api/emergency/dispatch/report?period=week

数据模型

EmergencySimulation（应急推演记录）

字段	类型	描述
simulationNo	String	推演编号
scenarioType	String	推演类型（pipe_burst/water_quality）
scenarioName	String	推演名称
locationLng	Double	经度
locationLat	Double	纬度
pipeDiameter	String	管道直径
affectedArea	String	影响区域
affectedCustomers	Integer	受影响用户数
estimatedRecoveryHours	Integer	预计恢复时间
status	String	状态（draft/executing/completed/with_plan）

EmergencyPlan（应急预案）

字段	类型	描述
planNo	String	预案编号
planName	String	预案名称
planType	String	预案类型（disaster/accident/emergency）
scenario	String	适用场景
triggerConditions	String	触发条件
responseProcedure	String	响应流程
responsibleDepartments	String	责任部门
contactInfo	String	联系信息
resourceRequirements	String	资源需求
backupSolutions	String	备用方案
status	String	状态（draft/active/inactive/expired）

业务流程

爆管应急响应流程

1. 触发条件检测

   • 管道压力异常波动
   • 地面出现喷水现象
   • 用户报告大面积停水
   • 系统监测到漏水量异常

2. 影响分析

   • 基于管道直径计算影响半径
   • 计算受影响用户数量
   • 生成关阀方案

3. 应急措施

   • 关闭上游阀门
   • 启动应急供水方案
   • 通知受影响用户
   • 调度抢修队

4. 恢复重建

   • 组织抢修
   • 水质检测
   • 恢复供水
   • 用户通知

水质异常应急响应流程

1. 触发条件检测

   • 水质检测指标超标
   • 用户反映水质异常
   • 上游水源污染报告
   • 系统监测到浊度/色度异常

2. 影响分析

   • 评估污染程度和范围
   • 确定风险等级
   • 选择备用水源

3. 应急措施

   • 立即停止异常区域供水
   • 启动备用水源
   • 水质采样送检
   • 发布停水通知

4. 恢复重建

   • 水质达标后恢复供水
   • 清洗管道系统
   • 用户通知和解释

预警级别定义

警报级别

• 低级（low）：日常监测，无需特别关注
• 中级（medium）：有推演记录，需要关注
• 高级（high）：高风险事件，需要立即响应

风险等级（水质异常）

• 中等（medium）：一般污染物影响，2-4小时恢复
• 高（high）：较严重污染物，4-8小时恢复
• 严重（critical）：剧毒污染物，8小时以上恢复

系统集成

与现有调度系统集成

1. DispatchCommandService: 生成调度指令
2. DispatchTrackingService: 跟踪指令执行
3. AlertEngine: 警报系统集成

与其他系统集成

• 用户服务: 获取用户信息
• 通知服务: 发送用户通知
• GIS服务: 地理信息分析
• 物联网平台: 设备状态监控

测试和验证

自动化测试

运行测试脚本验证功能：

cd water-management-system
python test_emergency_simulation.py

手动测试清单

• 爆管模拟创建和执行
• 水质异常模拟创建和执行
• 应急预案创建和管理
• 应急状态查询
• 应急报告生成
• 调度指令生成和应用
• 数据库完整性检查

部署和配置

数据库迁移

-- 执行数据库迁移脚本
psql -d water_management -f wm-production/src/main/resources/db/V3__emergency_simulation.sql
psql -d water_management -f wm-production/src/main/resources/db/V3__emergency_simulation_data.sql

Spring Boot 配置

在 application.yml 中添加：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/water_management
    username: water_user
    password: water_pass

故障排除

常见问题

1. 数据库连接失败

   • 检查数据库配置
   • 确认数据库服务运行

2. API接口返回500错误

   • 检查日志文件
   • 确认参数格式正确

3. 推演结果异常

   • 检查输入参数
   • 确认地理坐标有效

日志查看

# 查看应用日志
tail -f logs/wm-production.log

# 查看数据库日志
tail -f postgresql.log

扩展功能

未来规划

1. AI驱动的智能推演

   • 机器学习预测影响范围
   • 智能推荐最佳方案

2. 3D可视化

   • 三维地理信息展示
   • 实时监控和预警

3. 移动端支持

   • 手机端应急响应
   • 现场数据采集

性能优化

1. 缓存机制

   • 缓存常用预案
   • 缓存地理信息

2. 异步处理

   • 推演任务异步执行
   • 推送通知异步处理

3. 负载均衡

   • 分布式部署
   • 负载均衡配置

联系支持

如有问题请联系：

• 开发团队：dev-team@water.com
• 技术支持：support@water.com
• 紧急联系：400-123-4567