CN104852992A - 一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，属远程智能安监设备技术领域。它由在线监管模块、安全生产云数据中心、应急救援模块等构成，其特点是：安全生产云数据中心输入端并联连接有在线监管模块、预警分析辅助决策模块；其输出端并联连接有监测预警模块、视频复核智能控制模块、应急救援模块、信息推送模块；与监测预警模块连接的数据传输数据共享交换模块与业务子系统连接。集安全生产在线动态监测、报警管理、隐患排查、智能执法、紧急救援于一体，针对性、适用性强，安控管理效率高。解决现有分区各自为阵、人为监控的监控方式，整合信息、整改困难，不能实时监控快速处理突发事故，管理效率低下的问题。

Description

一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统

技术领域

本发明涉及一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，属远程智能安监设备技术领域。

背景技术

为贯彻《国务院办公厅关于加快应急产业发展的意见》（国办发〔2014〕63号） 要求，充分运用科技信息手段，加强安全生产风险监控管理，建立健全安全生产隐患排查治理体系，强化监测监控、预报预警，及时发现和消除安全隐患，企业要定期进行安全风险评估分析，重大隐患要及时报安全监管监察和行业主管部门备案。

目前交通、煤矿、非煤矿山、化工、特种设备、建筑等行业企业通过传统的分区域、人工干预安全监控方法，已很难实现对重大危险源的实时监控，为重大安全生产事故的发生埋下隐患。同时，各企业各自为阵没有实行统一联网，企业与主管部门、监管部门、应急救援部门之间没有形成有效的信息链路，各自独立形成信息孤岛，监管机构很难整合信息并提出正确整改意见，管理效率低下。同时，安全生产方面的专业人才分布在不同区域，很难及时解决相关企业所发生的问题，且安全生产政策规章繁多，安全生产信息、事故案例及事故处理分析无法及时反馈到相关行业企业，因此，如何充分利用计算机技术、网络通讯技术、信息化新技术、物联网技术研发一款集重大危险源动态监控、在线监测预警管理、自动化控制、隐患排查、智能执法、应急救援一体化监管系统成为管理部门和企业的迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可实现安全生产在线智能监测监管，基于CAPS救援专网的应用，安全生产专家库（包括专家在线答疑、基于数据与视频的远程故障判断服务、突发事故的远程救援指导、安全生产方案汇集及提供），安全生产流程审批及企业信息公示（基于隐患排查的审批流程与公示），安全生产信息推送，安全生产基础知识及政策文件汇集，安全生产事故案例及事故责任处理分析；集安全生产在线动态监测、报警管理、智能控制、隐患排查、智能执法、紧急救援于一体，针对各行业企业安全生产实时监测预警需求和各管理部门安全生产在线监管要求，根据国家和相关行业标准量身定制，实现安全生产信息来源可查、去向可追、责任可究、规律可循；及实现安全生产企业与主管部门、监管部门、应急救援等单位间的信息互联互通、信息共享及业务协同的基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统；解决现有技术分区域各自为阵、不能随时调取完整动态信息、终端执法过程不可追溯、应急处置不可视、人为监控的监控方式、无法总结事故发生规律及监测管理效率低下的问题。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的

该基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统由在线监管模块、预警分析辅助决策模块、安全生产云数据中心、监测预警模块、视频复核智能控制模块、应急救援模块、信息推送模块、数据传输数据共享交换模块、业务子系统构成，其特征在于：安全生产云数据中心的输入端并联连接有在线监管模块、预警分析辅助决策模块；安全生产云数据中心的输出端并联连接有监测预警模块、视频复核智能控制模块、应急救援模块、信息推送模块；监测预警模块与数据传输数据共享交换模块连接，数据传输数据共享交换模块连接业务子系统；

安全生产云数据中心包括如下子模块：智能辅助决策、分析计算模型、大数据存储、共享数据交换协议；

在线监管模块包括如下子模块：隐患排查、智能执法、流程审批、安全生产企业信息公示、安全达标评比；

预警分析辅助决策模块包括如下子模块：法律法规、事故案例、风险评估、预警分析、应急预案、辅助决策；

监测预警模块包括如下子模块：监测行业管理、监测对象管理、预警阈值管理、预警逻辑组合、预警级别管理、预警处理；

视频复核智能控制模块包括如下子模块：视频采集传输、视频复核、智能控制；

应急救援模块包括如下子模块：在线专家库、远程诊断、事故分析、视频分析、救援指挥；

信息推送模块包括如下子模块：网络平台信息推送、移动端信息推送、安全生产新闻、安全生产通知、安全生产警示教育、安全产品广告；

数据传输数据共享交换模块包括如下子模块：标准数据接口、异构数据集成、数据传输；

业务子系统包括如下模块：道路运输车辆动态监控、重大危险源及危化企业监控管理、矿井安全生产综合监管、建筑工地监控管理、特种设备安全监控。

所述的安全生产云数据中心是一种基于云数据分析的主动安全生产预警引擎，根据各种安全监管系统的安全数据，使用一定的计算模型，分析出关联安全预警，以指导现场安全措施实施，制定高度抽象的数据传输标准，以适应运行于各种异构生产系统中的数据采集及传输。

所述的预警分析辅助决策模块的风险评估模块基于历史数据及监测预警的实时数据，按照风险模型进行评估；预警分析模块接收安全生产云数据中心实时统计分析后的风险预警结果提示；辅助决策模块接收安全生产云数据中心的分析评估结果进行应急预案决策支持。

