重大危险源监测监控系统

1.1重大危险源监测监控系统1.1.1建设目标重大危险源监测监控系统的核心建设目标是为各级安监部门落实和加强对企业危险源监控主体责任落实的技术手段,而不是让政府部门作为企业值班室替代企业来“看住”危险源。因此，建设重大危险源监测监控系统不是简单解决如何把企业视频信号和数据信号接入各级安监单位实现信号查看功能，而关键所在是解决各级安监部门如何利用本系统来实现对企业的重大危险源、值班室、重大危险源仪器仪表状态、物理化参数等动态监管及结合危险源分级预警技术体系来实现分级预警处置、数据趋势分析与违规行为记录等功能。平台建成后将实现对全市危险源安全状态等情况的图像、数据监视，同时对图像数据、安全报警情况进行存储，以备查证。1.1.2系统总体设计重大危险源监测监控系统将采取“统一建设，逐级转发，属地管理”的建设模式，由管委会统一建设。(1)实现对重大危险源企业的动态、实时监控管理，及时掌握重大危险源的安全状态的变化，及时自动报警，对不同级别的事故提供对应的应急预案。(2)通过建设重大危险源监控网络，实现安监、重大危险源企业两级实时传输视频图像和危险源动态数据监控功能要求。(3)整合安监系统内部资源、深化业务应用，重点解决了数据质量参差不齐，数据错误、数据冗余等问题。实现市-县区-企业三级重大危险源监控平台的纵向的互联互通，并逐步完善和实现市-县区-企业三级平台的互联互通，以及逐步实现与应急指挥平台的对接联动。(4)实现两级数据存储的要求。企业应存储监控数据和视频图像，保存一定的周期，监管平台可随时调阅。企业基本信息和应急预案等数据集中存储在监管平台。平台建成后，将实现如下功能：（1）企业监测监控系统状态监测分析系统通过对企业的仪器仪表等监控设备的断电、关闭、故障等状态进行监测分析，并对温度、湿度、压力、液位、有毒气体浓度等的异常状态设定阈值，当异常状态达到阈值范围以上时，系统会自动对企业进行提醒，，通过短信平台将相关信息推送到相关安全监管责任人，从而使企业真正落实主体责任，确保自身的监测监控系统始终处于良好的运行状态。（2）企业监控值守情况监管接入企业监测监控值班室或调度室的视频监控图像，并实现视频智能分析功能，对超时无人值守等情况进行监管，系统可在一定限值范围内对企业负责人自动提醒，或对严重违规行为保存记录作为行政处罚的依据。（3）重大危险源监控分析对于重点领域的重点企业以及重大危险源，可根据实际监管需求接入部分监控图像，对企业的重大危险源进行在线监控，如出现事故，可对事故现场进行录像，并作为执法处罚的依据。重大危险源监测监控系统是一个庞大、复杂的系统，针对企业环境的复杂性需要建立全方位的动态数据监控。整个系统的建设包括了采集、传输、存储、控制、显示五部分：（1）数据采集针对企业重大危险源的视频画面通过前端物联网采集主机进行采集，并形成统一编码上传云计算中心管理平台。（2）数据传输企业危险源数据通过监测监控系统主机设备经专线接入到云计算中心。（3）中心控制在乌鲁木齐管委会部署重大危险源动态监测监控系统，配置一定数量的流媒体服务器实现全网资源的统一管理与调配。（4）中心存储在应急指挥中心部署一台IPSAN磁盘阵列，负责对视频、数据存储。（5）图像显示重大危险源监测监控系统通过与控制软件配合，能够实现企业数据的在信息显示屏上的投放工作。图5-10重大危险源监控系统逻辑结构图如上图所示，企业的危险源数据包括参数数据和视频数据经过重大危险源监测监控主机，通过政府外网接入管委会重大危险源监测监控平台，同时需考虑企业数据的安全性需在企业前端配置相应安全网关设备，对企业的安全生产网与专线的数据、图像传递进行安全隔离。在管委会通过解码器设备将企业的视频信号解码在大屏上进行轮询播放。在应急指挥中心机房部署IPSAN做为数据存储设备。区县安监局通过客户端电脑访问重大危险源监测监控平台以实现数据的查看。1.1.3传输网络建设方案为考虑到网络的安全稳定，拟采用部署专线到需要监管的重大危险源企业监控中心，与管委会通过专线构成重大危险源监测监控专线网络，用于传输企业重大危险源监测监控图像及相关数据。