一、概述
隨著社會經(jīng)濟(jì)和文化生活的不斷發(fā)展，公眾服務(wù)和公共安全就成為政府部門和各行業(yè)部門的一個非常重要的工作。提高政府及各行業(yè)部門對緊急、突發(fā)事件的快速反應(yīng)和抗風(fēng)險的能力，建設(shè)救援指揮系統(tǒng)為公眾提供更快捷的緊急救助服務(wù)，已成為社會一個迫切的課題。對重大突發(fā)事件的現(xiàn)場高效指揮調(diào)度處理能力已經(jīng)成為現(xiàn)代化管理程度的重要標(biāo)志之一。
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，一些有毒、有害、易燃、易爆等危險源有明顯向城市整體區(qū)域擴(kuò)散的趨勢，由此產(chǎn)生的火災(zāi)、爆炸和毒物泄漏等重大災(zāi)害事故也屢屢發(fā)生，嚴(yán)重危及了城市安全。為了城市的安全，必須把城市重大危險源的控制與管理提到重要位置。
危險源對象是指工業(yè)生產(chǎn)過程中所需的以及各種生產(chǎn)場所擁有的設(shè)施或設(shè)備，如罐區(qū)、庫區(qū)、生產(chǎn)場所等對象。這些對象有各種易燃、易爆、毒性等危險物質(zhì)，對安全生產(chǎn)和人身安全構(gòu)成了極大的威脅。它們的特性參數(shù)是重大危險源監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)所要關(guān)注的主要參數(shù)，將這些參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換成計算機(jī)所能識別的信號，進(jìn)行計算機(jī)對重大危險源的檢測、監(jiān)視、預(yù)警和控制，預(yù)防重大事故的發(fā)生，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的。
二、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
在可燃?xì)怏w、危險化學(xué)品、固體廢棄物、危險設(shè)備等行業(yè)，實時監(jiān)測重大危險源和其他高風(fēng)險場所、裝置的運行和管理狀況，提高安全監(jiān)管部門和相關(guān)單位的安全生產(chǎn)日常監(jiān)管、風(fēng)險管理、預(yù)測預(yù)警和應(yīng)急處置能力，有效降低安全生產(chǎn)事故率，并為市領(lǐng)導(dǎo)掌控本市安全生產(chǎn)總體情況提供服務(wù)。
從政府角度分析：
◆ 通過本系統(tǒng)能夠為各級安監(jiān)部門全面、準(zhǔn)確、快捷掌握生產(chǎn)企業(yè)的實時生產(chǎn)狀況。
◆ 通過本系統(tǒng)能夠幫助各級安監(jiān)部門全面掌握所監(jiān)管的各個生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)情況，如各企業(yè)的基本情況、各企業(yè)重大危險源的情況、應(yīng)急預(yù)案、生產(chǎn)過程中的規(guī)范要求及安全人員的監(jiān)督狀況等，實現(xiàn)企業(yè)的安全監(jiān)管。
◆ 通過此系統(tǒng)能夠幫助各級安監(jiān)部門監(jiān)管各類重大危險源詳細(xì)的生產(chǎn)狀況及位置分布。
從企業(yè)角度分析：
◆ 可對各類涉及安全生產(chǎn)重要崗位的人員和操作過程進(jìn)行監(jiān)控錄像。
◆ 對各類涉及安全生產(chǎn)車間、倉庫等場所的重要數(shù)據(jù)（如有毒氣體濃度、溫度、壓力）進(jìn)行監(jiān)測，超限時進(jìn)行報警。
◆ 可對安全生產(chǎn)內(nèi)部管理文件、信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)放、申報。
◆ 可對危險化學(xué)品儲罐區(qū)、倉庫等進(jìn)行監(jiān)控錄像。
◆ 通過網(wǎng)絡(luò)，如計算機(jī)、手機(jī)，企業(yè)管理人員不管身在何處，可以實現(xiàn)對本企業(yè)重點部門的實時現(xiàn)場監(jiān)控，并可發(fā)出相關(guān)指令。
系統(tǒng)總體框架如下：
2.1、危險源數(shù)據(jù)中心管理平臺設(shè)計
危險源管理系統(tǒng)從邏輯上被分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層和功能實現(xiàn)層。其中數(shù)據(jù)采集層為軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)層，主要負(fù)責(zé)各種數(shù)據(jù)信息的采集，包括危險源各監(jiān)測點的實時信息、危險源的地理系統(tǒng)GIS信息、海量的報警信息等，因此對軟件平臺有很高的要求。
◆各種管理信息平臺集成:
項目中要求危險源管理系統(tǒng)具有與ERP系統(tǒng)、設(shè)備診斷系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)等系統(tǒng)進(jìn)行整體融合和集成。
