第七章重大危险源监控技术

第七章重大危险源监控技术我国现阶段对重大危险源缺乏系统、有效的监控和管理，各城市对其所辖范围内的重大危险源主要靠各企业、单位的严防死守，没有良好的宏观监控系统.国家对各城市的重大危险源分布、管理情况也缺乏有效的监控手段。因此，建立一个从地方城市到国家的重大危险源宏观监控系统，对企业安全生产、保护人民生命财产安全、防止重、特大事故的发生以及安全监察管理部门的有效决策，都具有重要的意义一、实施监控的意义举例

(1)控制系统失效、没有事故预案：1984年12月3日．印度博帕尔农药厂因安全控制系统失灵，发生了甲基异氰酸酯泄漏事故

(2)末按操作规程要求进行监控：1986年7月27日，燕山石化公司前进化工厂10＃空分装置主冷器发生突然爆炸．事故原因是未按规程要求操作，液氧中有机物含量上升并积聚在主冷器内触发爆炸。事故发生前液氧中有机物含量已经达到250ppm，比平常控制指标高出—倍以上。

(3)违章操作：1988年4月15日，天津煤气公司第二灌装站发生爆炸事故，3000只液化石油气瓶和一台50m3的液化石油气卧罐在充装过程中发生爆炸。事故原因是违章操作，钢瓶超装，并在未关闭钢瓶阀门时就拔掉充气管，液化石油气在压力下自行喷出．高速气流产生的静电诱发火灾爆炸(4)设备缺乏维护、监测设施失灵和没有落实事故预案：1989年6月4日．在原苏联横贯乌拉尔山区的西伯利亚的铁路线上，一列满载游客的火车正常行驶，途经天然气管道的天然气泄漏地段时引起了天然气爆炸。事后分析，大量泄漏的天然气在出事地点积聚，终于被距离泄漏点1km以外的行驶的火车引爆，酿成震惊世界的大灾难。(5)仓库未按规定进行分类储存、管理：1993年1月29日，郑州食品添加剂厂仓库内7吨过氧化苯甲酰发生爆炸。违规储存，仓库管理混乱是酿成事故的原因(6)材料管理控制失效：1993年8月2日，美国路易安那周巴吞鲁日一座日加工能力70000t的炼油厂的焦化装置进料管线上的一个碳钢弯头破裂，热油从十余米的高处喷出并形成大火。进料管线上的一个本应使用铬合金材料的6in直角弯头却错用了碳钢弯头是造成事故的直接原因(7)操作条件控制失灵：2005年6月14日，成都台硝化工有限公司在生产盐酸安丙啉(饲养添加剂)过程中，一反应釜突然出现温度异常规象而无法控制，为避免可能发生大的事故，现场操作人员采取稀释排放辅类物料的办法进行处置，由此造成釜内有害气体喷出、扩散，酿成事故上述事故充分表现出对危险源监督管理不落实，或者在制造时就留下事故隐患，或者缺乏维护造成设备缺陷，或者缺乏维护造成控制手段失效，或者管理混乱，或者违章操作，总之在对危险源监督管理过程中，任何一个环节出现漏洞，都有可能酿成事故必须加强重大危险源安全监控，通过重大危险源宏观监控系统，建立安全监督管理部门对重大危险源的分级管理体系，建立重大危险源宏观监控信息网络，以加强对重大危险源的管理和监督，最终建立和健全重大危险源的管理制度和控制手段有条件的企业可对重大危险源建立实时监控预警系统。应用系统论、控制论、信息论的原理和方法，密切结合自动检测与传感器技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术．对危险源对象的安全状况进行实时监控，严密监视那些可能使危险源对象的安全状态向事故临界状态转化的各种参数的变化趋势，及时给出预警信息／或应急控制指令，把事故隐患消灭在萌芽状念二、重大危险源监控要点抓好普查登记、安全评估、建立网络、隐患治理、完善事故预案等五个环节的工作1.普查登记通过普查登记摸清底数。普查登记的主要任务是根据《安全生产法》和《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》的要求，依据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》、《关于规范重大危险源监督与管理工作的通知》和《重大危险源辨识》(GB18218—2000)，对重大危险源进行普查登记工作。其目的是通过对重大危险源辨识和普查登记，掌握重大危险源的种类、数量、安全状况和分布情况，建立重大危险源数据库和定期报告制度。这是对重大危险源监控的最基础的、最繁琐的、工作量最大的工作，离开了重大危险源普查登记无从谈起对重大危险源监管2.安全评估

这是一个在开展对重大危险源辨识和普查登记的基础上深化监督的环节。开展重大危险源安全评估工作的目的是建立重大危险源评估监控的日常管理体系主要任务对已经通过辨识和普查登记确认的重大危险源进行安全评估，并通过安全评估确认辖区内的重大危险源的安全状态。安全评估报告是企业进行事故隐患整改、日常监控和监督管理部门进行安全监督的依据3.建立网络

重大危险源监控是一项庞大的系统工程，从国家到地方包括生产经营单位各个层次都要实施对重大危险源可靠的监控工作，尤其是生产经营单位的日常监控，哪一个环节出现漏洞，都有可能造成对重大危险源的失控，都有可能酿成重大事故。因此，除了生产经营单位的监控和管理外，还需要建立国家、省、市、县四级重大危险源监控信息管理网络系统，实现对重大危险源的动态监控、有效监控4.隐患治理

重大危险源监控的实质性目的是为了防止重大事故发生，而防止重大事故发生的最重要条件是发现重大事故隐患，采取有效措施进行控制，尽快尽力进行隐患治理。对重大危险源监控的一个重要环节，就是要把通过安全评估确认的重大事故隐患和存在的缺陷进行治理，各级安全生产监督管理部门要加大对存在重大事故隐患和缺陷部位的监督管理力度，督促生产经营单位制定计划、加大投入，采取有效措施，消除事故隐患，并在没有治理之前采取有效的措施，确保安全生产5.制定事故应急预案，建立应急救援体系

对重大危险源监控的目的是防止威胁社会和人民生命财产安全的恶性事故发生，同时在发生意外事故时能够把事故损失降低到最低水平。制定事故应急预案，建立应急救援体系就是救灾于已然的不可缺少的重要措施.

