危险化学品在线监测预警系统(企业安全生产重大危险源监测预警)解决方案

企业安全生产危险化学品在线监测预警系统解决方案段文磊-18612039621目录Contents一建设背景二方案介绍一.建设背景安全形势42018年张家口盛华化工爆炸2017年陕西西岳制药反应釜爆炸2017金誉石化爆炸2016年华强化工喷嘴裂爆2017年乌石化检修事故2019江苏响水化工厂爆炸政策背景5《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》（AQ3035-2010）规定了危险化学品重大危险源安全监控预警系统的监控项目、组成和功能设计等技术要求。《危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范》（AQ3036-2010）规定了危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备的设置要求和管理。《危险化学品安全管理条例》（国务院令〔2011〕第591号）生产、储存危险化学品的单位，应当根据其生产、储存的危险化学品的种类和危险特性，在作业场所设置相应的监测、监控、……《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2014）《国家安全监管总局办公厅关于开展危险化学品重大危险源在线监控及事故预警系统建设试点工作的通知》（安监总厅管三〔2016〕110号）试用并完善《危险化学品重大危险源在线监控及事故预警系统建设指南（试行）》，明确在线监控及事故预警系统管理体制机制。《中华人民共和国安全生产法》（主席令〔2014〕13号）督促落实本单位重大危险源的安全管理措施；生产经营单位对重大危险源应当登记建档，进行定期检测、评估、监控，并制定应急预案《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（总局令第40号公布，2015年第79号令修正）国家鼓励危险化学品单位……，推进安全生产监督管理部门重大危险源安全监管的信息化建设。《应急管理部关于加快编制地方应急管理信息化发展规划的通知》（应急函〔2018〕272号）大力开展监测预警感知网络建设。《应急管理部关于下达2018年安全生产预防及应急专项资金工作目标任务的通知》（应急〔2019〕10号）启动危险化学品企业安全生产风险智能监测系统试点工程建设项目，以危险化学品重大危险源在线监控及事故预警系统为基础，实现对化工园区内重点监管危险化学品重大危险源监控预警。重大危险源管理痛点6企业管理问题政府监管问题数据对接问题缺少远程获取数据设备，依靠现场仪表DCS、接口协议厂家众多，对接困难数据和监控图像同时接入数据分散，存在于各个工艺控制室信息化建设落后，领导无法了解状况缺少报警获取手段，过度依赖生产现场监管人员责任心获取企业重大危险源数据困难误报警干扰缺少信息化监管机制获取的数据与业务应用的关系痛点对于重大危险源状态的实时监控掌握，从源头预防重大生产安全事故的发生，从前端传感器数据对接、企业自身监管，到政府侧监管都存在这样那样的问题。二.方案介绍建设内容定位基础支撑系统、安全监测感知系统、融合应急通信网络、大数据支撑系统、应急协同应用系统安全运行保障体系、应急标准规范体系、信息化工作机制、科技力量汇聚机制五横四纵8建设内容定位——感知网络建设9生产安全感知数据接入自建感知终端数据森林草原火险火情感知数据应急现场实时监测其它部门已有系统的感知数据接入专线/互联网VPN专线/政务网应急通信网络数据采集系统卫星感知数据地震感知数据防汛抗旱基础感知数据应急通信网络省煤矿、尾矿库、危险化学品重大危险源存储单元（储罐区和库区）、烟花爆竹NB-IOT/Lora/3G/4G/5G/专线/卫星/互联网应急通信网络部本级市县林草消防水利住建自然资源交通公安气象能源...《2019年应急管理感知网络地方建设任务书》数据交换与传输流程要求10应急管理部大数据应用平台安全生产风险监测预警系统地方应急管理部门企业端数据采集系统视频温度压力气体浓度液位其他消息队列+数据加密接口调用接口调用互联网VPN、光纤专网数据交换系统数据交换系统应急管理部《危险化学品重大危险源储存单元（储罐区和库区）感知数据接入规范》重大危险源在线监测系统113．危险化学品重大危险源存储单元（储罐区和库区）感知数据接入危险化学品重大危险源存储单元（储罐区和库区）感知数据主要包括储罐区的压力、液位、温度、可燃气体浓度、有毒气体浓度、罐区内视频等，以及库区的可燃气体浓度、有毒气体浓度、仓库监控视频等感知数据，感知数据采集内容应符合《危险化学品重大危险源存储单元（储罐区和库区）感知数据采集规范》要求。重大危险源在线监测系统12数据采集——主机（前置设备）13智能监测预警物联网主机是软硬件高度集成的物联网中心节点设备，其采用先进的信息技术，具备信息采集、数据传输、智能分析、逻辑控制等功能，能对物联网节点进行识别、监测、预警、联动、控制等操作，也能将数据传送给物联网智能管理平台，并接收其节点控制指令完成对节点的控制，是建立物联网的中心节点核心设备。