CN114446003A - 基于三维gis的工厂报警应急系统及其使用方法 - Google Patents

基于三维gis的工厂报警应急系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

基于三维GIS的工厂报警应急系统包括建模系统、报警系统、分级处理系统和总结系统，基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法包括以下步骤：基于GIS集成出全厂外观的三维建模；对接工厂摄像头实时监测数据，集合视频数据并建立数据库；结合全厂三维模型及相关系统数据，对整个厂区安全监控；对已识别的危险源、区域进行重点监控；建立应急救援的驾驶舱；建立应急指挥控制区；应急处置；事故总结。该基于三维GIS的工厂报警应急指挥方法采用三维GIS地图，对全厂外观做三维建模处理，及时的了解和监控工厂在生产过程中的各项参数，掌握全厂的生产运行的各项关键指标，同时，统一对各类报警数据进行及时的处理和反馈，趋势分析等，提升企业异常处理能力。

Description

基于三维GIS的工厂报警应急系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及化工厂安全管控领域，尤其涉及基于三维GIS的工厂报警应急系统及其使用方法。
背景技术
为有效预防和减少事故灾难、公共卫生和工厂安全事件及其造成的损失，保障群众生命财产安全、维护工 厂稳定，必须建立统一指挥、资源共享、准确预测、科学决策、快速反应的报警监控平台。传统的二维地理信息数据无法与工厂报警监控系统的业务数据有效的集成和关联，表达不直观、信息量不足、高级应用有待提高数据支持等问题，无法提供深层次数据服务，已远不能适应实战要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于三维GIS的工厂报警应急系统及其使用方法；该基于三维GIS的工厂报警应急系统及其使用方法采用三维GIS地图，对全厂外观做三维建模处理，并集成地理信息系统，标识企业生产，能源，安全，环保及视频监控等各类信息，及时的了解和监控工厂在生产过程中的各项参数，掌握全厂的生产运行的各项关键指标，同时，统一对各类报警数据进行及时的处理和反馈，趋势分析等，提升企业异常处理能力。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于三维GIS的工厂报警系统，包括建模系统、报警系统、分级处理系统和总结系统；
基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，包括以下步骤：
S1：建模系统基于GIS地理信息系统构建三维数字工厂，集成出全厂外观的三维建模；
S2：对接工厂摄像头实时监测数据，集合视频数据并建立数据库，包括对重点防范区域、危险源以及应急队伍建立数据库；
S3-1：结合全厂外观的三维建模，对整个厂区及生产各环节进行总览式安全监控；
S3-2：报警系统针对S2中的重点防范区域、危险源以及应急队伍进行重点监控，并针对区域内的事故发出警报；
S3-3：分级处理系统建立应急救援的驾驶舱，对S2中的重点防范区域、危险源以及应急队伍数据以及S3-2中的报警内容进行处理，及时地与现场的系统进行数据交互，并发出处理警报和下达任务；
S4：分级处理系统建立应急指挥控制区；
S5：应急处置，包括应急接警和应急处置；
S6：总结系统进行事故总结，包括隐患整改和应急决策分析。
优选地，S2中，重点防范区域数据包括事故区域周边其他工厂以及发生时间、影响范围、事件级别、应急疏散区域信息；危险源数据包括工厂中的储罐区、库区、生产场所、压力管道、放射源、锅炉、压力容器数据建库；应急队伍数据包括工厂应急单位专业队伍、专家、医疗数据库。
优选地，S3-2中，当产生报警信号时，根据该信号分级管理，并产生与相对应的处理策略。
优选地，S3-2中的重点防范区域、危险源以及应急队伍数据通过物联网平台进行采集，并通过网络传输至系统，并基于三维GIS地图进行区域性的展现。