通过对重大危险源监控督促存在重大危险源的生产经营单位制定事故应急预案．各级人民政府建立应急救援体系．并在对重大危险源监控过程中，在自己辖区内建立和完善有关重大危险源监控和存在事故隐患的危险源治理的法规和政策．三、重大危险源宏观监控系统1.宏观监控的主要思路在对存在的重大危险源进行普查、分级，并制定有关重大危险源监察管理法规的基础上，明确存在重大危险源的企业对于危险源的管理责任、管理要求(包括组织制度、报告制度、监控管理制度及措施、隐患整改方案、应急措施方案等)，促使企业建立重大危险源控制机制，确保安全安全监督部门依据有关法规对存在重大危险源的企业实施分级管理，针对不同级别的企业确定规范的现场监督方法，督促企业执行有关法规，建立监控机制，并督促隐患整改。建立健全新建、改建企业重大危险源申报、分级制度，使重大危险源管理规范化、制度化同时与技术中介组织配合，根据企业的行业、规模等具体情况提供监控管理及技术指导。在各地开展工作的基础上，逐步建立全国范围内的重大危险源信息系统，以便各级安全监督部门及时了解、掌握重大危险源状况，从而建立企业负责、安全监督部门监督的重大危险源监控体系1.1.安全监督部门在重大危险源监控工作中的主要职责(2)接收重大危险源安全评价报告，并审核(1)接受重大危险源申报，并进行登记

(3)按重大危险源危险级别，实行分级监察和管理，建立所辖范围的重大危险源信息管理网络系统和安全管理责任制重大危险源的安全监察工作主要由区县一级安全部门进行。信息网络建成之后，市级安全部门可以通过网络针对一、二级危险源的情况和监察信息进行了解，有重点地进行现场监察；国家安全监察部门可以通过网络对各城市的一级危险源的监察情况进行监督对于企业的重大危险源控制的指导工作应根据企业不同情况实施分类指导：即在对企业提出保证安全的统一基本要求的基础上，结合企业的产业调整、技术改造、加强管理工作，对不同的企业采取多种层次的指导如：对于管理水平高、技术实力强、科技含量高、经济效益好的企业，要重点促其实施计算机控制，自动检测、自动报警的集中安全控制，实现本质安全对于管理水平、技术实力、科技含量或经济效益相对较低的企业，则着重指导其建立完善的组织管理、日常检查、应急处理等制度，尽量减少灾害发生可能；对工艺陈旧、设备老化与国家产业政策不符的企业，应促使其尽早改造或关停。在此项工作中应尽量调动企业的积极性并注意减轻企业负担重大危险源所在单位的法定代表人为重大危险源申报和管理的责任人，由其指定专门的人员和机构负责重大危险源的管理1.2法定代表人履行的职责(1)掌握本单位重大危险源的分布情况，发生事故的可能性及其严重度、负责现场管理(5)建立重大危险源变更管理制度，生产工艺、设备、材料、生产过程等因素发生变化之前必须进行危险分析和安全评价(2)建立对重大危险源的定期检查制度和巡检制度，掌握重大危险源的动态变化情况(3)加强安全教育和培训，提高安全意识，对重大危险源所在区域进行安全标识(4)制定场内应急计划，配备必要的应急器材与工具，每年至少进行一次应急演练2.宏观监控系统的设计思想各城市应在重大危险源普查的基础上，开展重大危险源的监控工作。各城市应根据自己城市的实际情况，制定并实施地方性的重大危险源管理规定，并可以制定相应的分级监察方案，切实有效地对有重大危险源的企业实施监察各城市应建立重大危险源信息管理系统。该系统包括各企业重大危险源的普查分类申报信息、危险源分级评价信息、企业对重大危险源管理情况信息及事故应急预案，以及安全监察部门对重大危险源的监察记录等信息有条件的城市可建立以地理信息系统为基础的重大危险源信息管理系统，使重大危险源的分布情况更加直观。该系统可以把安全监察部门对重大危险源监控管理工作提高到一个新的档次，直接通过计算机实现对各企业重大危险源监控工作的监督管理及跟踪企业重大危险源的分布变化情况，使安全监察部门的管理工作从直观性到实时性都有很大的提高，为安全监察部门更好的服务为了便于信息的传递和更新，各城市应建立各区县安全监察部门与市安全监察部门的信息网络系统，以拨号连接方式建立网络，定期进行数据的更新设立国家重大危险源监控中心，建立以地理信息系统为基础的重大危险源监控总系统，并搜集各城市重大危险源的分布管理情况，对已经建立地理信息系统的城市可以将城市重大危险源的分布、状况信息和管理情况直接在总系统的电子地图上显示出来，为国家安全监察部门决策服务所用。待条件成熟之后．可以把重大危险源监控总系统、各城市的监控子系统以及企业的计算机监控系统通过网络相联，实现国家、地方和重大危险源所在企业对重大危险源的三级计算机监控，并且可再扩大城市数目，逐渐向全国推广3.宏观监控系统的网络设计方案各子系统要求采集城市所辖的重大危险源信息，在各城市的地理信息系统(电子地图)上进行危险源信息的统计、报表以及多媒体信息显示，并将危险源信息和监察企业执行重大危险源安全管理有关规定的情况及时发送给监控总系统监控总系统要求上国际互联网，建立自己的网络主页，以便子系统和其他授权用户可以在网上访问总系统的主页，子系统将危险源信息和监察企业执行重大危险源安全管理有关规定的情况通过Internet及时发送给监控总系统重大危险源宏观监控系统的网络组成结构框图4.城市重大危险源信息管理系统地理信息系统是一个以地理数据为研究对象，以空间数据库为核心，采用多种数据分析与建模方法，实时提供多种空间和动态资源与环境信息为科研、管理和决策服务的计算机应用系统。国外自20世纪60年代开始研究地理信息系统，主要是用来保护和开发土地资源，为农业服务。该技术发展很快．目前已被土地、环境、交通、设施管理及城市规划、市政工程等部门广泛应用城市重大危险源信息管理系统集计算机数据管理、多媒体、地理信息系统于一身，能够为领导和有关部门及时、直观、形象地提供重大危险源信息，以及发生事故后抢险、救援信息，有利于有关领导及时、准确地决策，最大限度地减少发生重大事故的可能性及事故后造成的各项损失。城市重大危险源信息管理系统为城市重大危险源的管理工作，在综合采用现代技术和科技新成果，提高此项工作的现代化水平方面探索了一条新路子《重大危险源安全管理信息系统》（企业版）《重大危险源安全管理信息系统》（政府管理版）4.1地理信息系统的目标、任务和性能要求系统的目标(1)重大危险源信息(包括多媒体及地理信息)的管理(2)重大危险源危险程度评估的计算机辅助分析(3)重大危险源应急计划的形象表述(4)为政府部门宏观管理和政府决策提供准确、全面、形象的信息、依据和手段，提高政府部门安全生产管理水平，促进重大事故隐患及重大危险源管理的规范化和科学化系统的任务(1)重大危险源数据库及相关信息的管理(2)重大危险源地理信息系统管理(3)重大危险源危险程度评价分级(4)信息的多媒体大屏幕显示系统的性能要求(1)系统的运行速度：重大危险源信息管理系统作为一个办公自动化系统，系统运行速度应满足日常办公的需要，应具备较快的响应速度以减少用户等待时间(2)系统的用户界面：重大危险源信息管理系统用户为安全专业管理人员，对计算机尤其是多媒体技术、地理信息系统了解不多。因此，系统的操作应尽可能简单实用，减少用户的培训时间

