重大危險源監控監測原理
根據濱州市安全生產委員會安委文件規定(濱安發【2016】33號文）對各縣（區）重大危險源企業信息監控監測接入市安監局云平臺工作的實際需要，為監控對象設立可燃、有毒、濃度、溫度、濕度、液位、壓力等參數傳感器以及視頻攝像設備，通過這些設備收集重點部位現場實時信息，傳送到企業內部監控主機，實現企業內部監控監測，并將現場信息通過廣電專網傳送到政府相關監管部門，從而實現重大危險源的多級監控監測。
二、高危企業在線監測監控及預警系統技術標準
任何災害或事故的發生都有一個發生和發展的過程，“醞釀伊始必有端倪，臨近事故更有征兆”。高危企業在線監測監控及預警系統能夠發現這些“端倪”和“征兆”，并在事故發生前進行預警，在緊急狀態下還會觸發必要的應急救援指揮調度，以便抑制事故發生或減少危害波及的范圍。系統可以接入的信號來源多種多樣，信號的類型也是多種多樣，采用通用的標準數據接入規范和數據處理方式，實現對各種不同來源、不同類型的監測監控信號的統一接入和處理，為監測預警系統提供基礎的支撐和保障。
企業按照“政府指導、企業自主建設”為原則，全市重大危險源企業及其他高危企業實現在線監測監控及預警。通過企業自建的攝像頭和傳感器，利用物聯網技術，對危險源、重點場所、風險隱患部位等監控對象的受控設備設施的壓力、溫度、易燃有毒有害氣體濃度等安全技術參數等數據實施在線監測、實時監控和聯動預警，并記錄存儲。按照政府監管部門要求，利用實時監控監測預警主機，采集企業現場實時信息，通過網絡專線將重大危險源、重大風險、重大隱患監控監測模擬量數據進行實時轉發，實現多級監控，一旦超出限定值，系統自動向設定人員發送手機預警短信。政府監管部門可以通過實時監控監測預警主機轉發的監控對象監測監控預警數據進行監管、巡察和應急處置。可在監督檢查、事故調查、救援評估時調取企業在線或歷史監控數據，作為黑盒子進行數據回溯分析。同時可實現以下功能：
序號 | 模塊功能 | 功能描述 |
一、政府端功能 | ||
1 | 監控監測監管 | 1、政府部門的監管人員設定。 2、如果企業報警值達到通知政府部門的條件（一級是企業、一級以上是企業+政府），系統會自動發送報警短信通知本列表的值班人員。 |
2 | 主機狀態 | 1、對前端監控主機的狀態實時監測，提供正常、報警、斷線三種狀態（10秒鐘更新一次），主機在正常運行狀態下為綠色標志顯示，主機在報警狀態下為紅色標志顯示，主機在斷線狀態下為灰色標志顯示。 2、主機在報警、斷線狀態都會自動發送短信通知值班人員，恢復到正常狀態也會通知值班人員。 3、通過該界面可以一目了然地看到所有接入重大危險源監管平臺每家企業的主機狀態，并且是實時刷新顯示，便于政府部門監管。 |
3 | 監控監測 | 包括視頻監控和模擬量監測兩部分： 1、視頻監控能對攝像畫面進行錄像拾音、回放、轉動控制、鏡頭縮放等動作，實現對監控點實時的視頻圖像監控。 2、提供實時圖像監控的輪巡顯示（具有分割器功能主機提供）； 3、自動存儲視頻圖像和模擬量：1）企業視頻每月存儲容量計算：250M/小時*24小時*30天=180G*4個攝像頭=720G；2）政府視頻存儲：監測數據一直自動保存，視頻圖像在報警時自動開始錄像保存，直至報警恢復正常或核實后取消報警。 4、可以查詢檢索歷史圖像，回放歷史監控記錄，提供對實時監控及歷史圖像的管功能。 5、模擬量監測是將監測點的濃度、溫度、濕度、壓力、液位等數據參數傳感器信息上報政府安監部門，實現實時監測信息向政府監管部門的傳輸和自動處理。 6、將參數數據發送到系統中保存，實現歷史監測數據記錄的存儲，并可以對歷史數據記錄進行查詢和曲線分析。 7、可以看到每家企業的值班人員、歷史監控記錄和歷史報警記錄等。 |