◆企業(yè)信息安全:
該項目中保證生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)與辦公網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在共享的情況下充分保證綜合自動化控制系統(tǒng)安全不被侵?jǐn)_。
◆系統(tǒng)擴(kuò)展性:
系統(tǒng)具備良好的擴(kuò)展性，為以后系統(tǒng)的擴(kuò)展留下充足的擴(kuò)展空間。
由于危險源監(jiān)控管理系統(tǒng)需要一個高性能、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺的實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備強(qiáng)大的功能性和靈活性，與實時系統(tǒng)的高時效性和高壓縮比完美的結(jié)合在一起，實現(xiàn)危險源管理與工廠現(xiàn)場的無縫結(jié)合。
企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫以對多個平臺的完美支持，完全的分布式架構(gòu)，豐富的企業(yè)級應(yīng)用為城市應(yīng)急指揮系統(tǒng)提供基礎(chǔ)實時數(shù)據(jù)信息，可提供全系列的工業(yè)通訊接口及信息化業(yè)務(wù)接口，提高智能城市的管理水平。
2.2 、危險源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
為了保障底層數(shù)據(jù)的集成以及快速通訊，需要建立一套靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
（1）采集不同廠家的儀器儀表數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。
（2）支持多種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括GPRS網(wǎng)絡(luò)、VPN、以太網(wǎng)、總線等。
（3）對上級調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)能夠以統(tǒng)一的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
（4）現(xiàn)場環(huán)境惡劣，通訊系統(tǒng)支持無人值守。
（5）危險源分布范圍廣，維護(hù)人員能夠做遠(yuǎn)程組態(tài)、遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程診斷。
（6）設(shè)備多，系統(tǒng)支持海量通訊。
三、系統(tǒng)平臺選型
3.1、危險源數(shù)據(jù)中心管理平臺選型
基于方案設(shè)計以及需求分析，城市危險源監(jiān)控軟件平臺推薦使用力控企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace，這是一款高性能、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺的實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，同時具備以下特點：
1、海量的數(shù)據(jù)存儲，單節(jié)點支持百萬級測點，適用城市危險源測點多的環(huán)境，以及針對危險源分布廣的特點做集中管理。
2、豐富的設(shè)備采集接口，支持主流DCS、PLC、DDC、現(xiàn)場總線、智能儀表等設(shè)備，并提供驅(qū)動定制，適合現(xiàn)場危險源監(jiān)測的儀器儀表種類多的情況。
3、與GIS系統(tǒng)無縫集成，從而通過危險源的監(jiān)控，快速定位到危險源點，以便響應(yīng)處理。
4、支持變量在線組態(tài)，滿足現(xiàn)場隨時增加危險源測點的需求。
5、支持設(shè)備自動添加，儀表廠家通過約定的協(xié)議，新增的設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)中，即可實現(xiàn)設(shè)備以及對應(yīng)的變量自動添加，無需手動操作。
6、支持海量無線通訊平臺，實現(xiàn)多臺設(shè)備的無線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能。
7、具有豐富的數(shù)據(jù)接口Phi，它是一種用來在pSpace實時數(shù)據(jù)庫以及關(guān)系數(shù)據(jù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲的工具，它能夠方便的將pSpace中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計并轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，從而減少了歷史查詢給pSpace性能帶來的壓力，并為上層分析功能應(yīng)用提供了一個新的查詢歷史數(shù)據(jù)入口，經(jīng)過統(tǒng)計后的數(shù)據(jù)能更方便的被上層應(yīng)用所用。