所述的监测预警模块，利用各业务子系统实时采集的数据，通过预警逻辑组合判定，对生产过程中人、物、环境、管理等各个方面进行全面监督；根据不同的监控对象、监控类别设置预警级别、预警阈值。

所述的视频复核智能控制模块，利用嵌入式网络视频设备的处理能力和透明通道技术，实时采集、处理动态监控数据并根据警情设定自动做出相应的应急动作。

所述的应急救援模块的在线专家库模块提供相关领域的专家进行在线事故应急指导救援；远程诊断模块对各类相关数据进行收集，并结合在线专家库模块远程对事故进行诊断，提供救援策略；事故分析模块对事故进行分析并提交事故分析报告；视频复核模块收集事故相关视频数据上传至所述安全生产数据中心供事故复核使用；救援指挥模块提供语音、视频指挥平台，供应急指挥使用。

所述的数据传输数据共享交换模块提供统一数据标准、服务共享，实现不同应用系统、异构数据源集成、应用系统一体化，数据资源向上整合、共享、汇总及信息交换，供各级用户进行统计分析、综合决策，优化资源调度与行为监管；同时，对汇总数据进行加工处理和利用。

所述的业务子系统的道路运输车辆动态监控模块是集GPS/北斗卫星定位技术、无线传感技术、网络通信技术、物联网智能信息处理技术及车载终端技术于一体的集成体系模块，道路运输车辆动态监控模块包括危险品运输监控、道路货物运输监控、道路旅客运输监控子模块；重大危险源及危化监控管理模块通过GPRS、3G、CAPS网络数据远程传输视频复核联网监控，接入数据中心网络；重大危险源及危化监控管理包括：易燃易爆品储存仓库监控、尾矿库监控、罐区、库区储存场所监控、危险源生产场所监控子模块；矿井安全生产综合监管模块是煤炭企业实现生产过程自动化、领导决策信息化、经营管理现代化的平台；建筑工地监控管理模块，是基于电子传感、GPRS网络数据远程传输技术手段，对建筑工地生产过程的人员、设备进行集中管理；建筑工地监控管理模块包括：建筑行业实名制、塔吊监控子模块；特种设备安全监控模块，是基于无线通讯技术、互联网技术、B/S（浏览器/服务器）架构下的远程监控网络系统；特种设备安全监控包括：电梯监控、起重器械监控、客运索道监控、大型游乐设施监控子模块。

本发明与现有技术相比的有益效果在于

该基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统是集安全生产在线动态监测、报警管理、智能控制、隐患排查、智能执法、紧急救援于一体，针对各管理部门安全生产在线监管要求，根据国家和行业标准量身定制，将重大危险源及危化企业动态监控管理系统、矿井安全生产综合监管系统、特种设备监控管理系统（电梯、锅炉、压力容器等）、建筑工地安全生产监控管理系统、GPS/北斗卫星定位监控管理系统、音视频复核管理系统等集成在一个系统框架平台内，并可向下分设不同行业所需的各类应用座席，也可向各监管部门提供全开放的综合管理座席，适用性强，监管操作稳定可靠。

安全生产系统设计理念领先，采用B/S与C/S相结合架构，通过接口式编程方式，可兼容不同的管理系统，实现同一综合平台上的在线运行的同时与其它子系统的相应联动；各级管理平台和企业平台采用分级、分类加密授权方式建设使用；平台建有多个服务器，分项为每个监控系统建立数据库，便于用户登录、储存、数据交互、集中传输、管理，实现对安全生产的统一在线智能动态监测监管，为各级管理部门提供一套高效的数据化监管网络平台，极大地提高了管理效率和力度。很好地解决了现有技术分区域各自为阵、人工干预的监控方式，不能随时调取完整动态信息，终端执法过程不可追溯，应急处置不可视，无法总结事故发生规律及监测管理效率低下的问题。实现了安全生产企业与主管部门、监管部门、应急救援等单位间的信息互联互通、信息共享及业务协同，达到了能随时调取完整动态信息，终端执法过程可追溯，应急处置可视，及时总结事故发生规律的目的。

附图说明

附图1为一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统的整体结构示意图；

附图2为在线监管模块的整体结构示意图；

附图3为预警分析辅助决策模块的整体结构示意图；

附图4为安全生产云数据中心的整体结构示意图；

附图5为监测预警模块的整体结构示意图；

附图6为视频复核智能控制模块的整体结构示意图；

附图7为应急救援模块的整体结构示意图；

附图8为信息推送模块的整体结构示意图；

附图9为数据传输数据共享交换模块的整体结构示意图；

附图10为业务子系统的整体结构示意图；

附图11为业务子系统的道路运输车辆动态监控模块的工作流程示意图；

附图12为业务子系统的重大危险源及危化企业动态监控模块的工作流程示意图；

附图13为业务子系统的矿井安全生产综合监管模块的工作流程示意图；

附图14为业务子系统的建筑工地监控管理模块的工作流程示意图；

附图15为业务子系统的特种设备安全监控模块的工作流程示意图。

图中：1、在线监管模块， 2、预警分析辅助决策模块，3、安全生产云数据中心，4、监测预警模块，5、视频复核智能控制模块，6、应急救援模块，7、信息推送模块，8、数据传输数据共享交换模块，9、业务子系统，901、道路运输车辆动态监控，902、重大危险源及危化企业监控管理，903、矿井安全生产综合监管，904、建筑工地监控管理，905、特种设备安全监控。

