CN111144700B - 一种应用于危化品生产的安全监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于危化品生产的安全监测预警系统，包括对危化品生产过程中人的因素、物的因素、环境因素和管理因素等四类危险和有害因素的数字化信息增删改查，对安全检查表、安全检查计划、隐患排查、危险作业审批、应急预案、应急资源等六类安全日常管理的数字化信息增删改查；目前危化品安全生产与安全相关的系统独立分散，本发明的该系统通过集成生产线过程控制系统(PCS)、安全联锁系统(SIS)、视频监控系统、消防雨淋系统、制造执行系统(MES)等，动态采集和分析工艺技术、设备健康、生产物料、人员信息、运行环境、应急资源等六类数据，建立企业安全生产多维数据库，实现多源安全数据的集成和信息融合共享。
Description
技术领域
本发明属于危化品安全生产管控领域，涉及一种应用于危化品生产的安全监测预警系统。
背景技术
目前，军工火炸药、弹药、民用爆炸品和化工等涉及危险化学品生产的高危性行业，其安全生产管理主要依靠制度和人工记录纸质单据完成，缺乏数字化的管控手段；对安全数据的监控主要通过过程控制系统(PCS)、消防雨淋系统、制造执行系统(MES)等系统进行数据采集，但各系统独立分散，信息不能互通；生产过程中对人员的行为监控依靠传统的视频监控系统完成，需要人24小时被动式值班观察；危化品安全生产过程的报警消息为文字和声音的方式，可视化程度低、应急响应及时性差，且缺乏对实时数据和历史数据的分析。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提供一种应用于危化品生产的安全监测预警的系统，实现危化品安全生产的数字化管控，解决危化品生产安全信息系统分散、可视化程度低和应急响应及时性差等问题。
本发明系统是通过下述技术方案实现的：
一种应用于危化品生产的安全监测预警系统，包括数据采集层、数据处理层、信息处理与管理决策层和展示层；
所述数据采集层包括系统数据采集硬件、过程控制系统、生产制造执行系统、安全仪表连锁系统、主数据管理系统、消防雨淋系统、有毒有害可燃气体检测系统；
所述过程控制系统采集包括温度、湿度、液位、液压、气体浓度的工艺参数；
所述生产制造执行系统采集包括振动信号、电流、开机时间的设备参数和物料相关参数；
所述安全仪表连锁系统采集报警信息和连锁信息；
所述主数据管理系统采集人员身份、人员属性、设备基本信息和其他基础属性信息；
所述消防雨淋系统采集烟感、火焰、消防设备状态、消防手报和连锁信息；
所述有毒有害可燃气体检测系统采集环境数据和相关报警信息，视频监控系统的人员基础信息、行为监控信息和相关报警信息，以及其他系统提供的安全相关信息和人工录入信息；
所述数据采集层中各个系统应用包括物联网和移动互联网技术手段，对数据进行汇聚，并完成IP网络化，并传输至数据处理层的数据仓库；
所述数据处理层将数据采集层采集的数据按不同安全数据类型建立分类数据仓库：
将工艺技术参数和设备相关参数进行分类、处理和存储，形成工艺技术数据库；
将物料相关参数进行分类、处理和存储，形成生产物料数据库；
将包括人员身份和位置的相关信息进行分类、处理和存储，形成人员信息数据库；
将应急资源进行分类、处理和存储，形成应急资源数据库；
将车间运行环境数据、环保数据和消防数据进行分类、处理和存储，形成运行环境数据库；
所述数据处理层中各数据库针对信息管理决策层不同模块提供不同的应用权限，数据库内及数据库间相互联动，数据共享；应用包括云计算和大数据的技术，对数据库数据进行管理、分析和数据挖掘；
所述信息管理决策层包括危险源管理模块、安全状态监测与预警模块、安全日常管理模块、应急处置管理模块和安全管理辅助决策模块；
所述危险源管理模块用于将数据处理层中有关危险品、危险和危险源信息，形成静态风险信息清单，包括危险品管理清单、危险源管理清单、风险分级管控清单，实现对高能炸药数字化车间静态风险的管理，同时为其他模块提供静态风险信息；
所述安全状态监测与预警模块用于提取数据处理层中有关工艺、设备、物料、人员和环境的动态监测数据；应用包括视频识别和大数据分析技术来分析工艺、设备、人员和环境异常数据的变化，实现对风险变化的监测和未知危险状态预警及分级管控，预警车间风险趋势的变化，同时为其他模块提供动态风险信息；
所述安全日常管理模块用于将车间安全检查计划、隐患排查计划，结合静态风险信息、动态风险信息，指导开展安全检查和隐患整改，形成相关记录；对提交的危险作业申请进行审批，并形成危险作业记录；同时为安全管理辅助决策模块提供安全日常管理信息；