重大危险源专线在企业应安置在监控中心机房内，与企业视频监控系统硬盘录像机、视频服务平台及生产系统数据库服务器同机房，方便连接部署。重大危险源监测监控专线主要带宽流量被视频数据传输占用，根据分析不同的视频格式占用的带宽不同：CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：512Kbps(视频格式比特率)×10(摄像机路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)即：采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps;D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：1.5Mbps(视频格式比特率)×10(摄像机路数)=15Mbps(上行带宽)即：采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps;720P(100万像素)视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：2Mbps(视频格式比特率)×10(摄像机路数)=20Mbps(上行带宽)即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps;为了充分考虑企业后期增加视频设备的可能，本次按720P的格式计算企业视频数据需要的带宽，在考虑企业端视频数量的冗余，本次设计为企业部署上传带宽为50M的专线，由管委会与市经信委统一协商解决。管委会应急指挥中心因为涉及到企业危险源数据的解析，特别是企业视频数据的解码功能，根据企业前端的信号类判断应急指挥中心需要配置带宽容量，按照同时解码30路的数量计算；720P(100万像素)的视频格式的所需带宽：2Mbps(视频格式的比特率)×30(监控点的摄像机的总路数之和)=60Mbps(下行带宽)即：采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少60Mbps考虑其他应用系统的业务应用，本次设计为应急指挥中心部署100M的专线宽带。1.1.4企业前端建设方案作为独立于生产过程自动化系统的企业端重大危险源管控一体化专用系统,具有模拟量、开关量、累计量采集、存储、显示、预警处理和传输等功能,可监测记录来自于传感器或仪器仪表装置的各种可能直接产生重大事故的生产及环境关键安全预警参数信号(液位、温度、湿度、压力、流量、阀位、火焰、可燃或有毒气体浓度、风向和风速、火灾保警信号等),并实现区域联网预警功能,为重大事故区域联防提供实时监测数据,同时为事故追忆分析,落实安全责任提供原始数据。1.1.4.1系统组成企业端重大危险源管控一体化系统由重大危险源管控一体化软件系统、重大危险源监测监控主机、安全防护网关等硬件设备组成，同时需配合企业自建的企业安全生产监控软件、装备紧急停车系统系统、安全仪表等系统组成，侧重在企业现场危险源监测和事故信息远程上报，特色在于安全信息的自动采集、分析以及故障诊断与事故预警。1.1.4.2系统功能设计企业端重大危险源管控一体化系统应能实现企业重大危险源集中监控以及企业安全生产基础管理工作需要，同时系统可以快速实现企业的企业安防、生产监控、设备监控、安全监控、环境监控、消防监控等工作需要，可以便捷的接入视频、传感器等采集设备，低成本、快捷的建立起企业综合监控系统，让企业轻松跨入物联网时代。1.1.4.3企业重大危险源监测监控应用功能要求1.1.4.3.1监测预警的对象对于储罐区（储罐）、库区（库）、生产场所三类重大危险源，因监控对象不同，所需要的安全监控预警参数略有不同，系统监测预警的对象应具备：储罐以及生产装置内的温度、压力、液位、流量、阀位等直接安全参数。当易燃易爆及有毒物质为气态或气液两相时，应监测现场的可燃/有毒气体浓度。