优选地，S4包括：S4-1：建立应急突发事件的组织架构、人员、责任矩阵、汇报机制数字化管理；S4-2：建立危险化学品区块；S4-3：建立应急预案区块，包括图形预案数据和文本预案数据；S4-4：建立应急物资区块；S4-5：建立消防设施区块；S4-6：建立资源模型区块；S4-7：建立应急演练区块。
优选地，图形预案数据包括队伍集结地点、行动方向指挥预案电子地图数据；文本预案数据包括预案启动流程、预案文本演练数据。
优选地，建立应急演练区块包含应急演练计划和应急演练记录，应急演练计划包括演练的计划时间、计划参与部门和人员、演练要求、演练方案以及演练需要达到的目的与要求；应急演练记录则是将演练的现场视频，方案材料进行归档，并针对演练参与的部门组织和人员等信息进行登记，同时对演练的效果进行评价。
优选地，S5中应急接警通过现场消防通讯电话、外来电话报警来源进行自动录音，快速定位事故点位，查找事故点的视频信息及其他相关监控参数等，并形成接警记录、确认事件和启动预案，进行后续的应急处置。
优选地，S5中应急处置在确认预案后，调动S4中的应急指挥控制区内的应急资源，并跟踪和落实应急指令，引导人员逃生。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：基于三维GIS的工厂报警应急系统及其使用方法采用三维GIS地图，对全厂外观做三维建模处理，并集成地理信息系统，标识企业生产，能源，安全，环保及视频监控等各类信息，及时的了解和监控工厂在生产过程中的各项参数，掌握全厂的生产运行的各项关键指标，同时，统一对各类报警数据进行及时的处理和反馈，趋势分析等，提升企业异常处理能力。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
本发明一实施例的基于三维GIS的工厂报警系统，包括建模系统、报警系统、分级处理系统和总结系统；
基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，包括以下步骤：
S1：基于GIS地理信息系统构建三维数字工厂，集成出全厂外观的三维建模，并在三维模型上展示车间信息，主要装置信息，关键生产工艺参数信息以及设备运行状态信息，环保排放监测点，视频监控点信息等内容；
S2：对接工厂摄像头实时监测数据，集合视频数据并建立数据库，包括建立重点防范区域数据库、建立危险源数据库以及建立应急队伍数据库；
S3-1：结合全厂三维模型及相关系统数据，对整个厂区及生产各环节进行总览式安全监控；基于GIS地图展示全厂的位置，区域的各类安全子系统的报警信息，统一的报警窗口处理各类相应的报警记录信息，当相关安全子系统产生报警信号时，可根据本监控系统告警分级管理策略，在综合监控界面产生与告警分级相对应的处理策略。
S3-2：针对已识别的危险源、危险区域进行重点监控；能对可以采集的关键指标进行实时监控，可远程查询、抽查监控区域或监控节点的实时状态情况。
S3-3：建立应急救援的驾驶舱，对现场的数据以及相关的报警内容进行处理，及时地与现场的系统进行数据交互，并发出处理警报和任务下达；
应急救援的驾驶舱指一种操作面板；基于全厂三维地图及相关系统数据采集，可根据采集数据模拟和反应现场实际情况，并通过与现场系统的实时数据交互，实现对应急救援指挥的辅助决策。对应急救援指令的及时下达提供便捷快速的处理窗口，减少相关的传达时间，提高应急处置效率。
S4：建立应急指挥控制区；
S5：应急处置，包括应急接警和应急处置；应急处置的时间性和有效性，直接决定了安全事件的后果严重性和影响范围等重要因素。因此，对于应急处置的过程性管控，和流程性驱动，一定基于提升应急流程效率和有效提高应急决策能力，以及最后的应急处置的针对性及效率等为最终目标。
S6：事故总结，包括隐患整改和应急决策分析。
优选地，S2中，重点防范区域数据包括事故区域周边其他工厂以及发生时间、影响范围、事件级别、应急疏散区域等信息；危险源数据指对工厂中的储罐区、库区、生产场所、压力管道、放射源、锅炉、压力容器的大类数据，并按类建库；应急队伍数据指对工厂应急单位专业队伍、专家、医疗数据建库。
优选地，S3-1中，当相关安全子系统产生报警信号时，可根据本监控系统告警分级管理策略，在综合监控界面产生与告警分级相对应的处理策略。