3.2、危險源監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型
基于網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計，設(shè)備推薦使用力控的采集網(wǎng)關(guān) pFieldComm。
本裝置可以從通訊協(xié)議級實現(xiàn)串口（ 包括RS232、RS485、RS422等）、以太網(wǎng)、各種現(xiàn)場總線（包括CAN、LonWorks、Profibus等）通訊網(wǎng)絡(luò)的相互轉(zhuǎn)換。以便與其它設(shè)備或調(diào)度間進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)交換。pFieldComm采集網(wǎng)關(guān)采用高性能嵌入式計算平臺，內(nèi)嵌通信采集規(guī)約庫和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約，可以實現(xiàn)采集多個不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)集中匯總、分類和預(yù)處理，并對多個上級調(diào)度等平臺系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
對于城市危險源監(jiān)控，它具有以下特點：
1、硬件采用低功耗，無風(fēng)扇設(shè)計，適合現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，支持無人值守。
2、硬件具備遠(yuǎn)程維護(hù)與部署的功能。
3、具備多種工業(yè)通信協(xié)議驅(qū)動接口選擇。
4、支持?jǐn)嗑€緩存和冗余功能。
四、系統(tǒng)功能展示
4.1、設(shè)備實時監(jiān)控
系統(tǒng)可以實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，以及對工藝參數(shù)進(jìn)行查詢。
4.2、報警管理
系統(tǒng)可實時顯示并記錄現(xiàn)場危險源參數(shù)的各種報警信息，同時可將報警內(nèi)容通過郵件、短信等方式發(fā)送給對應(yīng)的人員。
4.3、趨勢曲線和報表
提供查詢?nèi)我庾兞康膶崟r歷史曲線，以及任意時間段的歷史數(shù)據(jù)報表。
4.4、日志查詢
將各種組件的狀態(tài)信息和相關(guān)通信信息統(tǒng)一管理起來，用戶可以通過日志來了解軟件的運行情況以及操作記錄。
4.5、系統(tǒng)自診斷功能
通訊過程中有故障自動診斷和自動恢復(fù)的功能。
4.6、與GIS的集成
基于城市危險源與地理位置緊密關(guān)聯(lián)的特點，我們將采集軟件系列與GIS系統(tǒng)無縫集成。
（1）建立了公司核心管網(wǎng)的地理信息數(shù)據(jù)庫。
（2）建造危險源分布點系統(tǒng)模型。
（3）把危險源分布點信息、企業(yè)信息等綜合到數(shù)據(jù)庫中。
（4）提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫管理、規(guī)劃、管道工程輔助設(shè)計、事故處理、數(shù)據(jù)查詢分析、輸入、編輯及維護(hù)。
4.7、與視頻的集成
通過監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控點的結(jié)合，能快速定位到危險源。
4.8、與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的交互
監(jiān)控中心與關(guān)系數(shù)據(jù)之間交互，即將監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計并轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，并為上層分析功能應(yīng)用提供了一個新的查詢歷史數(shù)據(jù)入口，經(jīng)過統(tǒng)計后的數(shù)據(jù)能更方便的被上層應(yīng)用所用。
五、結(jié)語
通過力控科技提供的產(chǎn)品，監(jiān)控管理平臺可以監(jiān)管轄區(qū)內(nèi)全部?；髽I(yè)的生產(chǎn)、儲存等狀況，也可以查詢各企業(yè)所有的歷史數(shù)據(jù)，同時領(lǐng)導(dǎo)可以通過網(wǎng)絡(luò)對企業(yè)重大危險源發(fā)生的事故進(jìn)行重大危險源應(yīng)急處理預(yù)案的實施和指揮。
