CN202886950U - 一种用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统 - Google Patents

Abstract

一种用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统，其特征是它主要由一台或多台多要素采集模块、集中器、监测与预警终端系统组成，所述多要素采集模块由设备联网服务器和采集器组成，所述设备联网服务器上连接氢气检测仪、微分测汞仪、高斯计或粉尘测试仪中的一种或多种；所述采集器上连接温度传感器、湿度传感器、电压传感器或烟雾传感器中的一种或多种；采集器通过RS-485端口与设备联网服务器连接，设备联网服务器通过网络端口与监测及预警系统连接；所述的监测及预警系统为计算机终端设备。

Description

一种用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统

技术领域

本发明属于工矿系统自动化信息采集与控制领域，涉及电力系统实时数据采集、处理与控制系统，尤其是工矿企业的环境安全监测及预警系统。 

背景技术

互联网中已经广泛地使用云技术，主要包括三种不同的类型，软件即服务SaaS，平台即服务PaaS，基础架构即服务IaaS。其中PaaS提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发，SaaS则提供了完整的可直接使用的应用程序，比如通过Internet管理企业资源。而IaaS中的云技术以海量数据管理技术、海量数据分布存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。其中海量数据管理技术和分布式存储技术是数据处理的重要组成部分，云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必须能够高效的管理大量的数据，此外还需要冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。 

工矿企业的安全生产在实际的生产运行中，必然有海量数据(如各种安全生产标准、监测的数据、教育培训知识等)需要处理，云服务平台采用分布式计算存储方式，将计算任务分配到多台机器上并行处理，以此提高运算速度。云平台将安全生产企业实际生产积累的数据信息进行统一的管理与存储，为生产过程中提供基于数据的预测、异常检测等功能，实现企业的安全生产。 

传统工矿企业的数据采集功能和具体的逻辑判断功能结合紧密，通常由较为单一的硬件设备完成，因此，完成不同的功能就需要配置不同的设备或系统，这些不同功能的设备或系统都有各自独立的数据采集单元。各个数据采集存在着交叉重复采集、利用率不高、数据及信息内容不一致、时间不统一等问题，形成 了以纵向层次多、横向系统多为主要特征的“信息孤岛”，制约了信息的进一步融合和应用，数据及信息的重复采集和重复传输处理势必造成各种资源的浪费。大多数工矿企业中的仪表分成三类：保护类，测控类，计量类，他们都有自己的数据采集和处理单元，可与监控显示系统连接，用于基础参数测量。但也存在以下技术问题： 

(1)仪表的精度不同，造成了数据不一致，成本上也不经济。 

(2)仪表采集频率不同、算法不同造成了同一个量值在不同的仪表中也不同，数据冗余而且混乱。 

(3)系统与设备，设备与设备之间通讯困难，缺乏统一标准。 

(4)过程数据缺失，在采样的过程中，产生了大量的过程数据，这些数据对于后期的事故分析或业务扩展都是有价值的，但我们从仪表中取得的都是经过N次运算的“二手数据”，“简化值”。这种独立配置、独立计算、独立功能的装置带来的问题是信息共享差，利用率低和硬、软件资源浪费问题。 

此外，工矿设备环境监测是其安全稳定运行的基础，气象装备的运行环境满足设计要求和安全防事故是确保装备安全稳定运行的重要条件。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统，该系统解决了实时监测、上传和总体控制的技术问题。 

一种用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统，其特征是它主要由一台或多台多要素采集模块、集中器、监测与预警终端系统组成，所述多要素采集模块由设备联网服务器和采集器组成；采集器通过RS-485端口与设备联网服务器连接，设备联网服务器通过网络端口与监测及预警系统连接；所述的监测及预警系统为计算机终端设备。 

