CN109935042A - 一种港口危险品智能监控预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种港口危险品智能监控预警系统，属于电子信息技术领域。技术方案：包括信息采集系统模块、信息传输系统模块和信息管理系统模块，所述的信息采集系统模块主要是利用各类前端信息采集设备，实时采集危险品作业现场的各类数据；采集的信息包括：港区危险品作业机械、设备、车辆、船舶的位置信息、危险品状态信息和港区视频信息，有益效果是：本发明将将智能视频监控技术与传统视频监控预警系统相结合，形成港口危险品智能监控预警系统，有利于保障危险品安全运输，有效增强相关部门对作业设备、货物及人员的安全管理能力，减少安全事故发生的概率，提高应急救援的及时性。

Description

一种港口危险品智能监控预警系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种用于港口危险品的智能监控与预警的电子系统。

背景技术

随着我国国民经济快速、稳步发展，各行各业对危险品原料在种类和数量上的需求逐年增加，这极大地推动危险品运输行业的进步。而港口枢纽作为水路运输与公路运输、铁路运输等的中转站，承担着大量的危险品运输任务。但是由于危险品事故时有发生，造成严重的经济损失甚至人员伤亡，产生不良的社会影响。加之港口物流枢纽生产作业的高度连续性和复杂性，致使港口物流枢纽生产作业中潜存着比一般行业更大的危险性和不安全因素。因此，港口物流枢纽危险品运输在促进沿海、沿江地区经济发展的同时，也给港口物流枢纽安全生产带来严峻考验。

发明内容

传统的危险品集装箱物流管理方式存在着诸多的弊端，无法实时、有效的对物流作业中存在的风险进行评价和控制。因此，常常因未能发现风险及管理的疏漏导致危险品事故的发生，或由于未对风险进行科学的评价而采取了错误的风险控制手段。为了防止危险品运输事故的产生，本文通过分析港口物流枢纽危险品监控与预警需求，提出系统整体构架，系统地剖析危险品监控与预警的关键技术，为港口物流枢纽安全监管提供信息化支撑。所述技术方案如下：

一种港口危险品智能监控预警系统，包括：信息采集系统模块、信息传输系统模块和信息管理系统模块。所述的信息采集系统模块主要是利用各类前端信息采集设备，实时采集危险品作业现场的各类数据。采集的信息包括：港区危险品作业机械、设备、车辆、船舶的位置信息、危险品状态信息和港区视频信息等；所述的信息传输系统模块主要是通过通信网络利用无线网络、光纤网络、无线传感网、串口通信和互联网，为各类数据的稳定传输和各部门之间的实时通信提供保障；所述的信息管理系统模块主要功能是统集成人、机、物、环的多态数据，通过信息融合处理，及时准确地发现并排除事故隐患，实现可视化地动态监控和预警。而应急管理模块则主要是针对突发事件的应急处理，迅速整合各类信息，发布救援方案，联系各救援部门，保障港口和人员安全，降低损失。

进一步的，所述信息采集系统包括多种信息采集设备，用于实时收集每日进出港口的危险品的各种信息，包括高清摄像头模块、RFID标签模块、GPS终端模块和各类传感器模块。

进一步的，所述信息传输系统以互联网为依托，通过相互连接的互联网，进行数据的传输和接收，达到通信的目的，包括近距离通信技术模块和远程传输技术模块。

进一步的，所述信息管理系统主要对各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘，对危险品进行实时智能监控，对预警信息进行处理与分析、将危险品状态数据可视化和在面对突发事件是及时做出救援决策，包括接受信息管理模块、作业设备管理模块、货物安全状态预警管理模块和应急管理模块。

本发明的有益效果是：

本发明解决了传统视频监控预警系统移植到危险品码头会存在监管不力，难以快速有效地从海量视频中筛选出有效信息的问题，引入智能识别技术和网络通信技术，设计危险品码头智能监控预警系统。结合码头危险品作业监管的基本现状，实现危险品作业实时监控、自动目标检测、智能风险识别、预警信息发布，辅助监管人员进行决策。