(4)系统的质量保证：在系统硬件、操作系统和系统软件的选择上。力求选择目前市场上最能满足本系统需求、且性能可靠的系统(3)系统的安全保密：重大危险源信息管理系统所涉及的重大危险源数据以及地图数据属秘密级。系统除应保证在数据处理过程中准确无误以外，还需建立一些安全保护机制，以免数据被非法用户使用、输出和破坏。对重要数据应能自动或定期备份4.2系统设计方案（1）硬件系统设计根据系统目标及需求分析，考虑工作环境、条件和经费来源等实际情况，进行硬件系统设计a.网络设计可采用微机局域网络，其优点

(1)便于资源共享，可在不同的网络工作站上同时操作(2)增加系统安全可靠性，整个系统由网络管理员统一管理，重要信息备份在多个工作站上(3)降低成本。网络可采用星型拓扑结构，以网络集线器为节点，服务器、工作站都连接在集线器上b.系统硬件设备系统硬件设备包括：网络服务器、网络工作站、集线器、网卡、多媒体设备c.系统演示设备系统演示设备由视频分配器、投影仪、四型金属幕、功率放大器、音箱等构成（2）软件系统设计重大危险源信息管理系统与一般数据库管理系统不同，它既要管理一般的数字和文字数据库，还要管理具有空间数据的图形数据库。它应能在二者之间建立有机地联系，并能有效地管理、分析和使用图形数据和属性数据a.系统软件操作系统可选用Microsoftwindows

9．x(中文版)．目前在中国应用最广泛的操作系统。局域网服务器可采用windowsNT系统。地理信息系统可采用MAPINFO、MAPGIS等平台b.应用软件设计根据系统需求分析，将系统设计为三个子系统：重大危险源数据库系统、地理信息管理系统、危险程度评价分级系统地理信息管理系统的主要功能包括：文件管理、地图显示、标注、查询、统计打印、应急预案的编辑及播放等地理信息管理系统的主要工作

(3)具备辅助决策和辅助指挥功能，一旦危险源发生险情，利用电子地图直观、真实的特点，可实现重大危险源周边环境的直观显示，以及预测危害范围，并可实现简单的距离和面积的量算功能，同时利用多媒体技术实现直观显示撤离通道、消防通道、救援通道(1)建立电子地图库，并可实现地图的随意缩放、漫游、分层、比例显示，多级地名查询，并可在数秒内实现地图定位(2)电子地图库与重大危险源数据库相关联，实现在电子地图上标注重大危险源，通过对这些标注的查询实现对重大危险源详细信息的查询地理信息管理系统的主要功能

(1)动态标注功能。重大危险源的标注是信息管理系统的一项经常性的工作，电子地图库应提供子图库管理功能，实现重大危险源的日常管理。实现重大危险源动态标注，使标图作业更加简单、规范

(2)数据管理功能。由于重大危险源数据需及时更新，电子地图库应对重大危险源提供各自专业属性，各自专用图标，以便简化重大危险源数据库的管理四、重大危险源的监控技术

1.重大危险源的区域位置监控

构成重大危险源的生产装置和储存设施与与居民区、商业中心、公园等人口密集区域；学校、医院、影剧院、体育场(馆)等公共设施：供水水源、水厂及水源保护区；车站、码头(按照国家规定，经批准，专门从事危险化学品装卸作业的除外)、机场以及公路、铁路、水路交通干线、地铁风亭及出入口；基本农田保护区、畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地；河流、湖泊、风景名胜区和自然保护区；军事禁区、军事管理等法律、行政法规规定予以保护的其他区域等八类场所、区域的距离必须符合国家标淮或者国家有关规定对于已经存在的构成重大危险源的生产装置和储存设施不符合规定的．应由所在地设区的市级人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门监督其在规定期限内进行整顿；需要转产、停产、搬迁、关闭的，报本级人民政府批准后实施（1）监控内容包括：①区域位置或管道走向；②地形地貌；③环境设施与分布：④人口密度与分布；⑤联防或救援力量的位置等。（2）监控技术和措施包括：①矢量化地图的绘制和应用：②重大危险源的分布和安全警示；③重大危险源发生事故时可能对周围环境、设施、人员的影响和危害④确认危险告知范围和告知内容；⑤联防或救援力量的位置与联络方式等。2.重大危险源的生产过程监控