所述设备联网服务器上连接氢气检测仪、微分测汞仪、高斯计或粉尘测试仪中的一种或多种。 

所述采集器上连接温度传感器、湿度传感器、电压传感器或烟雾传感器中的一种或多种。 

本实用新型的系统的使用能够改变目前人工监控模式，监控方式从被动转变为主动，从离散转变为连续，从事后分析转变为实时监测。可为各级气象保障业务部门的装备保障和安全管理提供一个便捷、可靠的手段，提高管理的效率，提高装备保障与管理的信息化水平。系统可以作为日常装备保障与值班的一个辅助手段和平台。 

附图说明

图1工矿企业的安全生产云服务平台系统 

图2本实用新型的多要素采集模块的组成示意图 

具体实施方式

图1所示为一种面向工矿企业的安全生产的云服务平台，集成了支持安全生产服务云的实时数据处理、安全生产管理业务协同以及系统管理等功能，实现对企业生产安全的实时监测与预警。 

具体而言，所述的面向工矿企业的安全生产云服务平台系统，包括安全云服务平台门户子系统，系统管理与相关工具集研制子系统，应用服务层子系统，虚拟资源层子系统，平台服务支撑层子系统，接入与适配层子系统，安全服务资源子系统，基础设施服务支撑层子系统。 

所述安全云服务平台门户子系统基于web2.0技术负责对外部实现信息查询和管理，包括政府监察平台，企业应用平台，行业监督平台，所述政府监察平台负责政府实时监察企业运行的设备数据和财税数据，所述企业应用系统负责对外提供增值服务和应用查询，所述行业监督平台用于产品质量的监控和反馈。 

所述系统管理与相关工具集研制子系统包括云服务工具的开发、部署、监控、安全管理、日志管理和配置。 

所述应用服务层，包括海量数据处理系统和业务协同操作系统，其中所述海量数据处理系统负责，对数据采集、数据整合、数据管理并且提供标准化的服务接口为安全云服务平台门户提供数据流，而所述业务协同操作系统负责对协作任务和跨域任务构建数学模型，具体为对业务数据进行采集，把云平台提供的服务 内容与采集的业务数据整合，预测后续业务的发展，所述跨域任务具体包括不同业务领域的管理和监控，将企业的不同部门之间的工作实现任务协调。 

所述虚拟资源层，主要是为云服务器提供虚拟化后的数字资源，具体包括知识服务资源池、生产服务资源池、数据信息资源池，所述虚拟资源层包括了这些原始的可提供知识服务、生产服务的数据信息资源，通过虚拟化技术，将该部分数据内容整合到应用服务层当中，随时可以被所述海量数据处理单元和业务协同单元调用。 

所述接入与适配层子系统，主要从相关标准及验证测试系统中获得数据资源，此外还包括安全服务资源，具体包括生产设备数据、标准化基本规范、法律法规、安全管理制度、事故源历史数据、教育培训知识、安全生产投入、组织机构与负责、隐患检查信息从第三方服务适配接入。 

所述平台服务支撑层对上述应用服务层、虚拟资源层、接入适配层服务，提供云服务管理与支撑引擎，交易协同逻辑引擎，知识聚集与分类引擎，所述云服务管理与支撑引擎为所述应用服务层提供云服务注册、发布、注销，云服务搜索、调度、组合，云服务执行与监控；所述交易协同逻辑引擎为业务协同提供过程管理、费用核算、信用评估，所述知识聚集与分类引擎为业务协同提供行业多资源分散知识获取，行业知识建模，行业知识聚集分类，而对于所述平台服务支撑层中其他的负责运营管理、运维管理、终端软件开发，平台开发工具的模块为所述虚拟资源层和接入与适配层服务，其中所述运营管理负责多租户服务，订单管理，交付管理，支付管理，用户管理，积分管理，所述运维管理负责安全管理，性能管理与优化，系统配置，海量数据容错与可信度管理，所述终端软件开发，包括传感信息的融合管理，服务资源图像界面和普适人机交互工具，以及平台开发工具，所述平台服务支撑层都由基础设施服务支撑层通过云计算，云网络，云存储统一支撑。 