具体实施方式

基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统由在线监管模块1、预警分析辅助决策模块2、安全生产云数据中心3、监测预警模块4、视频复核智能控制模块5、应急救援模块6、信息推送模块7、数据传输数据共享交换模块8、业务子系统9构成，安全生产云数据中心3的输入端并联连接有在线监管模块1、预警分析辅助决策模块2；安全生产云数据中心3的输出端并联连接有监测预警模块4、视频复核智能控制模块5、应急救援模块6、信息推送模块7；监测预警模块4与数据传输数据共享交换模块8连接，数据传输数据共享交换模块8连接业务子系统1……N 9；

安全生产云数据中心3包括如下子模块：智能辅助决策、分析计算模型、大数据存储、共享数据交换协议；

在线监管模块1包括如下子模块：隐患排查、智能执法、流程审批、安全生产企业信息公示、安全达标评比；

预警分析辅助决策模块2包括如下子模块：法律法规、事故案例、风险评估、预警分析、应急预案、辅助决策；

监测预警4包括如下子模块：监测行业管理、监测对象管理、预警阈值管理、预警逻辑组合、预警级别管理、预警处理；

视频复核智能控制5包括如下子模块：视频采集传输、视频复核、智能控制；

应急救援模块6包括如下子模块：在线专家库、远程诊断、事故分析、视频分析、救援指挥；

信息推送模块7包括如下子模块：网络平台信息推送、移动端信息推送、安全生产新闻、安全生产通知、安全生产警示教育、安全产品广告；

数据传输数据共享交换8包括如下子模块：标准数据接口、异构数据集成、数据传输；

业务子系统9包括如下子模块：道路运输车辆动态监控901、重大危险源及危化企业监控管理902、矿井安全生产综合监管903、建筑工地监控管理904、特种设备安全监控905。

所述的安全生产云数据中心3是一种基于云数据分析的主动安全生产预警引擎，根据各种安全监管系统的安全数据，使用一定的计算模型，分析出关联安全预警，以指导现场安全措施实施，制定高度抽象的数据传输标准，以适应运行于各种异构生产系统中的数据采集及传输。

所述的预警分析辅助决策模块2的风险评估子模块基于历史数据及监测预警4的实时数据，按照风险模型进行评估；预警分析子模块接收安全生产云数据中心3实时统计分析后的风险预警结果提示；辅助决策子模块接收安全生产云数据中心3的分析评估结果进行应急预案决策支持。

所述的监测预警模块4，利用1……N各业务子系统9实时采集的数据，通过预警逻辑组合判定，对生产过程中人、物、环境、管理等各个方面进行全面监督；根据不同的监控对象、监控类别设置预警级别、预警阈值、预警处理标准流程控制。

所述的视频复核智能控制模块5，利用嵌入式网络视频设备的处理能力和透明通道技术，实时采集、处理动态监控数据并根据警情设定自动做出相应的应急动作。

所述的应急救援模块6的在线专家库子模块提供相关领域的专家进行在线事故应急指导救援；远程诊断子模块对各类相关数据进行收集，并结合在线专家库子模块远程对事故进行诊断，提供救援策略；事故分析子模块对事故进行分析并提交事故分析报告；视频复核子模块收集事故相关视频数据上传至所述安全生产数据中心3供事故复核使用；救援指挥子模块提供语音、视频指挥平台，供应急指挥使用。

所述的数据传输数据共享交换模块8提供统一数据标准、服务共享，实现不同应用系统、异构数据源集成、应用系统一体化，数据资源向上整合、共享、汇总及信息交换，供各级用户进行统计分析、综合决策，优化资源调度与行为监管；同时，对汇总数据进行加工处理和利用，1……N各业务子系统9的数据经由GPRS、3G、VPN、互联网等通道进行传输共享交换。

所述的业务子系统1……N 9的道路运输车辆动态监控子模块901是集GPS/北斗卫星定位技术、无线传感技术、网络通信技术、物联网智能信息处理技术及车载终端技术于一体的集成体系模块；

道路运输车辆动态监控模块901包括危险品运输监控、道路货物运输监控、道路旅客运输监控；

重大危险源及危化监控管理模块902通过GPRS、3G网络数据远程传输视频复核联网监控，接入数据中心网络；重大危险源及危化监控管理902包括：易燃易爆品储存仓库监控、尾矿库监控、罐区、库区储存场所监控、危险源生产场所监控子模块；

矿井安全生产综合监管模块903，是煤炭企业生产自动化、信息化、经营管理现代化平台；建筑工地监控管理模块904通过电子传感、GPRS网络数据远程传输对建筑工地生产过程的人员、设备集中管理；

建筑工地监控管理模块904包括：建筑行业实名制、塔吊监控子模块；

特种设备安全监控模块905是基于无线通讯技术、互联网技术、B/S（浏览器/服务器）架构下的远程监控网络系统；特种设备安全监控905包括：电梯监控、起重器械监控、客运索道监控、大型游乐设施监控子模块。

（参见附图1～15）

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：

本发明由在线监管1、预警分析辅助决策2、安全生产云数据中心3、监测预警4、视频复核智能控制5、应急救援6、信息推送7、数据传输数据共享交换8、业务子系统1……N9构成，（参见附图1）

在线监管1包括如下子模块：隐患排查、智能执法、流程审批、安全生产企业信息公示、安全达标评比。（参见附图2）

隐患排查：主要完成计划制定、隐患排查、企业上报核查、隐患复查、文书打印、提醒及预警、统计分析功能。

智能执法：主要利用手持终端器对安全源进行自动识别，并和云数据库进行对比，自动计算出是否违规，以及违规所对应的处罚条例。若不合符规范将自动上传到企业隐患数据库中，作为隐患排查的重点跟踪对象。例如：自动识别工艺装置、厂房、灌区、仓库之间的防火间距，并得出防火间距是否合符规范，若不合符规范则显示出对应的处罚条例和后续相关处理。