所述应急处置管理模块用于将应急预案、应急资源、应急疏散图信息，结合静态信息、动态风险信息，形成安全应急处置信息，对可能或正在发生的安全事故，快速调取相关处置预案和现场视频，指挥事故应急处置；形成事故事件报告；同时，为安全管理辅助决策模块提供安全应急处置信息；
所述安全管理辅助决策模块用于将静态风险信息、动态风险信息、安全日常管理信息、安全应急处置信息，通过数据挖掘分析算法，形成分析决策报表，优化危险源管理、安全状态监测与预警、安全日常管理和应急处置管理各模块；将危险源和应急资源的分布情况及动态风险信息进行可视化展示，并在可视化空间中将相关风险信息进行风险告知与警示；
所述展示层通过综合展示门户和视频监控系统根据不同用户的应用需求，提供实设备故障报警推送、视频推送和监测数据检索查询服务，为指挥中心、治安消防监控中心、生产调度中心、安监单位、上级管理单位提供视频、语音、消防、安全生产的业务应用支撑。
本发明一种应用于危化品生产的安全监测预警系统，与现有技术相比，具有如下有益效果：
传统危化品安全生产管理主要依靠制度和人工记录纸质单据完成，本发明的该系统提供了一种数字化的管理工具，包括对危化品生产过程中人的因素、物的因素、环境因素和管理因素等四类危险和有害因素的数字化信息增删改查，对安全检查表、安全检查计划、隐患排查、危险作业审批、应急预案、应急资源等六类安全日常管理的数字化信息增删改查。
目前危化品安全生产与安全相关的系统独立分散，本发明的该系统通过集成生产线过程控制系统(PCS)、安全联锁系统(SIS)、视频监控系统、消防雨淋系统、制造执行系统(MES)等，动态采集和分析工艺技术、设备健康、生产物料、人员信息、运行环境、应急资源等六类数据，建立企业安全生产多维数据库，实现多源安全数据的集成和信息融合共享。
附图说明
图1危化品生产安全监测预警系统架构示意图。
具体实施方式
一种应用于危化品生产的安全监测预警系统，如图1所示，包括：数据采集层，数据处理层，信息处理与管理决策层和展示层。
数据采集层主要包括系统数据采集硬件及与生产安全相关的生产控制系统和管理系统，包括过程控制系统温度、湿度、液位、液压、气体浓度等工艺参数，生产制造执行系统振动信号、电流、开机时间等设备参数和物料相关参数，安全仪表连锁系统报警信息和连锁信息，主数据管理系统人员身份、人员属性、设备基本信息和其他基础属性等信息，消防雨淋系统烟感、火焰、消防设备状态、消防手报和连锁信息，有毒有害可燃气体检测系统环境数据和相关报警信息，视频监控系统的人员基础信息、行为监控信息和相关报警信息，以及其他系统提供的安全相关信息和人工录入信息等。应用物联网、移动互联网等技术手段，对数据进行汇聚，并完成IP网络化，通过专网、VPN等多种方式传输至数据处理层的数据仓库。
数据处理层将数据采集层采集的数据按不同安全数据类型建立分类数据仓库：将工艺技术参数和设备相关参数分类、处理和存储，形成工艺技术数据库；将物料相关参数分类、处理和存储，形成生产物料数据库；将人员身份、位置等相关信息分类、处理和存储，形成人员信息数据库；将应急资源分类、处理和存储，形成应急资源数据库；将车间运行环境数据、环保数据和消防数据分类、处理和存储，形成运行环境数据库。各数据库针对信息管理决策层不同模块提供不同的应用权限，数据库内及数据库间相互联动，数据共享；应用云计算、大数据等技术，对数据库数据进行管理、分析和数据挖掘。
信息管理决策层包括危险源管理模块、安全状态监测与预警模块、安全日常管理模块、应急处置管理模块和安全管理辅助决策模块等。
危险源管理模块，将数据处理层中有关危险品、危险和危险源等信息，形成静态风险信息清单，包括危险品管理清单、危险源管理清单、风险分级管控清单等，实现对高能炸药数字化车间静态风险的管理；同时其他模块提供静态风险信息。
安全状态监测与预警模块，提取数据处理层中有关工艺、设备、物料、人员和环境等动态监测数据，应用视频识别、大数据分析等技术分析工艺、设备、人员和环境等异常数据的变化，实现对风险变化的监测和未知危险状态预警及分级管控，预警车间风险趋势的变化，同时为其他模块提供动态风险信息。
安全日常管理模块，将车间安全检查计划、隐患排查计划，结合静态风险信息、动态风险信息，指导开展安全检查和隐患整改，形成相关记录；对提交的危险作业申请进行审批，并形成危险作业记录；同时为安全管理辅助决策模块提供安全日常管理信息。
应急处置管理模块，将应急预案、应急资源、应急疏散图等信息，结合静态信息、动态风险信息，形成安全应急处置信息，对可能或正在发生的安全事故，快速调取相关处置预案和现场视频，指挥事故应急处置；形成事故事件报告；同时，为安全管理辅助决策模块提供安全应急处置信息。