对生产过程的安全监控，其中包括：储罐区(储罐)；库区（库)；生产场所；压力管道；锅炉；压力容器；煤矿；金属非金属地下矿山；尾矿库及其他形成重大危险源的生产过程的监控监控过程中要对形成重大危险源的生产过程的工艺技术可靠性和可能实现性，以及工艺技术的先进性，是否属于国家明令禁止的淘汰工艺技术，是否属于成熟技术．是否存在开发过程的不可知的风险等具体监控措施和技术包括：工艺过程的控制技术，例如DCS、PLC控制技术，电动或气动仪表控制技术，人工操作控制技术等；工艺过程的温度、压力、流量、液位等工艺参数的检测、监测技术；工艺过程3.重大危险源的设备、设施监控重大危险源的设备、设施是束缚重大危险源、防止重大危险源能量释放的关键场所.储罐、反应器、分馏塔等化学危险品的储存与生产的设备和压力容器，为气相(液相)介质提供动能或压力的压缩机、机泵，为介质提供热能加热炉、锅炉，输送物料的压力管道和工业管道，储存水能的尾矿大坝，储存和防止放射性介质和防止放射性物质泄漏的特殊容器等，都属于重大危险源的设备、设施。这些设备、设施一旦出现故障或发生破坏，就会酿成灾发事件，并危害环境和社会，危及国家和人民生命财产的安全以液化气罐区为例：液化气罐区成为最易形成重大危险源的场所。液化气罐区操作一般为间歇和多流程操作，每一座罐组甚至一个储罐都可能有十个、数十个流程操作。液位、温度、压力、流量控制对于罐区的安全是非常重要的，开错一个阀门，一个数据错误或一个法兰泄漏都有可能酿成意想不到的事故。目前，罐区的控制方式还是一种原始的压力、温度、液位、流量采集控制模式，但是已经远远不能满足罐区安全生产的需要。随着人们对罐区优化操作及罐区灾难性事故后果的认识，石油罐区自动化控制和管理现代化有了相当的发展。如英国KBC过程自动化公司的油品储运自动程序包，美国仪器技术公司的储运管理系统等．除实现DCS控制功能外，还具备在线调和、运输管理与监视、优化操作、环境管理、流程控制及自动计量等功能．这也是罐区自动化控制的发展方向。采用一种新的控制模式，开发一种有效的控制手段，把生产管理、过程控制、安全监控、事故预案等功能有机结合起来形成一个多层次的生产与安全监控及自动进行环境数据采集和智能专家分析、处理的控制系统，来确保罐区的安全生产，这必将成为罐区控制技术发展的新趋势，也是安全技术研究的重大课题4.重大危险源的综合控制技术

重大危险源的综合控制技术包括监测报警技术、安全显示技术、事故预警措施和安全保护措施等(1)监测报警技术包括火灾报警、泄漏报警、设备故障报警、安全措施失效报警等。其中泄漏报警又包括可燃气体检测报警、有毒气体检测报警、粉尘浓度等非常数据检测的检测报警技术等。通过可燃气体的检测报警测得环境是否处于爆炸危险环境中，一旦发生可燃气体泄漏，可以提前捡查、发现泄漏部位．采取积极措施，防止火灾爆炸事故发生；通过有毒气体的检测报警测得环境是否处于毒性危险环境中．及时检查发现毒性气体泄漏，可以提前采取防护措施，检查、发现泄漏部位，采取积极措施，防止中毒事故发生；过粉尘浓度的检测报警测得环境是否处于粉尘危害环境中，及时采取防护措施．杜绝发生粉尘危害事故（2）安全显示技术安全显示技术是通过现场检测仪表、设施、DCS控制系统的巡捡技术等，及时发现现场的温度超高、压力越限等危险状态。其中包括紧急备用电源和紧急供应蒸汽、水、风等系统支持运行状态等紧急供应系统的显示和监控(3)事故预警技术

事故预警技术措施是在工艺控制技术、设备设施检测技术、综合控制技术中安全报警技术措施和安全显示技术措施失效或部分失效的情况下采取的一种警告技术措施。事故预警技术措施是利用声光报警、语言报警技术和计算机数据传输技术告知事故即将发生，必须立即采取应急对策措施，启动安全保护措施（4）安全保护技术措施

在事故预警技术措施已经进行，事故即将发生之即．通过人工手动、设备自动或计算机程控等手段启动的安全保护性措施。仅在预防工艺参数偏离的安全系统中包括安全阀、紧急泄压系统、紧急关闭系统、紧急降温系统、紧急中止系统，误动作、误操作的抑制技术；转动设备出现超速、超振动指标、局部超温时采取的紧急停车措施：非标设备出现超温、超压、超负荷运行时的中和措施、中止反应措施、安全泄压措施等。紧急消防系统又包括：消防供水冷却喷淋、消防蒸汽、消防器材配备、灭火设施、回收装置（5）重大危险源的管理技术重大危险源的安全管理技术包括岗位责任制、安全技术卡片、安全生产操作规程、事故应急救援体系建立等，而最新成果是安全环境健康(HSE)管理体系的建立；