优选地，S3-2中，针对重大危险源或者高危工艺等采集的关键指标，通过物联网平台进行采集，对采集的数据通过网络进行传输至系统，并基于三维GIS地图进行区域性的展现，实时的对这些重点监控对象的参数进行实时的展示监控，及时的了解该参数的变化趋势以及报警情况，便于及时的做出相应的应急措施。
优选地，S4包括：S4-1：建立应急突发事件的组织架构、人员、责任矩阵、汇报机制等数字化管理；S4-2：建立危险化学品区块；S4-3：建立应急预案区块，包括图形预案数据和文本预案数据；S4-4：建立应急物资区块；S4-5：建立消防设施区块；S4-6：建立资源模型区块；S4-7：建立应急演练区块。S4-2中危险化学品区块主要指对于危险化学品的基本信息进行编辑，包含16个要素，形成企业自身的MSDS档案，MSDS是化学品的说明书，具体要求需要参照各地区不同的法规来制定，一般都包含十六项内容，产品成分，工厂信息等其他内容。
ISO国际通用版本的MSDS共有16项信息。
S4-4中应急物资区块包括各种应急设备、应急物资、车辆(110、119、 120等)、型号、数量、功能、储存地点、负责人及其调动机制和通讯方式等数据信息，并建立应急物资统一台账，对应急物资的采购、领用、消耗等进行统一的信息化管理。用户可以通过系统对厂区按照区域以及物资类型，对应急物资的名称，类别，以及所属车间，数量，责任部门，维护部门以及责任人、联系方式，是否有效等进行统一的管理和维护，以确保应急物资的有效性。
S4-5中消防设施区块指建立消防设施、器材、设备统一台账；建立和管理消防点巡检计划；建立消防设施维护日志等。
系统中可对与应急相关的三维资源及场景进行统一的数字化管理，包括但不限于新建、编辑、删除、修改等。
优选地，图形预案数据包括队伍集结地点、行动方向等指挥预案电子地图数据库；文本预案数据包括预案启动流程、预案文本演练等数据库。
优选地，建立应急演练区块包含应急演练计划和应急演练记录，应急演练计划包括演练的计划时间、计划参与部门和人员、演练要求、演练方案以及演练需要达到的目的与要求，并可设置提醒时间、关联演练记录，当演练结束之后，自动将演练记录回填至计划；应急演练记录则是将演练的现场视频，方案材料进行归档，并针对演练参与的部门组织和人员等信息进行登记，同时对演练的效果进行评价。
优选地，S5中应急接警通过现场消防通讯电话、外来电话等报警来源进行自动录音，快速定位事故点位，查找事故点的视频信息及其他相关监控参数等，并形成接警记录、确认事件和启动预案，进行后续的应急处置。
优选地，S5中应急处置在确认预案后，按照预案的内容，进行应急资源调动，并跟踪和落实应急指令，引导人员逃生。
优选地，事故总结指系统自动将应急接警至应急处置过程中所有的指令和过程参数进行归档，其中隐患整改指对事故原因进行分析，并对事故隐患进行PDCA的闭环管理，即发现事故隐患后，需要对隐患的原因，隐患整改落实的方案，整改部门，整改期限，整改落实与反馈，整改验收关闭等整个隐患的全过程进行跟踪和落实，切实的对发生安全事故之后，对根本的隐患解决的问题；应急决策分析数据包括事件数据、知识数据、案例数据、预案数据、文档数据、自救互助、科技文献、政策法规。针对于应急事件的发生过程中，整个工厂在生产、安全监控、设备运行以及人员调动及逃生等过程中，需要时时刻刻对现场的过程及施救的细节过程都要能够掌握，除此之外，也需要配备一些辅助的应急决策辅助工具等，比如气体泄漏事故影响模型，火灾爆炸事故影响模型等专业性辅助工具，结合气象等环境等信息，估算事故影响的半径，辅助指挥部进行指挥和救援的决策。PDCA闭环管理又叫戴明环，是美国质量管理专家戴明博士首先提出的，它是全面质量管理所应遵循的科学程序。全面质量管理活动的全部过程，就是质量计划的制订和组织实现的过程，这个过程就是按照PDCA循环，不停顿地周而复始地运转。
由上所述，本发明的基于三维GIS的工厂报警应急系统及其使用方法采用三维GIS地图，对全厂外观做三维建模处理，并集成地理信息系统，标识企业生产，能源，安全，环保及视频监控等各类信息，及时的了解和监控工厂在生产过程中的各项参数，掌握全厂的生产运行的各项关键指标，同时，统一对各类报警数据进行及时的处理和反馈，趋势分析等，提升企业异常处理能力。