附图说明

图1为本发明的港口危险品智能监控预警系统的拓扑原理图。

具体实施方式

本发明的港口危险品智能监控预警系统将智能视频监控技术与传统视频监控预警系统相结合，构建一个应用于危险品码头的智能监控预警系统。该系统旨在为港口管理部门提供一套能自动检测、智能识别危险品并提前预警的方案，如图1所示，包括：信息采集系统模块、信息传输模块和信息管理系统模块。

所述的信息采集系统模块主要是利用各类前端信息采集设备等，实时收集危险品作业现场的各类数据。采集的信息包括：港区危险品作业机械、设备、车辆、船舶的位置信息、危险品状态信息和港区视频信息等；所述的信息传输系统模块主要是通过通信网络利用无线网络、光纤网络、无线传感网、串口通信和互联网，为各类数据的稳定传输和各部门之间的实时通信提供保障；所述的信息管理系统模块主要功能是统集成人、机、物、环的多态数据，通过信息融合处理，及时准确地发现并排除事故隐患，实现可视化地动态监控和预警。而应急管理模块则主要是针对突发事件的应急处理，迅速整合各类信息，发布救援方案，联系各救援部门，保障港口和人员安全，降低损失。

所述信息采集系统包括多种信息采集设备，用于实时收集每日进出港口的危险品的各种信息，包括高清摄像头模块、RFID标签模块、GPS终端模块和各类传感器模块；所述信息传输系统以互联网为依托，通过相互连接的互联网，进行数据的传输和接收，达到通信的目的，包括近距离通信技术模块和远程传输技术模块；所述信息管理系统主要对各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘，对危险品进行实时智能监控，对预警信息进行处理与分析、将危险品状态数据可视化和在面对突发事件是及时做出救援决策，包括接受信息管理模块、作业设备管理模块、货物安全状态预警管理模块和应急管理模块。

所述的信息采集系统模块主要是利用前端设备实现对危险品状态的实时感知与信息的收集与处理等功能；所述信息传输系统模块通过通信网络利用无线传输技术实现前端数据的传输，使得监管部门、货主、货代等能够通过Internet访问数据库系统，获取相应的信息；所述的信息管理系统模块是最后将前端采集数据汇集到远程监控预警管理平台进行分析处理，以便根据具体情况做出具体决策。

所述信息采集系统模块利用各类前端设备收集港口物流枢纽危险品作业过程中的信息，如高清摄像头、RFID标签、GPS终端、各类传感器等；所述的信息传输系统模块主要是运用网络通信技术，将收集到的数据通过信号基站向相关部门及作业人员的手持移动设备发布相关信息；所述的信息管理系统模块是将各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘，根据实时数据指挥作业，如遇紧急情况发布预警，并启动应急措施。

所述信息收集系统模块主要是运用有线及无线设备采集货物状态信息和视频监控信息；所述的信息传输系统模块主要是利用4G/WCDMA/TD-LTE无线网络、光纤网络、无线传感网、串口通信和互联网进行信息传输；所述的信息管理系统模块主要是集成多态数据，通过信息融合处理，实现可视化地动态监控、预警以及应急处理。

所述高清摄像头模块用来采集作业现场的视频数据，结合智能视频识别技术实现计算机对港口作业过程和作业人员的异常行为的检测和预警；所述RFID标签模块运用无线射频技术来识别危险品的种类、性质等；所述GPS终端模块用于跟踪港区内危险品运输车辆行驶路径；所述各类传感器模块用于采集危险品的理化信息、作业设备信息、作业环境信息等。所述近距离通信技术模块利用无接触式的射频、蓝牙等技术进行信息的传输；所述远程传输技术可以与蓝牙、通信传输技术兼容，还可以融合GPS等位置服务技术进行信息传输。所述接收信息管理模块主要对各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘；所述作业设备管理模块通过结合智能视频监控与识别技术实现24h无人值守、实时监控等并根据具体情况调度设备做出即时反应；所述货物安全状态预警管理主要是预警信息处理与分析、危险品状态数据可视化等；所述应急管理模块内置应急预案，应急事故发生后能快速有效地对现场进行判断，作出正确决策。

所述港口危险品智能监控预警系统根据功能及信息传递的需要分为三个系统层次第一层为信息采集系统，这一层为该港口危险品智能监控预警系统的基础，为接下来的监控与预警提供信息基础；第二层为信息传输系统，这一层主要采用无线传输技术，为各类数据的稳定传输和各部门之间的实时通信提供保障；第三层为信息管理层，这一层综合处理各类信息，针对实时情况做出决策。