流程审批：主要完成对危险源企业进行登记注册、安全生产企业信息公示、安全达标考核、年检年审、统计报表等功能。

安全生产企业信息公示：根据企业申请并经过审查认证，在网上发布安全生产企业信息，发布内容包括：企业名称、企业所在地、主营业务、安全生产监测要素、核查结果等。

安全生产达标评比：主要提供不同行业类型、不同工作场景实施标准化的安全达标评比考核，提供完整的评比考核机制、评比流程，系统根据各项指标自动进行分值计算，并给出安全生产执行结果及等级评比结果，对企业安全达标评比评比不合格的给出整改意见及完善措施。

预警分析辅助决策2包括法律法规、事故案例、风险评估、预警分析、应急预案、辅助决策子模块。（参见附图3）

法律法规：按照分类包括与安全生产相关的国家法律、行政法规、国际公约、文件通知、行业法规、地方法规，其中行业法规包括煤矿安全、非煤矿山、石油、化工、建筑、机械、电力、冶金、消防、交通运输、特种设备、职业卫生、其他行业。

事故案例：按照事故类型包括火灾、爆炸、压力容器、车辆、机械、坍塌、有毒气体、电气事故等，事故案例完成事故统计、事故通报、事故调查处理、案例图片管理查询功能。

风险评估：评估由物理、化学、微生物等对人或产品所带来的的威胁、存在的弱点、造成的影响，以及对三者综合作用带来的风险可能性进行评估；

安全生产风险评估，采用LEC定量评价法D=LEC ：

式中：D－风险值；Ｌ－发生事故的可能性大小；Ｅ－暴露于危险环境的频繁程度；Ｃ－发生事故产生的后果。风险评价结果分为极其危险、高度危险、显著危险、一般危险、稍有危险五个等级。

预警分析：与安全生产云数据中心3进行数据通讯，安全生产云数据中心3通过行业安全预警模型，对监测预警4的历史数据、实时监测数据、同类型行业数据、本企业单位的数据进行大数据分析，识别生产中各类事故征兆，事故诱因，综合制定生产过程是否发生或即将发生事故，对各种异常现象进行分析、判断，找出危险性最高、危害程度最严重的主要因素，通过安全预警模型的综合处理对确认的主要事故征兆进行评价，判断此时生产状态是正常、警戒、还是危险、极度危险，并确定发展趋势，在必要时准确给出预警提示。

应急预案：包括应急预案编制、应急预案体系、应急预案实例、应急预案法律法规。

应急预案编制要全面、准确、适用。

1)专项应急预案

专项应急预案是针对具体的事故类别（如煤矿瓦斯爆炸、危险化学品泄漏等事故）、危险源和应急保障而制定的计划或方案，是综合应急预案的组成部分，应按照综合应急预案的程序和要求组织制定，并作为综合应急预案的附件。专项应急预案应制定明确的救援程序和具体的应急救援措施。 　　2）现场处置方案

现场处置方案是针对具体的装置、场所或设施、岗位所制定的应急处置措施。现场处置方案应具体、简单、针对性强。现场处置方案应根据风险评估及危险性控制措施逐一编制，做到事故相关人员应知应会，熟练掌握，并通过应急演练，做到迅速反应、正确处置。

应急预案实例主要管理各类成熟完善的应急预案范本，为各行业、不同类型的应急状况提供理论参考。应急预案法律法规主要管理国家、地方、行业类别的应急预案管理法律法规，提供一个完善的应急预案管理法律法规综合平台。给企业、行政监管部门提供准确的理论依据。

辅助决策：通过汇总分析相关地区和部门的预测结果，结合实际情况，对事故影响范围、影响方式、持续时间和危害程度等进行综合研判。在安全生产应急决策和行动中，能够针对当前灾情，采集相应的资源数据、地理信息、历史处置方案，通过调用专家知识库，对信息综合集成、分析、处理、评估，研究制定相应技术方案和措施，对生产过程中遇到的安全难题提出解决方案，实现安全生产决策的科学性和准确性。

安全生产云数据中心3包括智能辅助决策，分析计算模型，大数据存储，共享数据交换协议功能模块。（参见附图4）

智能辅助决策：包括安全的决策支持预警策略、安全政策、措施的系统导入。

分析计算模型：包括根据公共安全特点做出的动态分配各计算结点任务、公共安全数据模型的建立、关联分析系统。

大数据存储：包括基于Hadoop的公共安全数据存储方案、与数据传输标准一致的存储方案。

共享数据交换协议包括：基于TCP/IP协议的自定义数据通信协议标准、数据的XML数据格式、数据意义的解读等。

主要包括如下技术特点：

1）在TCP/IP协议的基础上，加载自定义的共享数据交换协议，以保证各类安全生产系统可以实时接入系统。

2）自定义数据存储标准。

3）安全生产大数据存储部署方案。

4）分析计算模型，接合决策树(C4.5、CART、KNN、Na?ve Baye)，聚类分析(K-Means、BIRCH)，序列挖掘(GSP)、神经网络等智能算法综合各领域数据进行安全生产建模，A.跨系统的数据自然属性、社会属性及交互特点的内部特征提取的基础上，实现关联性结构的的复杂关系建模；B.跨系统(领域)关联推理与深度挖掘，提取跨系统的安全敏感数据的产生及深化机制，建立跨系统(领域)推导模型，刻画出安全生产隐患(事故)产生的隐藏路径；C.建立安全政策对安全生产影响的模型。