(HSE)管理技术系统是利用安全工程方法，在对重大危险源危险程度进行定性、定量分析的基础上，系统地从设计、制造、运行等过程中考虑安全技术和安全管理问题，找出生产过程中潜在的危险因素，并提出相应的安全措施．建立企业风险识别的管理体系和风险管理方案，实现重大危险源监督管理的重要手段之一五、企业生产过程重大危险源监控实例

（一）罐区生产监控子系统

1.罐区生产监控子系统包括：油罐液位和温度、压力、流量等变送器，以及检测各个阀门的位置状态的阀门锁、回讯器等硬件设施。硬件设施提供的现场数据信号传送到数据监控的PLC中。PLC完成罐区现场各个工艺监测点的实时数据采集．并把数据上传到监控工作站。PLC也根据系统预先编制的控制程序和上位监控工作站的操作命令，控制罐区现场各个阀门的正常开关状态。

2.在监控工作站的罐区监控软件可以实现下列功能①直观图形显示各罐油品存储状况。②直观反映油库工艺参数实时数据。③准确反映某阶段内工艺参数的平均值以及变化趋势。④显示液位高低报警的开关信号。⑤自动计量耀内油品体积或质量。⑥具有报警分级处理以及报警记录功能⑦完成报表统计或打印。3.罐区生产监控子系统组态情况如图罐区监控系统（二）罐区安全监控系统罐区安全控制系统是与生产控制系统并联运行的独立的控制程序，它在正常状态下采集生产控制系统的数据并实时进行监控．发现问题及时与生产控制系统进行通讯并发出警告．涉及重大失误的危险状态时．在进行警告的同时进行干预准备。若在系统设定的处理时间内未进行处理，罐区安全监控系统可以越过生产控制系统进行干预性事故处理操作．避免事故发生。系统由监控管理中心的监控多媒体计算机管理，作为核心控制平台和监视平台．来实现各个子系统的无缝连接和联动控制它包括：过程安全监控子系统、环境油气浓度报警于系统、罐区事故预案与紧急防灾子系统．高效沟通管理子系统四个组成部分。各子系统既相互独立又有密切联系，共同完成罐区事故监测、事故预防、事故控制．事故管理等四项应用功能1.过程安全控制子系统该系统可以通过与罐区生产监控系统高效实时的数据交换，根据实时数据在线分析当前流程情况，当出现可能操作过程安全隐患时，安全控制子系统可以替代罐区生产监控系统控制罐区各种阀门，防止相互冲突的流程同时执行．防止事故发生。系统包括以下功能：（1）数据通讯：系统采用内存交换技术完成了罐区生产监控和安全监控子系统的双向通讯，能快速读取罐区生产监控系统采集的数据并可及时将所需控制的参数通知罐区生产监控系统（2）活动流程管理：对罐区运行的流程与任务进行事先组态．根据采集的操作参数实时判断当前正在运行的活动流程．并在组态图中醒目标注出（3）安全分析：根据采集的参数和设置的操作流程对罐区安全状态进行动态分析。找出可能导致灾害事故发生的不安全事件、如存在未按正常关闭的阀门、存在相互冲突的流程同时运行、未及时进行罐切换操作等（4）安全控制：系统一旦发现罐区操作存在不安定因素．将及时形成处理意见，如关闭应关闭的阀门、关闭非正常流程、进行流程切换等．可及时通知罐区生产监控系统进行处理（5）安全控制包括手动安全控制和自动安全控制两种方式2.油气浓度报警子系统

罐区和装卸区等油气易于聚集的地点都应按规范要求安装可燃气体检测报警器．当检测浓度达到设定的危险程度时提前报警．并向工作人员提供危险情况下的紧急报警手段。报警联锁系统既能敏感地探测报警．又必须及时地发出报警信号信息．并具有智能化、自动化功能．及时启动报警应急处理没备。可燃气体捡测报警器以及报警控制器产生的报警信号以声。光方式进行报警发布。报警联锁系统必须有报警试验和报警确认功能．上位机必须有报警发布窗．动态显示报警信息．并有报警历史纪录。由于罐区油气浓度检测点的分散性，因此油气浓度报警检测点的采集就近进入附近的子系统PLC，由该PLC实现采集、判断和报警油气浓度报警子系统3.罐区事故预案与紧急防灾子系统该系统包括以下几方面内容：(1)危险化学品管理；通过对罐区的储存化学品进行普查，对化学品危险性进行辨识，收集整理有关资料．建立罐区危险化学品安全管理数据库(2)灾害评估：根据罐区存在的各种事故初始状态．建立灾害评估数学模型，当罐区现场出现事故时．可根据气象条件对灾害事故进行模拟，以便能评估事故影响区域。同时系统也可根据涉及的事故物质性质和周围储罐的操作状态，直接确定事故的影响区域和受影响的设备、设施(3)事故预案生成：根据确定的事故影响区域．结合罐区场所的危险特性、现场处理要求以及企业应急资源配置情况．自动生成事故应急处理方案(4)事故预案管理：事故预案管理系统可以提供事故预案编辑与管理环境，当预案生成完毕后．可提交不同的应用部门对预案的内容和程序进行修改，保证预案的有效性（5）预案演练：通过设定事故预案的演练程序．随时可对预案涉及内容进行演练．检验预案处理成效．提高预案的实效性(6)现场设施管理：通过设定事故预案的演练程序．可以实现对现场安全与消防设施的完整性进行管理、列出存在问题的安全与消防设施．对存在安全与消防设施隐患及时提示处理(7)事故预防管理；罐区事故预案与紧急防灾子系统最终的目的是实现对重大危险源的安全管理，找出存在问题和解决方案4.高效沟通管理子系统

