重大危险源的监控措施

    安全监督管理部门应建立重大危险源分级监督管理体系，建立重大危险源宏观监控信息网络，实施重大危险源的宏观监控与管理，最终建立和健全重大危险源的管理制度和监控手段。
    生产经营单位应对重大危险源建立实时的监控预警系统。应用系统论、控制论、信息论的原理和方法，密切结合自动检测与传感器技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术，对危险源对象的安全状况进行实时监控，严密监视那些可能使危险源对象的安全状态向事故临界状态转化的各种参数的变化趋势，及时给出预警信息或应急控制指令，把事故隐患消灭在萌芽状态。
   
(一)重大危险源宏观监控系统
   
1．宏观监控的主要思路
    在对重大危险源进行普查、分级，并制定有关重大危险源监督管理法规的基础上，明确存在重大危险源的企业对于危险源的管理责任、管理要求(包括组织制度、报告制度、监控管理制度及措施、隐患整改方案、应急措施方案等)，促使企业建立重大危险源控制机制，确保安全。
    安全生产监督管理部门依据有关法规对存在重大危险源的企业实施分级管理，针对不同级别的企业确定规范的现场监督方法，督促企业执行有关法规，建立监控机制，并督促隐患整改。建立健全新建、改建企业重大危险源申报、分级制度，使重大危险源管理规范化、制度化。同时与技术中介组织配合，根据企业的行业、规模等具体情况提供监控的管理及技术指导。在各地开展工作的基础上，逐步建立全国范围内的重大危险源信息系统，以便各级安全生产监督管理部门及时了解、掌握重大危险源状况，从而建立企业负责，安全生产监督管理部门监督的重大危险源监控体系。
    重大危险源的安全监督管理工作主要由区县一级安全部门进行。信息网络建成之后，市级安全部门可以通过网络针对一、二级危险源的情况和监察信息进行了解，有重点地进行现场监察；国家安全监督管理部门可以通过网络对各城市的一级危险源的监察情况进行监督。
   
2．宏观监控系统的设计思想
    各城市应建立重大危险源信息管理系统。该系统包括各企业重大危险源的普查分类申报信息、危险源分级评价信息、企业对重大危险源管理情况信息及事故应急救援预案，以及安全监督管理部门对重大危险源的监察记录等信息，有条件的城市可建立以地理信息系统为基础的重大危险源信息管理系统，使重大危险源的分布情况更加直观。该系统可以把安全监督管理部门对重大危险源监控管理工作提高到一个新的档次，直接通过计算机实现对各企业重大危险源监控工作的监督管理及跟踪企业重大危险源的分布变化情况，使安全监督管理部门的管理工作从直观性到实时性都有很大的提高，为安全监督管理部门更好的服务。
    为了便于信息的传递和更新，各城市应建立各区县安全监督管理部门与市安全监督管理部门的信息网络系统，以拨号连接方式建立网络，定期进行数据的更新。
    设立国家重大危险源监控中心，建立以地理信息系统为基础的重大危险源监控总系统，并搜集各城市重大危险源的分布管理情况，对已经建立地理信息系统的城市可以将城市重大危险源的分布、状况信息和管理情况直接在总系统的电子地图上显示出来，为国家安全监督管理部门决策服务所用。待条件成熟之后，可以把重大危险源监控总系统、各城市的监控子系统以及企业的计算机监控系统通过网络相连。
   
3．宏观监控系统网络设计方案
    各子系统要求采集城市所辖的重大危险源信息，在各城市的地理信息系统(电子地图)上进行危险源信息的统计、报表以及多媒体信息显示，并将危险源信息和监察企业执行重大危险源安全管理有关规定的情况及时发送给监控总系统。
    监控总系统要求上国际互联网(Internet)，建立自己的网络主页(Home-Page)，以便子系统和其他授权用户可以在网上访问总系统的主页，子系统将危险源信息和监察企业执行重大危险源安全管理有关规定的情况通过Internet及时发送给监控总系统。
    重大危险源宏观监控系统的网络组成结构框图如图1所示。

图1  重大危险源宏观监控系统的网络组成结构框图

4．城市重大危险源信息管理系统
    城市重大危险源信息管理系统集计算机数据管理、多媒体、地理信息系统于一身，能够为领导和有关部门及时、直观、形象地提供重大危险源信息，以及发生事故后抢险、救援信息，有利于有关领导及时、准确地决策，最大限度地减少发生重大事故的可能性及事故后造成的各项损失。城市重大危险源信息管理系统为城市重大危险源的管理工作，在综合采用现代技术和科技新成果，提高此项工作的现代化水平方面探索了一条新路子。目前，北京、青岛等城市已在此方面做出了有益的尝试。
    系统的目标主要包括：
    (1)重大危险源信息(包括多媒体及地理信息)的管理；
    (2)重大危险源危险程度评估的计算机辅助分析；
    (3)重大危险源事故应急救援预案的形象表述；
    (4)为政府部门宏观管理和政府决策提供准确、全面、形象的信息、依据和手段，提高政府部门安全生产管理水平，促进重大事故隐患及重大危险源管理的规范化和科学化。
    图2说明了系统各功能的关系。

