重大危险源监测监控系统

1、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，

2、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

3、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

4、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

5、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PCS空士何K_Qt取*:阙堤奁快机:養展吒偉畤跡电険血4kDVH右机憧彊图5-10

6、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IP SAN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

7、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）X 1摄像机路数）5120Kbps=5Mbp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;?

8、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）X 1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）X 1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

9、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 ）X 3（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

10、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

11、 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

12、.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

13、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、

14、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

15、 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

16、：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

17、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

18、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。1.1.4.3.6 数据接入及传输方式 数据传输用于现场数据预警记录传输单元和政府监管部门之间的实时、定时或事件触发型的双向通讯， 能够和管委会重大危险源监 测

19、监控系统进行对接，将采集到的危险源动态数据进行转发、上传， 以便于应急救援平台进行联动。1. 数据传输应具有主动自动上传功能和被叫回复打包传输功能。2. 视频部分? 数字视频接入： 在企业增加一个安全网关， 将企业视频监控硬盘 录像机与监测监控主机进行物理通信线路联通，通过 IP 地址映射功 能实现企业网络摄像机与专线信息互通， 实现数字视频统一编码上传。? 模拟视频接入：如企业无数字视频接入能力， 则通过视频分配器， 将企业原有视频信号一分为二，一路接入企业原有 DVR 设备，一路 接入到监测监控主机设备 BNC 口，实现模拟视频的统一编码上传。3. 物理化参数部分考虑到企业数据安全，主要采

20、取企业主动推送相关监测点位实时数据，监测监控主机提供中间库 ACCESS或SQL数据库，企业工 业数据库和中间数据库之间建立数据导出连接， 企业将相关点位数据 实时写入到监测监控主机的中间数据库， 监测监控主机嵌入软件通过 读取该中间数据库中对应的相关点位值从而获取到现场的实时数据， 在此过程中增加中间数据库计算机以及相关的安全网关设备，这样就实现了信息化管理平台与企业数据的有效隔离， 并保证系统之间的独 立性和安全性，有效的避免的安全隐患问题的发生。从企业现有设备仪表、各类生产工艺控制系统中获取实时监测 数据应有以下二种获取方式：软接入:C企业内部生产网A 厂拴和仝业仝対宛鸭呻电r政务外网硬

21、接入:企业原视频监控系统数据库结构要求:? 数据库类型：SQL、ACCESS?数据库名：企业提供?登陆用户名和密码：企业提供字段名类型说明JK_NAMEvarchar模拟量点位名称JK_VALUEvarchar实时数值如企业若在数据传输上，无法或较困难通过运维进行数据库接入 方式进行数据传输，亦可利用原有系统的标准 Modbus、OPC等协议 接口输出功能，通过监测监控主机直接采集数据并实现上传。企业的信号源需要满足以下标准4. 信号传输协议?数字视频支持软件集成的开放式 API,支持标准ONVIF、PSIA 协议，支持 CGI 协议；? 模拟视频 BNC 接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：7

22、5Q）, PAL/NTSC 自适应，协议支持 H.264、 MPEG4 等；?模拟量传输采用0-5V电压或4-20m电流信号，或标准工控通 讯协议（Modbus、OPC 等）。1.1.5 政府端建设内容 政府端建设统一的监测监控平台软件系统，对所有重大危险进行 集中的管理和监控，另外， 政府端配备相应的数据存储系统，用于企 业端视频、参数数据的报警数据的存储。政府端重大危险源监测监控系统由监控计算机、解码器及网络设 备、图像控制计算机、 通信设备等硬件装备及政府安全生产监控软件 系统组成。 其中监控计算机配以专门进行安全状况监控预警、 工业组 态参数监控、 视频监控和视频报警联动的软件系统，

23、可实时显示前端 设备及环境参数和各路视频信号的变化， 并以图表或其它形式动态表 现出来，可记录并保持参数的历史纪录。出现异常情况时，由监测预 警主机触发报警， 在监控中心实时显示报警联动图像、 纪录保存报警 历史信息。1.1.5.1 重大危险源监测监控系统重大危险源监测监控系统可以实现在线实时监查，能够实时反馈 危险源的运行状态。 通过电子数据提取的手段， 得到危险源状态参数 的实时呈现； 通过视频监测手段， 获取危险源直观的实时情形展示及 周边环境状态展示；并可以对指标和视频进行回溯查询。危险源的实时动态监控是加强安全监管的技术手段，以达到预防 和控制重特大事故的目的。监测监控系统需要提供监

24、控信息的使用、管理、维护、查询、删 除等功能。 并拥有用户及权限管理， 管理人员可方便地进行用户信息 维护、授权管理及其它相关的维护工作。 监测到的危险源正常运行情 况下，电子数据的保存和检索时间不少于 30天，视频数据的保存和检 索时间不少于 7天。1.1.5.1.1 基础信息管理 基础信息管理模块包括对重大危险源所属企业的基础信息管理 和重大危险源信息管理。重大危险源所属企业信息包括企业名称、 地址、法人、机构代码、 工商注册号、企业规模、企业类型、从业人数等相关信息。进一步扩 展包含企业的特种作业人员、 企业应急资源及预案、 企业应急组织机 构等。此项内容需与隐患排查系统对接，完成企业基