系统可以利用网络、有线、无线、短信、邮件等通讯手段建立统一的高效信息沟通平台，事故状态下，可及时利用各信息沟通手段将事故信息通知到各相关人员。该平台日常也可作为支持系统。负责罐区安全与消防监督管理信息的沟通（三）罐区信息化系统1.信息传输子系统一般的工厂都有自己独立的网络系统将整个厂区各个生产单位连接成网络，但由于—些库区远离主厂区．因此有的库区需要建立独立的信息传输子系统。并通过信息传输子系统使分散的罐区、码头、装车台、泵房等工作区域连接成网，保证信息同步相互交流。已经实现的工厂信息传输子系统网络通信协议符合TCP／IP标准．在相距100m内采用超5类双绞线；在相距5km内采用多模光纤通讯传输信号；在相距5km以上采用单模光纤通讯若因为区域原因库区子网未能直接接入全厂骨干网．可考虑通过InterNet采用虚拟内部网技术油库网络信息管理系统2.油库管理子系统考虑到许多企业都有自己的全厂管理系统．但普遍未能和具体生产技术统计数据相连接．生产统计数据常需要人工输入．即使实现全厂网络监控但却未能把生产工艺参数的实时数据变成生产运营统计数据，造成工厂的管理系统与实际生产脱节，不能发挥出管理系统的应有作用的实际情况．模范工厂采用把各个生产单位自有的生产统计管理子系统链接．实现生产单位的内部信息统计和管理。同时又和全厂管理系统有机结合，达到实时将最新的生产、统汁、管理、数据上传到全厂管理系统之中的目的这样油库管理子系统，实现了根据当前的生产数据，按时、班、周、月以及各种批次、种类的统计信息和报表，同时以标准统一的接口，将罐区的生产统计数据提供给全厂管理系统，为全厂管理系统的各项功能提供最真实的信息3.其他辅助应用系统其他辅助应用系统包括数字视频监控子系统、入侵报警子系统、门禁子系统、巡检子系统、保安通讯子系统等，这些都属于成熟的计算机技术．可以根据需要加以选用六、重大危险源实时监控预警技术1.计算机控制系统的组成原理重大危险源监控预警系统框架危险源对象是指工业生产过程中所需的以及各种生产场所拥有的设施或设备、比如罐区、库区、生产场所、压力管道、锅炉、压力容器等对象在这些对象中有各种易燃、易爆、毒性等危险物质，对安全生产和人身安全构成了极大的威胁。它们的特性参数是重大危险源监控预警系统所要关注的主要参数，将这些参数进行数据采集，转换成计算机所能识别的信号，进行计算机对重大危险源的检测、监视、预警和控制，预防重大事故的发生，实现安全生产的目的要达到重大危险源的计算机自动检测和自动控制的目的，还应将主计算机所计算出的结果动态反馈到危险源对象上去，由执行机构对危险源对象的各种参数进行控制，使之运行在安全范围以内而表征工业生产过程特性的物理参数(危险源对象)大部分是模拟信号，或者是开关量信号，而计算机采用的是数字信号。为此，两者之间必须采用模／数转换器(A／D)和数／模转换器(D／A)，以实现这两种信号之间的互相转换计算机控制系统的典型结构图实施控制的计算机主要由硬件和软件两部分组成1.1计算机控制系统的硬件组成(5)通信设备：RS232、RS485以及网络(1)主机：各种单片机、工控机(微机)、PLC等(2)外部设备：键盘终端、打印机、绘图仪、CRT显示器以及磁盘(3)过程输入输出设备(PIO)：模拟量输入输出通道、开关量输入输出通道等(4)人机联系设备：CRT显示器，操作显示面板、操作台，也称人机接口1.2计算机控制系统的软件组成软件是监控预警系统的核心，软件发挥硬件的功能，要具有较高的控制品质和管理水平(1)系统软件。系统软件一般包括计算机语言、数据结构、操作系统、数据库系统、通信网络软件和诊断程序等。计算机设计人员负责研制系统软件，而计算机控制系统设计人员则要了解系统软件并学会使用，从而更好地编制应用软件