图2所示的是云平台服务支撑层中的环境安全监测及预警系统，它主要由一台或多台多要素采集模块、集中器、监测与预警终端系统组成，所述多要素采集模块由设备联网服务器和采集器组成，所述设备联网服务器上连接氢气检测仪、微分测汞仪、高斯计或粉尘测试仪中的一种或多种；所述采集器上连接温度传感器、湿度传感器、电压传感器或烟雾传感器中的的一种或多种；采集器通过 RS-485端口与设备联网服务器连接，设备联网服务器通过网络端口与监测及预警系统连接；所述监测及预警系统为计算机终端设备。 

氢气检测仪选用北斗星仪器生产型号为的PBD5G S的氢气检测仪，该氢气检测仪内置单片机微机，任何温度只需插入样品，即刻读出电化学气体参数和温度值，声光报警功能，报警限值可以设置，固化有TLV，STEL报警数据库，24组数据记录，可设置自动或手动记录，可阅读/打印记录，可用于磨口瓶，或管道临时连续分析，具有RS232/485双工接口，可与微机联机采样，惰性气体调零，标准样品，或替代品标定，支持两相分析，可测试溶解气体。 

微分测汞仪选用吉林北光分析仪器厂出产的WCG-207型微分测汞仪，该产品采用了特殊的测汞技术，使冷原子吸收法的灵敏度提高到近1000倍，可直接测量到0.005ug/L。仪器的技术指标为：检出限：微分测量：0.02(μg/L)，低浓度测量：0.4(μg/L)，高浓度测量：2(μg/L)。 

高斯计台湾TES(泰仕)生产的型号为TES-1394的高斯计，该高斯计携带方便等特点，并可量测不同频宽的电磁场幅射，可同时显示微泰斯拉及毫高斯二种单位。具有数据锁定、最大/最小值锁定功能。数据具有记忆及读取功能，999笔数据。RS232PC联机功能。TES-1394粉尘测试仪型号为HBD5-SPM4210-DS的粉尘测试仪，粉尘测试仪，主要用于公共场所的可吸入颗粒物(PM10)浓度的快速测定、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的检测、以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测。除此之外，粉尘测试仪还可以用于空气净化器净化效率的评价。空气污染是影响最为严重的污染之一，对空气污染的监测和控制关系到人们生产、工作和生活的方方面面。粉尘测试仪在空气污染的监测和防控方面起到了重要的作用。目前市场上的粉尘测试仪的种类有全自动式粉尘测试仪、直读式粉尘测试仪、激光式粉尘测试仪、防爆式粉尘测试仪等。 

温度传感器、湿度传感器、电压传感器或烟雾传感器均可以采用现有的常规器件，具体指标根据气象环境要素调整选择。 

设备联网服务器通过集中器连入监测及预警系统局域网，并与监测及预警系统连接。 

监测及预警系统还连接报警系统，所述报警系统包括电话通知模块、短信通知模块和声光报警模块。电话通知模块、短信通知模块和声光报警模块可采用现 有的成熟技术实现。 

系统还包括图形采集设备，所述图形采集设备通过集中器与监测及预警系统连接。图形采集设备为可连入网络的摄像头等视频监测设备。 

设备联网服务器为4口串口设备联网服务器。 

Claims (3)

1.一种用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统，其特征是它主要由一台或多台多要素采集模块、集中器、监测与预警终端系统组成，所述多要素采集模块由设备联网服务器和采集器组成；采集器通过RS-485端口与设备联网服务器连接，设备联网服务器通过网络端口与监测及预警系统连接；所述的监测及预警系统为计算机终端设备。

2.根据权利要求1所述的用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统，其特征是：所述设备联网服务器上连接氢气检测仪、微分测汞仪、高斯计或粉尘测试仪中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用于面向工矿企业的安全生产云服务平台的环境安全监测及预警系统，其特征是：所述采集器上连接温度传感器、湿度传感器、电压传感器或烟雾传感器中的一种或多种。

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