本发明的港口危险品智能监控预警系统工作如下：

1、信息采集系统

在信息采集系统中主要涉及的信息采集设备有高清摄像头、RFID标签、GPS终端、各类传感器等，主要采集的信息包括：港区危险品作业机械、设备、车辆、船舶的位置信息、危险品状态信息和港区视频信息。位置信息通过设备上安装的GPS定位装置，以统一的标准数据格式输出并进行储存、调用。危险品状态信息主要包括危险品自身的理化信息、危险品作业环境信息和危险品作业机械、设备、车辆、船舶的状态信息。其中，港区危险品作业机械、设备、车辆、船舶的位置信息可以通过RFID标签和GPS终端进行采集；危险品自身的理化信息、作业环境信息可以通过相应的传感器设备进行采集；港区视频信息通过数字视频监控系统进行采集，数字视频监控具有失真小、精度高、传输特性好、抗干扰性能强等特点。通过视频主要采集危险品装卸、运输、堆存过程中，人、机、物的图像信息。

2、信息传输系统

信息传输系统包括近距离通信技术模块和远程传输技术模块，主要是对采集到的信息进行传输，保证大量数据以及由此延伸的信号能够从信息采集设备向信息管理系统汇聚。

由于通常情况下，在港口航运物流业务中的设备必须要结合船舶以及车辆运动较为频繁的特点，跨越多目标性障碍，有效实现港口的连通与覆盖，并且必须要支持RFID等数据端口，能够实现数据汇集，有效实现港口无线网络高密度无死角覆盖；且港区面的较大、信息采集点分散、利用有线传输方式，光缆铺设成本高、建设周期长。因此，信息传输采用无线通信技术进行，这样既能降低网络建设成本、又能增强了系统的灵活性和可扩展性。

3、信息管理系统

在信息管理系统中最主要的是要对接收到的信息进行汇总、归并、融合和挖掘，通过结合智能视频监控实现24h无人值守、实时监控，并根据实时数据指挥作业。

通过在港区内的设备采集环境信息，如当前的温度、湿度、光照强度等，并及时向操作人员和监控人员发布该信息，以便根据实际情况对作业设备进行及时调整。

根据监控数据，首先判断物流作业中是否存在风险事故。当监测出可能出现火灾、爆炸和泄露等风险事故时，货物安全状态预警管理模块自动通知相关部门，相关部门可根据实时信息做出判断、决策。如果发生风险事故，则通过无线通信网络地通知相关工作人员到达事故现场；建立并健全应急现场监测数据库、应急现场监测因子、现场实验方法等，存储相关现场监测结果并自动产生对应报表，供其他人员进行分析；将现场采集监测的数据和应急监测的视频、声音、图片、文字等多种类型文件通过无线通信系统上传至数据库，供专家领导对现场进行判断，作出正确决策。

如果没有发生风险事故，则需要对物流作业进行风险评价并给出风险控制方案。以氯苯集装箱物流作业为例，风险控制方案可以如下制定：

(1)当装卸设备的平稳性监测结果超标时，应立即发布信息，停止作业，对机械及作业人员进行检查。待排除异常后，再继续进行作业。通知安防部门到场监控和处理。

(2)智能视频监控发现操作人员的规范化操作水平低，应立即发布规范信息或替换工作人员。通知相关部门到场监控和处理。港口危险品智能控制系统可有效降低物流作业的风险，保证港口运输的安全性。

本发明方案还具有以下特点：

(1)可实现对安全事件的自动跟踪检测，大大降低监控人员的工作强度。提高监控预警质量。

(2)弥补传统视频监控预警不够及时、容易误报漏报的不足，对港口危险品的安全管理起一定的辅助作用。

(3)有效增强相关部门对作业设备、货物及人员的安全管理能力，减少安全事故发生的概率，提高应急救援的及时性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种港口危险品智能监控预警系统，其特征在于，包括：信息采集系统模块、信息传输系统模块和信息管理系统模块；