安全管理辅助决策模块，将静态风险信息、动态风险信息、安全日常管理信息、安全应急处置信息，通过数据挖掘等分析算法，形成分析决策报表，优化危险源管理、安全状态监测与预警、安全日常管理和应急处置管理等各模块；将危险源和应急资源的分布情况及动态风险信息进行可视化展示，并在可视化空间中将相关风险信息进行风险告知与警示。
展示层通过综合展示门户和视频监控系统根据不同用户的应用需求，提供实设备故障报警推送、视频推送和监测数据检索查询等服务，为指挥中心、治安消防监控中心、生产调度中心、安监单位、上级管理单位等提供视频、语音、消防、安全生产的业务应用支撑。
Claims (1)
1.一种应用于危化品生产的安全监测预警系统，其特征在于，包括数据采集层、数据处理层、信息处理与管理决策层和展示层；
所述数据采集层包括系统数据采集硬件、过程控制系统、生产制造执行系统、安全仪表连锁系统、主数据管理系统、消防雨淋系统、有毒有害可燃气体检测系统；
所述过程控制系统采集包括温度、湿度、液位、液压、气体浓度的工艺参数；
所述生产制造执行系统采集包括振动信号、电流、开机时间的设备参数和物料相关参数；
所述安全仪表连锁系统采集报警信息和连锁信息；
所述主数据管理系统采集人员身份、人员属性和设备基本信息；
所述消防雨淋系统采集烟感、火焰、消防设备状态、消防手报和连锁信息；
所述有毒有害可燃气体检测系统采集环境数据和相关报警信息，视频监控系统的人员基础信息、行为监控信息和相关报警信息，以及其他系统提供的安全相关信息和人工录入信息；
所述数据采集层中各个系统应用包括物联网和移动互联网技术手段，对数据进行汇聚，并完成IP网络化，并传输至数据处理层的数据仓库；
所述数据处理层将数据采集层采集的数据按不同安全数据类型建立分类数据仓库：
将工艺技术参数和设备相关参数进行分类、处理和存储，形成工艺技术数据库；
将物料相关参数进行分类、处理和存储，形成生产物料数据库；
将包括人员身份和位置的相关信息进行分类、处理和存储，形成人员信息数据库；
将应急资源进行分类、处理和存储，形成应急资源数据库；
将车间运行环境数据、环保数据和消防数据进行分类、处理和存储，形成运行环境数据库；
所述数据处理层中各数据库针对信息管理决策层不同模块提供不同的应用权限，数据库内及数据库间相互联动，数据共享；应用包括云计算和大数据的技术，对数据库数据进行管理、分析和数据挖掘；
所述信息管理决策层包括危险源管理模块、安全状态监测与预警模块、安全日常管理模块、应急处置管理模块和安全管理辅助决策模块；
所述危险源管理模块用于将数据处理层中有关危险品、危险和危险源信息，形成静态风险信息清单，包括危险品管理清单、危险源管理清单、风险分级管控清单，实现对高能炸药数字化车间静态风险的管理，同时为其他模块提供静态风险信息；
所述安全状态监测与预警模块用于提取数据处理层中有关工艺、设备、物料、人员和环境的动态监测数据；应用包括视频识别和大数据分析技术来分析工艺、设备、人员和环境异常数据的变化，实现对风险变化的监测和未知危险状态预警及分级管控，预警车间风险趋势的变化，同时为其他模块提供动态风险信息；
所述安全日常管理模块用于将车间安全检查计划、隐患排查计划，结合静态风险信息、动态风险信息，指导开展安全检查和隐患整改，形成相关记录；对提交的危险作业申请进行审批，并形成危险作业记录；同时为安全管理辅助决策模块提供安全日常管理信息；
所述应急处置管理模块用于将应急预案、应急资源、应急疏散图信息，结合静态风险信息、动态风险信息，形成安全应急处置信息，对可能或正在发生的安全事故，快速调取相关处置预案和现场视频，指挥事故应急处置；形成事故事件报告；同时，为安全管理辅助决策模块提供安全应急处置信息；
所述安全管理辅助决策模块用于将静态风险信息、动态风险信息、安全日常管理信息、安全应急处置信息，通过数据挖掘分析算法，形成分析决策报表，优化危险源管理、安全状态监测与预警、安全日常管理和应急处置管理各模块；将危险源和应急资源的分布情况及动态风险信息进行可视化展示，并在可视化空间中将相关风险信息进行风险告知与警示；
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2019
- 2019-12-03 CN CN201911223173.9A patent/CN111144700B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111144700A (zh) | 2020-05-12 |
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