5）智能辅助决策，A.在分析计算模型的结果基础上，使用二维、三维图示形成直观决策支持；B.调整的安全政策、措施可能带的影响，动态化呈现；C.可能存在的安全隐患预警支持并自动分析预警原因及给出应对策略；D.安全事故发生后事故现场的数据还原并呈现及快速辅助厘清事故责任主体，事故后期的救援指导。

监测预警4包括如下子模块：监测行业管理、监测对象管理、预警阈值管理、预警逻辑组合、预警级别管理、预警处理；（参见附图5）

监测行业管理：主要完成监测行业基本信息配置管理；

监测对象管理：完成安全生产过程中人、物、环境的管理；

预警阈值管理：对安全生产环节各种参数设置预警阈值，在实时监测中动态预警；

预警逻辑组合：完成预警业务的逻辑控制，根据不同的参数组合，因应不同的危险情况，能根据实时监测数据找出危险性最高、危害程度最严重的主要因素，并确定发展趋势，在必要时准确报警；

预警级别管理：对安全生产中预警的危险情况进行评价分类，判断此时的生产状态是正常、警戒、危险、极度危险；

预警处理：根据预警级别及预警动态信息，按照标准处理流程进行处置；

视频复核智能控制5包括如下子模块：视频采集传输、视频复核、智能控制；（参见附图6）

视频采集传输：主要利用嵌入式网络视频设备的处理能力和透明通道技术实时采集处理动态监控数据，并上传至网络服务器存储；

视频复核：在监测预警4实时数据有报警时，平台值守人员根据警情类别及危险程度调用视频复核功能，查看现场监控视频信息；

智能控制：根据安全生产事故报警处理标准流程远程联动启用前端施救设备，如远程开启声光报警、喷淋系统、风扇降温等。

应急救援6包括在线专家库、远程诊断、事故分析、视频分析、救援指挥。应急救援6通过云数据中心网络接口与安全生产云数据中心3交互。（参见附图7）

在线专家库：为应急救援提供在线的专家救援指导，针对不同的行业在安全生产云数据中心3中维护一个专家库，可对在线专家库新增领域、新增领域专家，随时更新专家库。针对不同行业的安全事故，在线专家库会从库中检索出对应领域的专家，结合事故现场情况实时提供应急咨询服务，同时还能结合远程诊断收集的各类数据在线对事故进行分析，提出应急救援意见。

远程诊断：包括各类事故相关数据收集、事故数据处理、生成事故诊断结果报告。远程诊断要求对事故现场采集的数据进行规范化处理、规范化存储，以供利用相应的数据分析模型进行数据分析，生成数据分析报表供在线专家库中的专家进行评测分析，指导救援工作。事故相关数据收集是指安全生产云数据中心3对监测预警4模块的数据采集以及视频复核中的视频数据收集。事故数据处理包括利用数据分析模型进行常规的数据处理以及结合在线专家库远程对事故进行分析诊断，最终生成事故诊断报告。事故原因分析应结合在线专家库、远程诊断的分析诊断结果，同时使用安全大数据分析模型对事故数据进行数学分析，结合三者分析结果得出事故原因分析,将事故分析的经验结果通过信息推送平台7推送到相关行业的信息平台，对于整改措施，则通过信息推送平台7推送到发生事故相关单位和部门，提供具体的整改措施。

视频分析：要求针对不同的事故地点收集实时视频，将相关视频数据加密传输至安全生产云数据中心3进行存储。事故发生后，可从安全生产云数据中心3中调出相关视频进行分析处理。

救援指挥：提供实时语音、视频远程指挥平台，监测预警4发出报警信号后，救援指挥子模块则自动通知相关责任人通过救援指挥模块对事故现场进行救援指挥。

信息推送7包括网络平台信息推送、移动客户端信息推送、安全生产新闻、安全生产通知、安全生产警示教育、安全产品广告功能模块。（参见附图8）

网络平台信息推送：通过互联网实现各级平台间的信息推送。实现云数据中心平台向区域中心平台、地市级平台、企业级平台的信息推送。

移动客户端信息推送：通过互联网的各级平台向移动端用户的信息推送。实现云数据中心平台、区域中心平台、地市级平台、企业级平台向各级行政监管人员、企业用户的信息推送。

安全生产新闻：按照类别分为国际动态、国内动态、图片新闻、企业新闻、政府工作、特别关注等几大类与安全生产相关的栏目。

安全生产通知：主要用来实时推送各级行政监管部门关于安全生产的通知，通过在线推送将通知直接下发到关联企业、用户。减少中间流转环节，提高信息的流转效率。

安全生产警示教育：按照行业类别、隐患类别、事故类别制作警示教育课件，安全警示教育重点从隐患案例和事故案例二个方面开展，通常情况下人们比较重视事故案例的警示教育，而忽略对重大隐患案例的警示教育。因此，通过该功能模块一方面在隐患警示教育中侧重于隐患性质、原因分析、对策措施方面开展人的行为、物的状态和管理缺陷这三大影响因素的案例警示教育；另一方面加强事故性质、直接原因、间接原因和对策措施的案例警示教育。安全生产警示教育可以根据行业类别定向推送警示教育视频、图片，使得警示教育更具有指导性、建设性。

安全产品广告：按照安全产品类型对关联企业客户进行定向推送。安全产品包括如下几大类别：通用工业安全产品、油气化学品、安防产品、消防装备、电力安全产品、矿山安全设备、交通安全设备、建筑安全产品、机械安全产品、冶金安全产品、特种设备安全产品、烟花和民爆安全产品、应急救援装备、安全中介服务。