气温、湿度、风速、风向等环境参数。音视频信号和人员出入情况。明火和烟气。避雷针、防静电装置的接地电阻以及供电状况。1.储罐区（储罐）罐区监测预警参数主要根据储存介质特性和储罐的结构形式的不同进行选择。根据对罐区危险及有害因素的分析，罐区的监测预警参数主要有罐内介质的液位、温度、压力，罐区内可燃/有毒气体浓度、明火、环境参数以及音视频信号等。主要的预警和报警指标包括高低液位超限、高温、高压、流量限速、浓度超高、明火源和高风速等。2.库区（库）库区（库）监测预警参数主要根据储存介质特性以及包装物和容器的结构形式的不同进行选择。根据库区（库）危险及有害因素的分析，其监测预警参数主要有库区室内的温度、湿度、烟气以及室内外的可燃/有毒气体浓度、明火、音视频信号以及人员出入情况等。主要的预警和报警指标包括温湿度超限、浓度超高、明火源和烟气等。3.生产场所生产场所监测预警参数主要根据物料特性、工艺条件以及生产设备的结构形式的不同进行选择。根据生产场所危险及有害因素的分析，其监测预警参数主要有温度、压力、液位、阀位、流量以及可燃/有毒气体浓度、明火和音视频信号等。主要的预警和报警指标包括液位和流量超限、温度和压力异常、浓度超高和明火源等。1.1.4.3.2监测数据采集功能1.系统应具有温度、压力、液位和可燃/有毒气体浓度等模拟量以及火焰、烟气、阀门等开关量信号的采集功能。2.监测数据采集的信号接口应采用防雷保护措施,信号通道间应采用光电隔离或变压器隔离保护措施并保证隔离耐压不小于1500伏,以防止现场信号间的干扰影响、提高系统可靠性和降低强电流造成整个系统损毁的可能性,如安装在危险场所的传感器选用本质安全型,则所关联的隔离部件还须符合GB3836.4的规定。3.监测数据采集应能满足以下要求:模拟量输入信号类型：0-5Vdc/4-20mAdc/热电阻/热电偶；开关量输入信号类型：干接点开关量输出信号类型：继电器通讯输入输出接口：具有不少于1个以太网接口和2个串行接口（通道间隔离），支持多种标准通讯协议以接收其他仪表控制装置输出的通讯数据。数据采集时间间隔:≤1S。视频信号模拟视频信号接入；网络视频信号接入；VGA输出；1.1.4.3.3数据记录存储1.数据本地存储：具有可靠的掉电保护功能，并采取必要的数据加密技术进行存储，以避免数据被篡改,保证数据的真实可靠性，数据存储文件可通过网络传送或通过本地USB主结构接口用U盘等读取,存储器或存储器关联模组应采用特殊的保护措施以保证在事故后继续可读,从而为事故分析鉴定提供原始数据。2.接入平台本地存储的所有数据应附带时间信息,存储数据包括:以分钟为记录间隔单位的常规历史数据:至少包括每分钟平均值、最高值、最低值和最新值;以秒为记录间隔单位的事故追忆数据:报警或事故前5分钟直至报警或事故后5分钟期间各相关监测信号的秒级测量记录数据;事件记录:包括电源记录、报警记录、操作记录、通讯记录、系统故障与恢复记录等。1.1.4.3.4报警系统应具有根据设定的报警条件进行分级报警提示的功能。当出现模拟量超限、开关量状态改变以及其他异常情况时实时实现多种方式的联动报警，包括报警点声光报警以及必要时可选短信报警等。在事故现场设置有监控摄影头的情况时应可触发视频联动处理机制。报警设置，应支持多种报警条件的组态。每个模拟量点应有两种以上报警级别。任一开关量点的状态均可报警。应支持不同报警级别的分级处置，包括报警方式的设定以及数据上报等；还应支持设置报警延时启动时间值。当有复杂的报警预警策略情况下,报警装置应按照IEC61131-3标准来建立并执行预警逻辑策略。系统应可以区分仪表监测预警和设备故障预警。1.1.4.3.5查询显示数据预警记录与传输单元应具有显示和查询操作功能,提供中文菜单具有人机对话功能。对实时和历史数据的查询,查询信息包括：模拟量实时监测值及其历史变化趋势曲线查询显示；开关量状态及变化时刻；报警及警报解除记录信息表；系统操作日志包括电源记录,操作记录,通讯记录及系统故障与恢复记录等。