图2  地理信息管理系统各功能关系

(二)重大危险源实时监控预警技术
   
1．计算机控制系统的组成原理
    重大危险源计算机实时监控预警系统的主体框架如图3所示。
    其中危险源对象是指工业生产过程中所需的以及各种生产场所拥有的设施或设备，如罐区、库区、生产场所等对象。这些对象有各种易燃、易爆、毒性等危险物质，对安全生产和人身安全构成了极大的威胁。它们的特性参数是重大危险源监控预警系统所要关注的主要参数，将这些参数进行数据采集，转换成计算机所能识别的信号，进行计算机对重大危险源的检测、监视、预警和控制，预防重大事故的发生，实现安全生产的目的。

图3  重大危险源监控预警系统框架

    要达到重大危险源的计算机自动检测和自动控制的目的，还应将主计算机所计算出的结果动态反馈到危险源对象上去，由执行机构对危险源对象的各种参数进行控制，使之运行在安全范围以内。计算机控制系统的典型结构如图4所示。

图4  计算机控制系统的典型结构

众所周知，表征工业生产过程特性的物理参数(危险源对象)大部分是模拟信号，或者是开关量信号，而计算机采用的是数字信号。为此，两者之间必须采用模／数转换器(A／D)和数／模转换器(D／A)，以实现这两种信号之间的互相转换。尽管各种工业生产过程、危险源对象多种多样，但对其实施控制的计算机却大同小异，该计算机主要由硬件和软件两部分组成。
   
2．危险源数据采集与计算机巡回检测系统数据采集系统
    应用系统安全工程的理论、观点和方法，结合过程控制、自动检测、传感器、计算机仿真、数据传输和网络通信等理论与实践技术，构成易燃、易爆、有毒重大危险源监控预警系统。
    首先从危险源数据采集系统开始，分析哪些因素是造成事故的原因，找到需要采集的危险源对象和参数。
    将标准信号通过数据采集装置，转换成计算机能够识别的数字信号，用于控制或预警系统的后处理。
    数据采集装置可以是数据采集卡、单片机或PLC，它往往可以同时采集多路标准信号。如果需采集的标准信号很多，也可以选用多个数据采集装置。
    有的系统需要采用数据采集装置所采集来的数据，而且可能与数据采集装置相距很远，因而需要采用远距离通信技术将数据采集装置采集的数字信号传送到较远的监控计算机上。必要的时候，还要采用网络技术，将其连成局域网。整个数据采集系统采取分布式层级结构，其结构框图如图5所示。

图5  数据采集系统结构框图

3．计算机监控预警系统
    重大危险源对象大多数时间运行在安全状况下。监控预警系统的目的主要是监视其正常情况下危险源对象的运行情况及状态，并对其实时和历史趋势作一个整体评判，对系统的下一时刻做出一种超前(或提前)的预警行为。因而在正常工况下和非正常工况下应该有对危险源对象及参数的记录显示、报表等功能。
    (1)正常运行阶段。正常工况下危险源运行模拟流程和进行主要参数(温度、压力、浓度、油／水界面、泄漏检测传感器输出等)的数据显示、报表、超限报警，并根据临界状态判据自动判断是否转入应急控制程序。
    (2)事故临界状态。被实时监测的危险源对象的各种参数超出正常值的界限，向事故生成方向转化，如不采取应急控制措施就会引发火灾、爆炸及重大毒物泄漏事故。
    在这种状态下，监控系统一方面给出声、光或语言报警信息，由应急决策显示排除故障系统的操作步骤，指导操作人员正确、迅速恢复正常工况，同时发出应急控制指令(例如，条件具备时可自动开启喷淋装置使危险源对象降温，自动开启泄压阀降压，关闭进料阀制止液位上升等)；或者当可燃气体传感器检测到危险源对象周围空气中的可燃气体浓度达到阈值时，监控预警系统将及时报警，同时还能根据检测的可燃气体的浓度及气象参数(风速、风向、气温、气压、温度等)传感器的输出信息，快速绘制出混合气云团在电子地图上的覆盖区域、浓度预测值，以便采取相应的措施，防止火灾、毒物的进一步扩大。
    (3)事故初始阶段。如果上述预防措施全部失效，或因其他原因致使危险源及周边空间已经起火，为及时控制火势以及与消防措施紧密结合，可从两个方面采取补救措施：①应用“早期火灾智能探测与空间定位系统”及时报告火灾发生的准确位置，以便迅速扑救；②自动启动应急控制系统，将事故抑制在萌芽状态。