安全产品大类下再区分细类，如特种设备安全产品大类下包括锅炉、压力容器、压力管道、气瓶、起重设备、电梯、载人游乐设施、安全阀等。

数据传输数据共享交换模块8包括如下子模块：标准数据接口、异构数据集成、数据传输；（参见附图9）

标准数据接口：数据传输数据共享交换8提供统一数据标准、服务共享，实现基于ESB的应用系统一体化，实现跨地域（级别）的多级数据汇总及垂直共享与交换；

异构数据集成：采用SOA架构，实现不同应用系统、异构数据源集成，实现应用系统一体化，解决内部信息孤岛，并按照统一规划、统一标准实现跨部门的数据互联互通和服务共享。

数据传输：数据资源向上整合、共享、汇总与信息交换，供各级用户进行统计分析、综合决策，优化资源调度与行为监管。同时，对汇总数据进行加工处理和利用，以标准、安全、稳定的方式提供数据共享交换服务。

数据传输通道根据实际场景需求选用GPRS、3G、CAPS、VPN、互联网等，前端设备数据采集、通信控制采用GPRS、3G通信，各级监测平台与监管部门间通信采用VPN、互联网，应急救援通信采用3G/4G/CAPS等多网络自动切换的通信手段，即通常情况下以3G、4G、Internet通信，应急情况下（如：重大自然灾害造成的通信中断、通信量超载造成的通信阻塞等）采用CAPS通信，以确保在任何突发情况下的通讯及时、畅通。

业务子系统1……N9，（参见附图10）主要利用嵌入式技术、无线传感器技术、RFID射频技术、GPS、北斗、GIS、网络通信技术，根据不同行业应用，针对具体的监控对象进行系统集成，以实时采集监控对象各项指标参数。可根据各行业应用场景差异，有针对性的定制和扩充业务子系统的采集参数（如液位、GPS、温度、湿度、压力、流量、照片、视频等信息）、预警类别，根据不同行业、不同监测目标、不同监测类型进行优化组合。业务子系统1……N9主要包括以下子系统：道路运输车辆动态监控、重大危险源及危化企业监控管理、矿井安全生产综合监管、建筑工地监控管理、特种设备安全监控，以下是对上述五个子系统的详细描述：

道路运输车辆动态监控：是物联网技术在智能交通系统中的应用，是集北斗卫星定位技术、无线传感技术、网络通信技术、物联网智能信息处理技术及车载终端技术于一体的集成系统。主要分类包括：危险品运输监控、道路货物运输监控、道路旅客运输监控控。

重大危险源及危化企业监控管理：集中管理、GPRS网络数据远程传输视频复核联网监控，接入数据中心网络。主要分类包括：易燃易爆品储存仓库监控、尾矿库监控、罐区、库区储存场所监控以及危险源生产场所监控。

矿井安全生产综合监管：是煤炭企业实现生产过程自动化、领导决策信息化、经营管理现代化的平台系统。

建筑工地监控管理：主要包括：建筑行业实名制、塔吊监控。下面以塔吊动态监控为例介绍；塔吊动态监控管理系统基于集中管理，电子传感、GPRS网络数据远程传输、不依赖人工观察，对塔吊自身运行状态实时监测，可高效率地完整实现建筑塔吊单机运行和群塔干涉作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能。

特种设备安全监控：主要包括：电梯监控、起重器械、客运索道监控、大型游乐设施监控。这里以电梯运行动态监测预警系统为例介绍：电梯运行动态监测预警系统是基于无线通讯技术、互联网技术、B/S（浏览器/服务器）架构下的远程监控网络系统，可实现物业、维保和质监局管理部门对电梯的全天候运行动态监测。

业务子系统1……N9的道路运输车辆动态监控系统：包括7个子模块：上路车辆主管部门审批、信息发布、车载终端工作状态检查、车辆定位及监控车辆运行状态、安全性分析及事故预测、监测到异常或违规操作、行驶提示及预警。

道路运输车辆动态监控系统：是物联网技术在智能交通系统中的应用，是集北斗卫星定位技术、无线传感技术、网络通信技术、物联网智能信息处理技术及车载终端技术于一体的集成系统。运输车辆经主管部门审批和车载终端工作状态检查，确认其处于工作状态后方可上路行驶，否则禁止上路。（参见附图11）

一旦监测到异常或违规操作，如驾驶员违规行为、擅自更改线路，道路运输车辆动态监控系统可以对驾驶员予以行驶提示及预警。如遇到特殊路段、特殊天气系统予以提示，中心监控人员亦可对单个车载终端或全部车载终端，或选取指定范围的车载终端进行行驶提示及预警。

一旦危险品运输车辆发生交通事故，道路运输车辆动态监控系统会自动响应，向应急救援6发出报警请求救援，同时会显示事故车辆的地点、所在路段、车载危险品种类及相应的应急预案，可快速组织应急救援队伍赶往现场，并进行远程协调指挥应急处理，提醒过往车辆注意安全，以最快的速度处置危险品事故，避免引起其它更为严重的事故灾害。

重大危险源动态监控管理系统：包括采集生产及环境监测预警参数、危险源数据存储及备份、危险源数据分析及报警判断、数据查询及回放、报表统计及打印、开启前端紧急救援设备、复核警情功能模块。重大危险源动态监控管理系统采取集中管理、GPRS网络数据远程传输视频复核联网监控，接入数据中心网络。

