重大危险源监控系统建设研究

　　一、前言

　　目前，我国的安全生产基础较为薄弱，煤矿、危险化学品等领域的重、特大安全生产事故时有发生，安全生产形势依然十分严峻。这种局面若不能有效控制，将直接影响我国经济的又好又快发展和社会主义和谐社会的构建。为此，必须从我国经济和社会发展的全局出发，按照“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，充分利用现代信息技术和安全科技，建立重大危险源监控体系，对重大危险源实施有效监控，防止和减少各类重、特大安全生产事故的发生，最大限度地保障人民群众的生命和财产安全。本文结合我市重大危险源监控的实际，对监控系统建设做了一些分析和研究。

　　二、系统建设需求及设计原则

　　(一)系统建设需求

　　据初步普查，我市重大危险源单位有近500家，其中危险化学品重大危险源单位就有460多家，主要涉及油库、化工仓库、液化气库、炸药仓库、加油站以及危险化学品生产经营企业。这些重大危险源单位存在着可能引起火灾、爆炸及毒物泄漏的场所和设施，若不能实施有效监控管理，就有可能发生重、特大安全生产事故。重大危险源监控系统平台建设，主要是为了满足我市对危险化学品重大危险源实施有效监控和监管的需要。

　　通过监控系统平台建设，将重大危险源单位(企业端)采集的现场视频信号及各种安全参数数据信号(如温度、压力、液位、有害气体浓度等)，通过宽带(光纤)网络传送到系统平台进行存储和显示，可实时了解重大危险源的安全和管理状况，并对可能使重大危险源由安全状态向事故临界状态转化的各种参数变化趋势给出预警信息,督促企业及时查找安全隐患并进行整改，把重大安全隐患消灭在萌芽状态。安全监管部门也可通过系统平台查阅企业端上传的有关数据，对可能存在重大安全隐患的单位实施重点监管。

　　(二)系统设计原则

　　从重大危险源监控系统平台的性能、质量和经济方面考虑，系统建设方案的设计应遵循五个原则：一是技术先进，运行可靠。要采用符合安全科技发展趋势的先进技术，并充分考虑技术的成熟性，保证系统安全平稳运行。二是资源整合，信息共享。要采用接口转换等技术手段，整合现有的资源，实现监控系统与部门业务系统等的互联互通，最大限度地共享信息。三是注重内容，讲求实效。既要重视系统软、硬件建设，又要重视信息源建设，保证系统的实用性。四是性价比高，支撑有力。既要重视系统功能和质量，又要考虑系统建设和运行成本，使系统具有较高的性价比，并能提供有力的技术支撑服务。五是立足当前，着眼长远。要充分利用网络的可扩展性，采用模块化结构，既满足当前的实际需要，又能适应技术和应用发展的要求。

　　三、系统组成及连接

　　(一)系统平台的组成

　　我市重大危险源监控系统平台建设，将应用GIS、GPS和自动检测与传感等高新技术，采用模块化结构和分布式存储系统。系统平台(不含企业端)主要由业务控制中心、监控中心和传输网络三大部分组成。业务控制中心包括中心管理服务器、存储服务器(含磁盘阵列等存储模块)、接入服务器和分发服务器等；监控中心包括中心控制台、远程副控台、数字显示终端、中心控制机柜和硬解码服务器等；传输网络有局域网、宽带广域网。企业端部分主要是视频服务器、摄像机和信息采集仪器等。

　　(二)系统的网络连接

　　重大危险源监控系统主要利用宽带(光纤)网络端口，将分散、独立的重大危险源远程监控终端(企业端)的图像及安全参数信息采集点进行联网，并与系统平台相连接，进行图像和安全参数信息的远程传输。企业端可采用两种方式接入监控系统平台。一种是通过ADSL线路配置固定IP的方式，每一线ADSL可支持一路监控点的数据上传；另一种是采用光纤线路配置固定IP的方式连接到系统中心平台，每个重大危险源单位可根据监控点数量配置合适的带宽，保证图像等视频数据上传质量。

　　四、系统设备配置

　　(一)企业端设备配置

　　每个重大危险源单位可根据自身实际，设置1个或多个监控点，主要配置视频服务器、摄像机、信息采集仪器和报警装置等设备。

　　1、视频服务器。视频服务器是将现场采集的视频图像、参数数据和语音等信息经过数字压缩后，通过网络向系统平台数字图像显示系统传输信息的设备。

　　2、摄像机。在每个监控点安置可控组合的一体化摄像机或固定方位摄像机，对现场及周边环境进行多方位、全天候的视频信号采集。

　　3、信息采集仪器。每个重大危险源单位，可根据自身工艺、设备的监控要求，设置相应的安全参数信息采集仪器，实时采集有关安全参数数据。

　　4、报警装置。企业可设置警灯、警号等报警装置，并进行有关报警参数设定实现报警功能。

　　(二)系统平台设备配置

　　1、中心管理服务器。中心管理服务器是整个系统的控制管理中心，它负责存储服务器、中心控制台、远程副控台、显示终端以及企业端视频服务器的注册、逻辑连接和工作状态监视管理等。