25、本信息的采集， 并在可以在GIS系统中进行显示。1.1.5.1.2 监控点管理监控点管理是维护各重大危险源的监控点的位置、监测因子、监 控设备状态、监控设备型号规格、监控设备管理责任人、监控对象等 信息。1.1.5.1.3 视频在线监控系统 B/S 网络视频监控技术实现，满足分布式的视频监控和管理 需要。? 实时图像监控能够远程接入和调阅企业现场的视频信号，并且能够方便的切换 任一路指定的视频信号，能够对视频信号进行图像抓拍或录制保存 （录制时间可灵活设置） 。? 图像监控轮巡能够对所有接入的企业现场进行视频自动轮巡，满足政府对企业 现场的网上远程巡查工作需要， 巡查模式可以设置为手工模式和自

26、动 模式，巡查频率可以设置， 对巡查过程中发现的现场隐患可以自动保 存现场视频信息用于执法依据。? 自动图像存储能够根据工作需要，灵活设置对企业现场的任一路视频信号进行 图像存储， 存储方式及时间可以灵活设置， 并且能够对存储图像进行 灵活检索及回放。? 视频移动侦测模块能够实现对指定的企业现场或所有接入企业进行视频移动侦测， 能够实现对生产场所及存储场所在规定时间内人员、 车辆或物体的移 动进行自动侦测并报警，对现场图像自动录制。? 参数报警与摄像机联动控制模块 能够实现企业现场的参数传感器报警级别达到政府响应的条件 时，能够自动将企业现场的视频信号强制上传到对应的政府监测中心端，并能够自动

27、在政府端的危险源监控信息系统上跳出软件界面， 对 报警的现场自动视频定位，并能够自动录制现场信号。? 电视墙控制功能模块能够将接入的现场视频信号按照要求的模式和方式输出到电视 墙或其它显示设备上， 并能够对显示的信号顺序进行自由的切换和控 制。? 镜头分组功能模块 能够使用户根据视频监控摄像机的实际用途进行分组，从而能够 让用户方便的找到相应镜头， 也比较好进行用户对相关镜头的权限设 置。 只有将摄像机等设备归属某个组， 再将镜头组归属某个用户后， 该用户才能对此设备进行操作。 在镜头分组界面中， 用户可以根据需 要及监控现场的实际情况将镜头进行分组管理， 镜头组的名称可以按 照监控现场的位置

28、或其它简便易懂的名称设置。对于镜头组的添加、 修改或删除也可以在此界面中完成。 镜头分组设置完成后， 还需要在 用户管理界面中为用户分配镜头组。1.1.5.1.4 数据在线监测系统采用B/S架构的工业组态软件技术（能够实现和企业已有DCS、 ESD、SIS、PLC等系统无缝对接，实现数据采集，而不增加企业硬 件重复投入）实现，能够支持企业节点的自由接入。具体功能设计如下：实时趋势系统提供实时趋势显示模板以实时显示数据趋势图。历史趋势系统提供历史趋势显示模板以显示数据记录趋势图，用户能够自 由切换扫描时间（天、时、分） 。报警管理功能报警管理为用户或操作员提示过程控制或设备状态。用户无需创 建额

29、外的监控界面、 无需创建额外的点， 只需在设定点时选择报警且 非零报警优先级即可，参数监测软件 提供最高、高、低、最低、改 变速率、偏差、状态等报警类型。报警联动系统能够实现报警摘要、报警记录等显示，并且带有语音提示报 警，同时联动报警点位的相关视频画面。实时监控模块将接收到的前端监测信息实时展示，包括前端的视 频监控信息、传感器监控数据（如温度、压力、溶度等数据） ，数据 叠加在系统中融合展示。系统提供 1路、 2路、4路、8路、 16路等信息融合在一个平面内显 示；支持轮询可以自动切换各重大危险源的监控信号。1.1.5.1.5 视频远程巡查通过调用基本功能块中的视频、参数数据的监测、存储等

30、功能， 达到通过网络随时进行危险源安全状况的日常远程巡查工作， 并能做 到对巡查工作的提醒、监督功能。远程巡查功能包括以下子功能：a）在线视频巡查根据设定的巡查周期，系统可以自动提醒相关工作人员需要进行 某企业的现场视频巡查， 对发现的隐患可以进行视频抓拍或自动录象。b) 巡查工作监督 巡查的工作情况记录在系统内，上级单位、上级管理人员能够通 过系统检查巡查工作的开展情况。c) 企业端设备监管 要求实现对企业的监控主机设备、摄像机、传感器等关键设备的 日常运行状态进行自动检查， 对设备故障或处于非正常状态等情况能 够自动提醒并记录保存， 便于政府及时对企业进行监督管理， 使企业 自身的危险源监

31、控系统始终处于良好的运行状态。1.1.5.1.6 事故监测预警能够根据预先设定的预警条件，实现企业监控室和政府监控中心 的联动报警功能(支持自动声光报警、自动语音多媒体报警、手机短 信群发报警等多种报警形式) ，报警时，自动显示事故现场的视频图 像和参数数据，并自动存储、记录事故相关信息。危险源的监控、报警按照“属地管理、分级负责”的原则来进行， 正常情况下，市、 县各级安监局各自管理辖区内的危险源。对于有可 能发生特别 事故、特大事故的危险源报警处理，允许市级安监部门 直接跨级管理。监测预警包括以下子功能：a) 报警条件设定 可以根据危险源的生产特征，设定各传感器的参数数据和预警条件。b) 报警与摄像机联动控制 当企业现场采集的参数数据达到报警响应条件时，能够自动将企 业现场的视频信号强制上传到对应的政府监测中心端， 并能够自动在 政府端的危险源监控信息系统上跳出软件界面， 对报警的现场自动定 位。c) 报警信息记录管理能够实现安监部门对各自辖区内的