采集生产及环境监测预警参数：通过传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、无线传感网络与GPRS远程数据传输技术，利用传感器采集生产及环境监测预警参数，如液位、温度、湿度、压力、流量、阀位、火焰、可燃及有毒气体、风向和风速等。

危险源数据存储及备份：存储备份采集到的数据。在危险源数据存储及备份后，有三个功能模块：危险源数据分析及报警判断、数据查询及回放、报表统计及打印。

危险源数据分析及报警判断：根据行业标准提供的统一接口，设定标准生产及环境参数，对危险源数据进行数据分析和相关的数据统计，对现场的安全状况进行判断，若安全，则返回采集生产及环境监测预警参数继续监测，若发生危险，则触发前端紧急救援设备包括排风扇，消防喷淋，危险发生地声光报警器等。在发生危险时自动开启自动预警、联网声光报警，以便及时采取救援措施，将事故消灭在萌芽状态。

在触发前端紧急救援设备后，启动复核警情模块，复核警情模块利用视频等设备监控人员操作及现场情况，由本系统监控人员确认安全隐患是否解除，如解除，则继续返回业务子系统9的重大危险源动态监控管理系统的采集生产及环境监测预警参数模块继续监控。若仍未解除，则向应急救援6发送报警信号，请求实施应急救援方案。（参见附图12）

矿井动态监测预警系统：包括工地安全监控系统、综合解析处理系统、人员定位通讯引导系统。矿井动态监测预警系统是煤炭企业实现生产过程自动化、领导决策信息化、经营管理现代化的平台系统。（参见附图13）

建筑工地安全监控系统：可监测瓦斯、风速、点压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等参数，也可监测煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、各种机电设备开停等生产参数。工地安全监控系统将采集到的数据传输给综合解析处理系统。（参见附图14）

综合解析处理系统：对工地安全监控系统传输的数据进行数据分析和相关的数据统计，对现场的安全状况进行判断；若安全，则返回工地安全监控系统继续监控；若发生危险，则触发人员定位通讯引导系统，定位矿井人员所在位置，并建立双向通讯联络，核实矿井警情，并根据警情引导矿井人员紧急避险，同时向应急救援6发送报警信号，实施矿井应急救援方案。

塔吊动态监控管理系统：包括9个功能模块：开启远程功能、用户识别、用户管理、吊塔五限位监控、一键复核塔高、防碰撞、违规报警提醒、疲劳驾驶提醒、设备禁用。

塔吊动态监控管理系统：基于集中管理，电子传感、GPRS网络数据远程传输、不依赖人工观察，对塔吊自身运行状态实时监测，可高效率地完整实现建筑塔吊单机运行和群塔干涉作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能。接入安全生产云数据中心3的网络接口后，有三个可选操作，用户识别、开启远程功能、用户管理。

开启远程功能：当有合格驾驶员经工地负责人同意但未录入资料的，系统可远程开启设备，不需经过身份识别进行特种设备操作。

用户管理功能：当驾驶员的资料在系统备案后，可将该用户添加或删除，任意联网设备不需重复录入。

身份认证：当驾驶员对特种设备进行操作时，必须先进行用户实名制认证（人脸识别）方能开启操作。

已在系统备案的驾驶员经过用户识别后，获得授权，允许操作。在驾驶员操作的同时，开通以下几个功能模块：吊塔五限位监控、一键复核塔高、防碰撞、疲劳驾驶提醒。

塔吊五限位监控：监控塔吊的变幅、高度、回转、重量、风速等实时状态；如果发现不恰当操作，则会触发违规报警提醒。

一键复核塔高：当塔身高速增加时，通过小车的钢缆长度自动计算塔身高度。

防碰撞：通过塔臂长度各塔身高度，在系统上以时钟的方式展示；在塔臂有碰撞趋势时，设备以语言的方式提醒驾驶员注意。

疲劳驾驶提醒：从驾驶员第一次识别开始计算时间，当超过8个小时工作时间时，设备自动播报语言提醒驾驶员，也可手动输入文字内容，设备实时播报。若违规操作或疲劳驾驶已造成事故，则将设备禁用，禁用设备不进行身份识别，达到停止使用特种设备的目的。然后向应急救援6发送报警信号，请求实施救援。

特种设备安全监控：以电梯安全运行监控为例（参见附图15）

电梯运行动态监测预警系统：包括7个功能模块：监控电梯运行基本状态、视频复核警情、通知维保单位、联络安抚受困人员、联系监控平台报警、故障维护日志存储、故障查询。电梯运行动态监测预警系统是基于无线通讯技术、互联网技术、B/S（浏览器/服务器）架构下的远程监控网络系统。可实现物业、维保和质监局管理部门对电梯的全天候运行动态监测。

监控电梯运行状态：通过安装在电梯外围的传感器采集电梯运行的基础数据，如冲顶、蹲底、停电、关人等故障信息和电梯维保维修信息，通过物联网和无线数据传输技术将数据传回。对于传回数据，经处理器进行非常态数据分析，实时监控电梯运行状态和需维保电梯的故障信息。

通知维保单位：通过短信和电话方式自动将故障、事故信息发送至电梯使用单位、电梯维保单位及设定相关负责人手机上，通知其维保。同时进行故障维护日志存储，以年月日对电梯出现的故障进行统计，以便后期随时做故障查询，使管理者对电梯的易损部位及时了解，方便维护和管理。

视频复核警情：电梯发生事故后在通知维保单位的同时启动视频复核警情，通过视频复核观察电梯厢内人员的状态。

联络安抚受困人员：随后监控终端及时启动语言通话，联络安抚受困人员，同时联系监控平台报警，请求实施应急救援6。

以上所述只是该发明的具体实施方式，上述举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (11)