　　2、存储服务器。存储服务器是整个系统的存储管理中心，它负责所有图像和参数信息数据库存储模块的管理和监测，平衡网络中数据信息流，并对企业端视频服务器传送的视频信息包，按照编号、时间和安全等级进行分类存储，并建立完善索引目录。

　　3、分发服务器。分发服务器是对设备的注册和心跳等管理的服务，它利用一定的触发机制，解决因用户热点访问引起的接入带宽不足，有效抑制流量风暴。

　　4、接入服务器。接入服务器用于接收设备的注册，管理设备的状态，发送设备故障信息，管理企业端视频服务器的报警，以及为企业端提供服务。

　　5、硬解码服务器。硬解码服务器可将各路视频数据数字信号转为模拟的视频信号，输入到显示墙进行统一显示，并满足多场景同时观看的需要。

　　6、综合管理服务器。综合管理服务器负责用户管理、机构(区域)管理、系统平台设备管理、网络维护管理，以及权限管理、日志管理、报警信息管理和信息查询等。

　　7、数字显示终端。数字显示终端由若干台带高分辨率显示器的PC机组成，每台显示终端可根据中心控制台的指令，按照预先设定的显示方式显示单路或多路视频。

　　8、中心控制台。中心控制台是整个图像和参数处理系统的操作界面，也是整个系统平台的核心控制部分，用户通过对它的操作，来实现系统管理和图像及参数管理。

　　9、远程副控台。通过远程副控台，企业可根据获得的授权，对WAN上相关的图像或历史记录进行访问和调用。

　　五、系统平台主要功能

　　我市重大危险源监控系统平台将具备图像显示、报警、控制和管理功能，能够实现对重大危险源的远程实时监控，并为分类监管提供依据。

　　(一)图像功能

　　一是系统平台可对企业端采集和传输的图像信号进行实时播放、历史播放和播放控制，使监控管理人员直观了解和掌握重大危险源监控现场的安全状况。二是可进行图像显示方式顺序切换和分组切换设置，实现图像切换和控制功能。三是可对图像进行放大、缩小操作，可定格抓拍画面并进行彩色打印，并可根据授权对重要图像文件对外备份，转存到录像带或光盘，以及根据授权操作有关图像。四是可进行历史图像查询和回访，了解重大危险源的历史图像资料。

　　(二)报警功能

　　一是系统平台可通过外接总线或直接报警设备(如紧急按钮、警灯、警号等)，实现报警功能；二是可通过报警参数设置和报警联动功能设置，完成报警联动控制；三是可实现图像丢失报警、图像遮挡报警以及图像框定区域的变化移动报警等；四是能够检测出总线上外挂设备的工作状态，当总线发生故障或总线设备消失后，能够及时向中心管理服务器报警。报警是监控系统平台不可或缺的一项功能，它能起到警示作用，让监控管理人员及时了解重大危险源有关安全数据的变化或出现的异常情况，及时查明变化或异常的原因，并采取必要的应对措施，避免情况恶化或发生事故。

　　(三)控制功能

　　系统平台具有传统监控矩阵控制主机的全部功能，能实现音视频切换、云台镜头控制，远程现场辅助开关灯光、雨刮等的开闭控制，以及实现报警信息联动控制，保证企业端采集、传输的图像、安全参数数据信号的真实性和可靠性，并根据实际需要进行某些控制操作，全面掌握重大危险源的安全状况，为分级监控和分类监管服务。

　　(四)初始化设置功能

　　企业端服务器初始化设置的内容包括设备IP、网关IP、设备编号、逻辑名等，初始化后，设备参数的设置和修改可通过现场或远程进行。监控中心存储服务器的初始化设定，包括设定各路图像的存储位置、安全等级等；数字显示终端的初始化设定，包括分组切换、顺序切换显示方式的设置，以及报警信息的自动显示和报警状态的自动切换设置等；中心控制台的初始化设定，包括对系统员、操作员帐号、密码和操作控制权限的初始化设定。

　　(五)权限管理功能

　　系统可设置多重网络身份识别，防止系统被非法使用和操作。如用户可通过帐号和密码确认自己的身份，并根据授权实现相应访问操作功能；监控中心可根据授权情况接受用户的控制请求和返回相应的数据。

　　(六)其他管理功能

　　如用户远程网络管理功能，系统设备检测功能，时间同步功能，电子地图功能，日志管理功能，操作人员管理功能，以及用户管理功能等。

　　六、结束语

　　目前，我国重大危险源监控平台建设仍处试点阶段，重大危险源监控技术及应用软件开发还有待深入和完善。但随着我国安全科技研究和应用水平的不断提高，将为重大危险源监控系统建设提供强有力的技术支撑和服务。只有建立完善国家、省、市、县四级重大危险源监控体系，才能切实提高重大危险源监控监管水平，从源头上控制重、特大安全生产事故发生，为社会主义和谐社会的构建创造良好的安全生产环境。