(2)应用软件。应用软件是监控预警系统的核心，是系统设计人员对某些生产过程危险源对象编制的控制和管理程序，它直接影响控制品质和管理水平控制程序是应用软件的核心，是基于经典或现代控制理论的控制算法的具体实现。过程输入、输出程序分别用于输入、输出通道，一方面为控制程序提供运算数据，另一方面执行控制命令应用软件分为输入程序、控制程序、输出程序、人机接口程序、数据库接口程序、打印显示程序以及各种报表程序等数据库接口程序则为应用软件提供各种危险物质的各种特征信息，计算机实时地对重大危险源进行控制和管理，在短时间内完成对各种危险源参数信号的输入、运算和输出，并能根据运行工况的变化及时地进行处理2.危险源数据采集与计算机巡回检测系统数据采集系统应用系统安全工程的理论、观点和方法，结合过程控制、自动检测、传感器、计算机仿真数据传输和网络通信等理论与实践技术，构成易燃、易爆、有毒重大危险源监控预警系统从危险源数据采集系统开始，分析哪些因素是造成事故的原因，找到需要采集的危险源对象和参数存贮的物质可能是气体或液体，可能有毒或无毒，也可能易燃易爆，可能是液位超标溢出或者故障泄漏溢出等，可能造成燃烧或者爆炸而酿成事故。不管怎样，危险源对象在安全状态和事故临界状态时的状态特征并不一样、因而只要检测到危险源对象参数的变化，就可以及时准确地达到系统监控预警的目的表征危险源对象的参数大多数是对象的温度、压力、液位、浓度、湿度等，根据各种对象参数的特点，采取相应的传感器材、检测手段，将各种参数信号转换成0一5v的电压信号或者是0一20mA或4—20mA的标准电流信号将标准信号通过数据采集装置，转换成计算机能够识别的数字信号，用于控制或预警系统的后处理数据采集装置可以是数据采集卡、单片机或PLC它可以同时采集多路标准信号如果需采集的标准信号很多，也可以选用多个数据采集装置有的系统需要采用数据采集装置所采集来的数据，而且可能与数采装置相距很远，因而需要采用远距离通信技术将数采装置采集的数字信号传送到较远的监控计算机上。必要的时候，还要采用网络技术，将其连成局域网。整个数据采集系统采取分布式层级结构数据采集系统结构框图3.计算机监控预警系统监控预警系统的目的主要是监视其正常情况下危险源对象的运行情况及状态，并对其实时和历史趋势做一个整体评判。对系统的下一时刻做出一种超前(或提前)的预警行为，因而在正常工况下和非正常工况下应该有对危险源对象及参数的记录显示、报表等功能3.1正常运行阶段正常工况下危险源运行模拟流程和进行主要参数(温度、压力、浓度、油／水界面、泄漏检测传感器输出等)的数据显示、报表、超限报警，并根据临界状态判据自动判断是否转入应急控制程序3.2事故临界状态被实时监测的危险源对象的各种参数如果超出正常值的界限，就向事故生成方向转化。在这种状态下，监控系统一方面给出声、光或语言报警信息，由应急决策显示排除故障系统的操作步骤，指导操作人员正确、迅速恢复正常工况，同时发出应急控制指令(例如，条件具备时可自动开启喷淋装置使危险源对象降温，自动开启泄放阀降压，关闭进料阀制止液位上升等)；或者当可燃气体传感器检测到危险源对象周围空气中的可燃气体浓度达到阈值时，监控预警系统将及时报警，同时还能根据检测的可燃气体的浓度及气象参数(风速、风向、气温、气压、温度等)传感器的输出信息，快速绘制出混合气云团在电子地图上的覆盖区域、浓度预测值，以便采取相应的措施，防止火灾、毒物的进一步扩大3.3事故初始阶段如果上述预防措施全部失效，或因其他原因致使危险源及周边空间已经起火，为及时控制火势以及与消防措施紧密结合，可从两个方面采取补救措施：(1)应用“早期火灾智能探测与空间定位系统”及时报告火灾发生的准确位置，以便迅速扑救(2)自动启动应急控制系统，将事故抑制在萌芽状态3.4事故调查阶段事故调查是一项重要的工作。恢复事故发生始末的真实面目，是事故原因调查的基础之一监控系统从有关参数偏离正常范围开始，在“工业事故黑匣子”中按事故调查分析的要求，自动存储与事故生成密切相关的全部数据，并妥善保存3.4重大危险源监控预警系统实例介绍某钢铁公司一分厂加热炉煤气实时监测预警系统。该系统对17个点处的危险源——煤气进行实时数据显示、棒图显示、曲线显示、报警显示等，达到系统安全检测及预防事故发生的目的监控预警系统软件界面如下采集参数数据的实时动态显示危险源系统运行流程图采集参数数据的实时棒图采集参数数据的实时曲线采集参数数据的历史曲线显示青岛市重大危险源监控管理系统建设情况2002年10月，青岛市被国家科技部、国家安监局确定为国家“十五”科技攻关课题“城市公共安全综合试点”的试点城市。青岛市委、市政府高度重视《城市公共安全综合试点》工作，2003年，市委、市政府结合“数字青岛”的实施，要求将国家城市公共安全综合试点工作纳入青岛市有关应急联动工作整体考虑。决定投资1.2亿，逐步建立完善的青岛市公共安全应急指挥系统重大危险源监控管理系统作为青岛市公共安全应急指挥系统的子系统，由青岛市安监局负责组织实施，在国家安全生产科学技术研究院和中石化安全工程研究院等单位的大力支持下，青岛市在初步建设重大危险源监控系统方面作了一些工作一、重大危险源监控管理系统的总体目标

安监局作为安全生产综合监督管理部门，建设重大危险源监控系统必须实现三个目标：(1)通过建立重大危险源所在单位和安全生产综合监督部门两级长期有效的动态监控管理系统，做到实时了解重大危险源的工作状态，随时掌握重大危险源的有关安全技术工作参数（包括安全技术参数、安全监督管理要求数据）的情况，由重大危险源所在单位实施有效的日常安全管理，安监部门对重大危险源单位的安全生产工作实施有效的监督管理(2)通过对危险源的危险性和事故的后果预测，以及基于重大危险源风险管理的基本评价方法，对青岛市重大危险源进行风险分级评估，实现对全市行政区域的安全规划(3)在重大危险源发生事故时，可提供包括：重大危险源及其周围环境的基本技术数据，对危险源进行风险评价、定位；重大危险源事故危及范围和及时启动相应的事故应急处理预案，实现事故救援的有效联动。当发生其他事故引起的重大危险源次生灾害时，为青岛市公共安全应急指挥系统提供相应基础信息支持，为科学决策实施有效抢救提供技术支持二、重大危险源监控管理系统实施内容

（一）重大危险源现场监控重大危险源所在单位的现场监控是安监部门重大危险源监控管理系统的基础。为此，要求危险源单位必须实现现场有效监控

对固定场所重大危险源建立固定安全实时监控系统。包括重大危险源现场视频和安全技术参数采集、重大危险源安全监督管理、高效沟通管理、应急救援管理等部分。并能做到采集数据实现向安监部门危险源监控系统实时传送对危化品运输车辆建立移动危险源GPS/GPRS/CDMA1X监控和运营综合信息服务网络系统。做到对移动危化品运输车辆定位与跟踪、车辆调度与控制、车辆事故求助与报警、车辆查询与监视、车辆轨迹显示与回放、数据传送与处理等（二）青岛重大危险源监督管理软件开发系统采用C/S操作方式，同时也可以通过IE浏览器以B/S方式操作的、B/S与C/S相结合的体系结构该系统包括： 基础数据的管理：重大危险源基础数据资料和文档数据数据字典和日常安全管理数据GIS系统:13个相关图层地图操作功能和地图查询功能安全规划:

通过调整危险源、防护目标、应急救援力量三者的地理布局，进而达到降低风险提高安全性的目的重大危险源辨识与分级管理:

根据企业上报技术参数自动进行重大危险源的辨识，并按相关技术标准对重大危险源进行分级管理

城市应急能力评估：根据现有的危险源以及各个部门的应急资源和应急能力评估模型，对整体应急能力进行评估，找出应急能力中的不足，提出应急能力评估基本报告事故后果模拟：根据事故状态前重大危险源现场安全技术参数，输入相关的数据，模拟事故可能造成的后果及影响范围，如发生有毒有害气体的泄漏，则可以模拟由于风力的大小和风向的变化对事故造成的后果，并可以在地图上动态显示应急救援指挥辅助决策：在事故后果模拟的基础上，为应急救援指挥提供辅助决策。该功能还包括事故接报处理、相关数据查询、预案查询、指挥调度辖区内的各类应急资源等统计与分析：重大危险源的统计根据事故类型和统计时间对事故的统计根据事故类型和统计时间对人员伤亡和事故损失统计其他日常安全管理数据统计与分析日常安全管理：新建、改建、扩建建设项目的审查危化品登记及生产、储存、经营，矿山企业等申请审查事故统计与分析安全培训数据等（三）监控中心建设青岛市重大危险源监控管理系统包括一个总控中心，设在青岛市安监局，12个分控中心设在青岛市所辖12个区（市）安监局。总控中心通过电话专线等形式定期和在电信部门的托管服务器进行数据传递。各分控中心通过Internet与托管服务器进行连接，进行信息传送。相关企业通过权限设置可访问本企业重大危险源信息，并定期上报安全监督管理数据总控中心服务器应用平台基于地理信息技术，包括B/S和C/S两种结构形式，存储青岛市完整的重大危险源基础数据，实现青岛市重大危险源安全监督管理完整功能，并为联动平台提供基础数据。托管服务器仅包括B/S应用形式，主要是建立企业和主管部门信息交流平台，存储主要数据包括重大危险源变更管理、设备维护数据、安全检查报告、隐患整改等动态变化数据，通过这些数据，及时反应重大危险源安全管理状况。三、重大危险源监控管理系统建设工作的进展（一）健全组织机构市安监局成立了以市安监局局长为组长，分管副局长及中石化安工院领导为副组长的青岛市重大危险源监控管理系统项目建设领导小组，下设办公室和专家组由安监局相关处室人员组成的办公室负责重大危险源监控管理系统建设的规划、部署，相关法规文件的起草、重大危险源监控管理项目的培训教育、编制资金申请计划，协调市有关部门、单位和企业的相关工作由大专院校、科研机构、IT行业公司及大型企业工程技术人员组成的专家组负责危险源的分类、现场监控技术方案的编制、指导危险源单位的监控管理的实施等技术工作。（二）依法规范重大危险源监控管理起草了《青岛市重大危险源安全管理规定》，正在报政府进行审查，将以政府规章的形式颁布。该《规定》对重大危险源的管理职责、申报、评估确认、安全评价、应急预案编写、日常管理、监控手段及定期申报相关数据的要求做出了明确规定。其目的是将重大危险源动态监控管理工作纳入法制化、规范化的管理轨道（三）确定工作内容，编制项目技术方案开发建立青岛市重大危险源监控管理系统，包括重大危险源基础信息管理、重点目标管理、危险化学品安全卫生信息、应急预案管理、应急资源管理等数据库。具有重大危险源分布管理、基础信息查询、评价与分级、后果分析与评估、安全规划、监督管理、统计分析等功能；根据上述要求，编制了重大危险源监控管理系统的技术方案（四）初步完善重大危险源数据库相关数据要使监控系统具有为安监部门监控管理服务的作用，必须确保数据库中重大危险源有关数据的完整性。它不仅应包括危险源基本普查数据，还必须包括危险源的安全管理数据。按照国家试点工作的要求，结合青岛市重大危险源监控管理的需要，及时向国家安科院反映重大危险源日常安全管理的要求对重大危险源的调查摸底表进行了细化，先后5次修改调查表的内容，针对危险化学品的生产、经营、储存、使用企业的实际情况，增加重大危险源监督管理相关数据和应急资源数据内容，制定了54张调查表，以保证通过调查可以全面掌握重大危险源的实际情况，满足重大危险源监控管理系统的需要（五）开发建立企业重大危险源管理与申报系统为了规范重大危险源数据填写与申报，结合危险化学品登记和重大危险源辨识安全管理的基本要求，基于ACCESS数据库，开发出企业重大危险源管理与申报系统系统包括以下功能：*重大危险源基础数据的填写、申报与管理；危险化学品登记基础信息的填写、申报与管理*危险化学品安全技术说明书生成、编辑与管理平台*化学事故应急预案编辑与管理平台；*在企业内部网络上建立危险化学品和重大危险源管理系统（六）规划设计重大危险源管理的地理信息图层根据青岛市重大危险源管理要求，编制完成了“青岛重大危险源监控管理系统地理信息地图图层说明”技术文档，并对青岛市勘探测绘院提供的地理信息地图提出了技术要求。重大危险源分布管理地理信息图层应包括城市基础地理信息地图（包括：居民点、主要建筑物和构筑物及其它设施、交通道路及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、地界和地貌等信息）、重大危险源分布布置图及其他相关图层与示意图形3个层次。（七）对重大危险源单位进行应用培训，及时收集上报数据

对重大危险源单位和安全评价单位统一进行了重大危险源基本知识和应用培训，并为重大危险源单位发放了“企业重大危险源管理与申报系统”，统一了数据上报的准确性结合危化品的专项治理工作，对青