数据采集——种类14模拟量输入开关量输入视频输入串口输入网口输入光口输入模拟量输出4~20mA模拟量信号标准RS485/RS232接口支持Modbus-RTU、Modbus-ASCII协议标准RJ45接口支持TCP/IP、Modbus-TCP、OPC协议光模块接入4~20mA模拟量信号各类模拟量传感器，如温度、湿度、压力、液位、气体浓度、气象参数等标准I/O开关量信号各类报警量数字视频信号各类网络摄像机、DVR、NVR等各类数字传感器、串口数据采集模块等各类网络型传感器、物联网网关、数据网关、数据采集模块、工业控制系统（SIS、DCS、SCADA、PLC）、视频设备及系统等光纤网络接入可接电机、阀门、变送器等继电器输出联动输出模块可接控制开关、警灯、警号等接口类型支持的信号或协议接入的设备和系统数据采集——连接15•主机与DCS、PLC系统可以通过串口连接，利用Modbus协议实现传感器数据的读取；•主机与DCS系统可以通过网络连接，通过OPC协议连接DCS系统的OPC服务，实现传感器数据的读取；•主机可以直接与传感器进行连接，使用模拟量输入（4~20mA）接口实现传感器数据的直接读取。主机获取传感器信息主机4~20mA温度传感器DCSOPCServer主机获取视频图像•IP摄像机•模拟摄像机•DVR•NVR摄像机传感器主机4~20mA视频线/网线工业网关2主机工业网关1传感器DCS传感器4~20mADCSNVR摄像机视频线/网线主机Modbus网线数据采集——安全16工业数据采集控制模块内具备行为审计程序模块、防火墙和网闸，对不合规的命令进行过滤，并对攻击进行防护。工业数据采集控制模块与工业服务器之间的通讯，采用了串口单向通讯、串口双向通讯、网络UDP单向通讯等手段，避开了迄今为止所知的所有攻击方法。以太网交换机模块具有网管功能和隔离策略，对工业控制系统、视频监控系统、管理办公系统、安环监管系统进行互相隔离，禁止这几个系统之间直接通讯。当隔离策略启用时，工业控制系统、视频监控系统、管理办公系统、安环监管系统向上只能与工业服务器模块通讯，减少了安全隐患。以太网交换机模块具备行为审计功能，可对所有网络通讯命令进行审查，过滤掉不合规的协议和命令。内置加密芯片，数据在进入传输网络前就完成了加密工作，从根本上保证了数据的安全。工业服务器模块网闸防火墙行为审计模块串口单向通信网络单向通信（UDP协议）工业数据采集控制模块网闸防火墙行为审计模块工业控制系统（或设备）数据采集——数据交换共享17温度液位压力可燃气体浓度有毒气体浓度监控视频储罐区可燃气体浓度有毒气体浓度监控视频库区企业本地存储、查看园区管委会存储、查看互联网VPN专网或安全生产风险监测预警系统应急管理厅应急管理局存储、查看应急管理部大数据应用平台数据交换系统数据交换系统应急通信网报警管理——分级18报警分级管理阈值设置一级二级频率设置阈值刷新报警刷新发生报警高位高高位低位低低位液位报警管理——数据19报警数据管理数据展示图形列表地图数据分析报警统计分析假报警过滤报警态势分析数据查询报警管理——处理20根据不同的报警级别，通过系统提醒和短信提醒的方式通知相关人员。01报警提示根据设定周期，提醒监管人员督促企业解决报警问题。02周期提醒报警原因处理说明解除确认03报警解除报警管理统计分析——数据统计21可以对数据进行多维度分析系统计。基于自动故障发现和运维业务支撑功能以及其他数据源所提供的大量数据，提供各类图表、报表、分析报告，归档数据。统计分析包括实时统计与历史数据统计图表趋势。系统可通过报表和图表，对设备的各类状态进行多维度展现。以图表展示设备状态、视频诊断的统计结果，以及设备完好率、历史记录等。统计分析——图像智能行为分析22巡查巡检烟雾火焰离岗在岗安全帽识别监控预警综合展示通知企业现场处置上报监管部门应急支持实时监控（自动弹出相关画面）线框提示录像标记联动报警录像取证（快速查找相关录像）按时间按事件按画面特征结合视频行为分析、烟雾火焰识别、安全帽识别等技术，将人工智能应用于安全生产监控领域。其他方面图像识别综合检测：过亮检测、过暗检测、对比度检测、增益失衡检测、模糊（清晰度）检测色彩检测：黑白图像、图像偏色噪声干扰：雪花噪声（盐噪声）、画面暗点（椒噪声）、条纹干扰、图像滚屏状态变化：画面冻结、图像剧变、场景变换、画面抖动遮挡检测：画面遮挡、暗影遮蔽、高光遮蔽、植被遮挡实现智能化视频故障分析与报警功能，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等等多种摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。其核心价值在于：对既有安防系统进行运营维护，及时掌握每个摄像机的工作情况；及时提醒修复重点监控区域的损坏摄像机，将风险扼杀在萌芽期。统计分析——图像设备智能分析统计分析——关联分析24根据现实场景和业务逻辑，构建数据分析算法，对同一主机管理范围内的不同传感器之间的数据进行关联分析。•多因子关联报警：提前发现系统风险，及时进行风险预警，提高报警准确性。•无效报警过滤：通过分析和校验，发现数据错误和设备故障，减少误报、避免漏报。采用数据关联分析，提高报警质量与效率以罐体监测分析为例压力释放不充分，处于正常偏高范围温度传感处于正常偏高范围阀门接近最上限多因子关联分析根据多种参数之间的关联关系、计算公式，完成分级报警事故预警25事故预警根据报警数值，通过模型进行周边分析，包括影响范围、影响趋势、风险分析、资源分析，辅助预警信息发布平台进行预警发布。安全运行监测——综合展示26系统主要特色27前端设备能力多级应用模式紧随国家规范突出业务应用多种手段接入监测数据单一设备完成图像和传感器数据采集数据安全、传输安全系统设计和业务应用完全遵循应急管理部下发的规范标准同时为企业、园区管委会、市级省级监管部门提供业务应用数据采集与业务应用相结合，利用数据支撑政府部门对重大危险源的监管职责谢谢，请批评指正！谢谢，请批评指导！段文磊-18612039621