1.一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，它由在线监管模块（1）、预警分析辅助决策模块（2）、安全生产云数据中心（3）、监测预警模块（4）、视频复核智能控制模块（5）、应急救援模块（6）、信息推送模块（7）、数据传输数据共享交换模块（8）、业务子系统（9）构成，其特征在于：安全生产云数据中心（3）的输入端并联连接有在线监管模块（1）、预警分析辅助决策模块（2）；安全生产云数据中心（3）的输出端并联连接有监测预警模块（4）、视频复核智能控制模块（5）、应急救援模块（6）、信息推送模块（7）；监测预警模块（4）与数据传输数据共享交换模块（8）连接，数据传输数据共享交换模块（8）连接业务子系统（9）；

在线监管模块（1）包括如下子模块：隐患排查、智能执法、流程审批、安全生产企业信息公示、安全达标评比；

预警分析辅助决策模块（2）包括如下子模块：法律法规、事故案例、风险评估、预警分析、应急预案、辅助决策；

安全生产云数据中心（3）包括如下模块：智能辅助决策、分析计算模型、大数据存储、共享数据交换协议；

监测预警模块（4）包括如下子模块：监测行业管理、监测对象管理、预警阈值管理、预警逻辑组合、预警级别管理、预警处理；

视频复核智能控制模块（5）包括如下子模块：视频采集传输、视频复核、智能控制；

应急救援模块（6）包括如下子模块：在线专家库、远程诊断、事故分析、视频分析、救援指挥；

信息推送模块（7）包括如下子模块：网络平台信息推送、移动端信息推送、安全生产新闻、安全生产通知、安全生产警示教育、安全产品广告；

数据传输数据共享交换模块（8）包括如下子模块：标准数据接口、异构数据集成、数据传输；

业务子系统1……N（9）包括如下子模块：道路运输车辆动态监控（901）、重大危险源及危化企业监控管理（902）、矿井安全生产综合监管（903）、建筑工地监控管理（904）、特种设备安全监控（905）。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的安全生产云数据中心（3）是一种基于云数据分析的主动安全生产预警引擎，根据各种安全监管系统的安全数据，使用一定的计算模型，分析出关联安全预警，以指导现场安全措施实施，制定高度抽象的数据传输标准，以适应运行于各种异构生产系统中的数据采集及传输。

3.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的预警分析辅助决策模块（2）的风险评估子模块基于历史数据及监测预警（4）的实时数据，按照风险模型进行评估；所述的预警分析子模块接收安全生产云数据中心（3）实时统计分析后的风险预警结果提示；所述的辅助决策子模块接收安全生产云数据中心（3）的分析评估结果进行应急预案决策支持。

4.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的监测预警模块（4），利用各业务子系统1……N（9）实时采集的数据，通过预警逻辑组合判定，对生产过程中人、物、环境、管理等各个方面进行全面监督；根据不同的监控对象、监控类别设置预警级别、预警阈值、预警处理标准流程控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的视频复核智能控制模块（5），利用嵌入式网络视频设备的处理能力和透明通道技术，实时采集、处理动态监控数据并根据警情设定自动做出相应的应急动作。

6.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的应急救援模块（6）的在线专家库子模块提供相关领域的专家进行在线事故应急指导救援；所述远程诊断子模块对各类相关数据进行收集，并结合在线专家库子模块远程对事故进行诊断，提供救援策略；所述事故分析子模块对事故进行分析并提交事故分析报告；所述视频复核子模块收集事故相关视频数据上传至所述安全生产数据中心（3）供事故复核使用；所述救援指挥子模块提供语音、视频指挥平台，供应急指挥使用。

7.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的数据传输数据共享交换模块（8）提供统一数据标准、服务共享，实现不同应用系统、异构数据源集成、应用系统一体化，数据资源向上整合、共享、汇总及信息交换，供各级用户进行统计分析、综合决策，优化资源调度与行为监管；同时，对汇总数据进行加工处理和利用。

8.根据权利要求1所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的业务子系统1……N（9）的道路运输车辆动态监控模块（901）包括危险品运输监控、道路货物运输监控、道路旅客运输监控子模块；是集北斗卫星定位技术、CAPS卫星通信技术、无线传感技术、网络通信技术、物联网智能信息处理技术及车载终端技术于一体的集成体系模块。

9.根据权利要求1、8所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的业务子系统1……N（9）的重大危险源及危化监控管理模块（902）包括：易燃易爆品储存仓库监控、尾矿库监控、罐区、库区储存场所监控、危险源生产场所监控；通过GPRS、3G网络数据远程传输视频复核联网监控，接入数据中心网络；所述业务子系统（9）的矿井安全生产综合监管模块（903），是煤炭企业生产自动化、信息化、经营管理现代化平台。

10.根据权利要求1、8、9所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的业务子系统（9）的建筑工地监控管理模块（904）包括：建筑行业实名制、塔吊监控子模块；建筑工地监控管理模块（904）通过电子传感、GPRS网络数据远程传输对建筑工地生产过程的人员、设备集中管理。

11.根据权利要求1、8、9、10所述的一种基于多通信网络与传感设备的安全应急在线智能系统，其特征在于：所述的业务子系统1……N（9）的特种设备安全监控模块（905）包括：电梯监控、起重器械监控、客运索道监控、大型游乐设施监控子模块；特种设备安全监控模块（905）是基于无线通讯技术、互联网技术、B/S（浏览器/服务器）架构下的远程监控网络体系。