Claims (10)

1.基于三维GIS的工厂报警系统，其特征在于：包括建模系统、报警系统、分级处理系统和总结系统。
2.基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：建模系统基于GIS地理信息系统构建三维数字工厂，集成出全厂外观的三维建模；
S2：对接工厂摄像头实时监测数据，集合视频数据并建立数据库，包括对重点防范区域、危险源以及应急队伍建立数据库；
S3-1：结合全厂外观的三维建模，对整个厂区及生产各环节进行总览式安全监控；
S3-2：报警系统针对S2中的重点防范区域、危险源以及应急队伍进行重点监控，并针对区域内的事故发出警报；
S3-3：分级处理系统建立应急救援的驾驶舱，对S2中的重点防范区域、危险源以及应急队伍数据以及S3-2中的报警内容进行处理，及时地与现场的系统进行数据交互，并发出处理警报和下达任务；
S4：分级处理系统建立应急指挥控制区；
S5：应急处置，包括应急接警和应急处置；
S6：总结系统进行事故总结，包括隐患整改和应急决策分析。
3.如权利要求2所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：S2中，重点防范区域数据包括事故区域周边其他工厂以及发生时间、影响范围、事件级别、应急疏散区域信息；危险源数据包括工厂中的储罐区、库区、生产场所、压力管道、放射源、锅炉、压力容器数据建库；应急队伍数据包括工厂应急单位专业队伍、专家、医疗数据库。
4.如权利要求2所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：S3-2中，当产生报警信号时，根据该信号分级管理，并产生与相对应的处理策略。
5.如权利要求2所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：S3-2中的重点防范区域、危险源以及应急队伍数据通过物联网平台进行采集，并通过网络传输至系统，并基于三维GIS地图进行区域性的展现。
6.如权利要求2所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：S4包括：S4-1：建立应急突发事件的组织架构、人员、责任矩阵、汇报机制数字化管理；S4-2：建立危险化学品区块；S4-3：建立应急预案区块，包括图形预案数据和文本预案数据；S4-4：建立应急物资区块；S4-5：建立消防设施区块；S4-6：建立资源模型区块；S4-7：建立应急演练区块。
7.如权利要求6所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：图形预案数据包括队伍集结地点、行动方向指挥预案电子地图数据；文本预案数据包括预案启动流程、预案文本演练数据。
8.如权利要求6所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：建立应急演练区块包含应急演练计划和应急演练记录，应急演练计划包括演练的计划时间、计划参与部门和人员、演练要求、演练方案以及演练需要达到的目的与要求；应急演练记录则是将演练的现场视频，方案材料进行归档，并针对演练参与的部门组织和人员等信息进行登记，同时对演练的效果进行评价。
9.如权利要求2所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：S5中应急接警通过现场消防通讯电话、外来电话报警来源进行自动录音，快速定位事故点位，查找事故点的视频信息及其他相关监控参数等，并形成接警记录、确认事件和启动预案，进行后续的应急处置。
10.如权利要求2所述的基于三维GIS的工厂报警系统的使用方法，其特征在于：S5中应急处置在确认预案后，调动S4中的应急指挥控制区内的应急资源，并跟踪和落实应急指令，引导人员逃生。
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Diange et al. Research on the construction of civil airport safety management system based on digital twin technology

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