所述的信息采集系统模块主要是利用各类前端信息采集设备，实时采集危险品作业现场的各类数据；采集的信息包括：港区危险品作业机械、设备、车辆、船舶的位置信息、危险品状态信息和港区视频信息；所述的信息传输系统模块主要是通过通信网络利用无线网络、光纤网络、无线传感网、串口通信和互联网，为各类数据的稳定传输和各部门之间的实时通信提供保障；

所述的信息管理系统模块主要功能是统集成人、机、物、环的多态数据，通过信息融合处理，及时准确地发现并排除事故隐患，实现可视化地动态监控和预警；所述的应急管理模块则主要是针对突发事件的应急处理，迅速整合各类信息，发布救援方案，联系各救援部门，保障港口和人员安全，降低损失。

2.如权利要求1所述的港口危险品智能监控预警系统，其特征在于：所述信息采集系统包括多种信息采集设备，用于实时收集每日进出港口的危险品的各种信息，包括高清摄像头模块、RFID标签模块、GPS终端模块和各类传感器模块；所述信息传输系统以互联网为依托，通过相互连接的互联网，进行数据的传输和接收，达到通信的目的，包括近距离通信技术模块和远程传输技术模块；所述信息管理系统主要对各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘，对危险品进行实时智能监控，对预警信息进行处理与分析、将危险品状态数据可视化和在面对突发事件是及时做出救援决策，包括接受信息管理模块、作业设备管理模块、货物安全状态预警管理模块和应急管理模块。

3.如权利要求1所述的港口危险品智能监控预警系统，其特征在于：信息采集系统模块利用各类前端设备收集港口物流枢纽危险品作业过程中的信息，如高清摄像头、RFID标签、GPS终端、各类传感器等；所述的信息传输系统模块主要是运用网络通信技术，将收集到的数据通过信号基站向相关部门及作业人员的手持移动设备发布相关信息；所述的信息管理系统模块是将各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘，根据实时数据指挥作业，如遇紧急情况发布预警，并启动应急措施。

4.如权利要求1所述的港口危险品智能监控预警系统，其特征在于：信息收集系统模块主要是运用有线及无线设备采集货物状态信息和视频监控信息；所述的信息传输系统模块主要是利用4G/WCDMA/TD-LTE无线网络、光纤网络、无线传感网、串口通信和互联网进行信息传输；所述的信息管理系统模块主要是集成多态数据，通过信息融合处理，实现可视化地动态监控、预警以及应急处理。

5.如权利要求2所述的港口危险品智能监控预警系统，其特征在于：所述高清摄像头模块用来采集作业现场的视频数据，结合智能视频识别技术实现计算机对港口作业过程和作业人员的异常行为的检测和预警；所述RFID标签模块运用无线射频技术来识别危险品的种类、性质；所述GPS终端模块用于跟踪港区内危险品运输车辆行驶路径；所述各类传感器模块用于采集危险品的理化信息、作业设备信息、作业环境信息等；所述近距离通信技术模块利用无接触式的射频、蓝牙技术进行信息的传输；所述远程传输技术可以与蓝牙、通信传输技术兼容，还可融合GPS等位置服务技术进行信息传输；所述接收信息管理模块主要对各类采集的信息进行汇总、归并、融合和挖掘；所述作业设备管理模块通过结合智能视频监控与识别技术实现24h无人值守、实时监控等并根据具体情况调度设备做出即时反应；所述货物安全状态预警管理主要是预警信息处理与分析、危险品状态数据可视化等；所述应急管理模块内置应急预案，应急事故发生后能快速有效地对现场进行判断，作出正确决策。

6.如权利要求3所述的港口危险品智能监控预警系统，其特征在于：所述港口危险品智能监控预警系统根据功能及信息传递的需要分为三个系统层次第一层为信息采集系统，这一层为该港口危险品智能监控预警系统的基础，为接下来的监控与预警提供信息基础；第二层为信息传输系统，这一层主要采用无线传输技术，为各类数据的稳定传输和各部门之间的实时通信提供保障；第三层为信息管理层，这一层综合处理各类信息，针对实时情况做出决策。

7.如权利要求3所述的港口危险品智能监控预警系统，其特征在于：所述信息采集系统和信息管理系统主要采用4G/WCDMA/TD-LTE无线网络通信技术进行信息传输。