4 | 主機報警 | 1、可以實時查看報警的企業名單，系統自動每隔10秒鐘刷新一次采集的數據。 2、一旦數據發生較大變化，超出設定的上下限值，就能在系統中自動進行聲音報警。 3、自動提供GIS地圖閃爍報警（報警企業必須在注冊時就在地圖做好定位），可在GIS地圖上顯示報警信息。 4、根據報警級別自動向企業、政府部門值班人員手機群發短信（需提前設置好企業和政府部門值班人員，短信按每條0.1元收費）。 5、系統自動生成報警記錄，內容包括報警企業、監測設備編號和名稱、報警時間、報警級別、報警值，并對報警記錄進行跟蹤處理，直至消除。 6、系統自動彈出視頻界面，模擬量疊加顯示，視頻攝像定位顯示事發現場，并可以查看該危險源點報警的應急處理方法。 7、企業確認報警后，可聯動視頻查看現場，遠程控制攝像頭，轉動調整監控方位，相關視頻圖像及監控參數信息第一時間反映在政府監控平臺上，政府可以根據實際報警情況作出相應的反映。（需滿足以下條件：1）攝像頭需具備云臺功能；2）具備云臺轉到傳感器報警點的功能；3）在后臺攝像頭與傳感器綁定） |
二、企業端功能 | ||
1 | 值班管理 | 1、企業的值班人員設定； 2、如果企業報警值達到報警的條件，系統會自動發送報警短信通知企業設定的值班人員。 |
2 | 視頻參數設定 | 依次填寫監控設備的編號、名稱、地址、外網IP地址、通道、端口、控制端口，以便訪問企業視頻。 |
3 | 模擬量參數設定 | 根據企業現場探測器的實際情況，輸入各種參數值，以便對模擬量進行監測。 |
4 | 監控監測報警 | 包括視頻監控和模擬量監測兩部分： 1、視頻監控能對攝像畫面進行錄像拾音、回放、轉動控制、鏡頭縮放等動作，實現對監控點實時的視頻圖像監控。 2、提供實時圖像監控的輪巡顯示（具有分割器功能主機提供）； 3、自動存儲視頻圖像和模擬量：企業視頻每月存儲容量計算：250M/小時*24小時*30天=180G*4個攝像頭=720G 4、可以查詢檢索歷史圖像，回放歷史監控記錄，提供對實時監控及歷史圖像的管功能。 5、模擬量監測是將監測點的濃度、溫度、濕度、壓力、液位等數據參數傳感器信息上報政府安監部門，實現實時監測信息向政府監管部門的傳輸和自動處理。 6、將參數數據發送到系統中保存，實現歷史監測數據記錄的存儲，并可以對歷史數據記錄進行查詢和曲線分析。 7、手機可遠程查看視頻，模擬量疊加在視頻上顯示。 8、一旦監測數據發生較大變化，超出設定的上下限值，系統根據報警級別自動向企業、政府部門值班人員手機群發短信（需提前設置好企業和政府部門值班人員，短信按每條0.1元收費）。 9、一旦監測數據發生較大變化，超出設定的上下限值，監控主機會進行聲光報警（需配備聲光報警器）。 |
三、功能框架圖
高危企業在線監測監控及預警系統組
成
系統硬件
主要包括三部分：視頻和傳感器、企業端實時監控預警主機、政府端監控系統。
1、視頻和傳感器：包括穩壓電源、解碼器、云臺、防護罩、鏡頭和攝像機，氣體濃度、壓力、溫度、濕度、液位等傳感器，用于采集監控對象的有關物理參數和視頻信號。
2、企業端實時監控與預警主機：必須通過國家安監總局技術評審，內置多路視頻及多路模擬量采集。用于采集企業實時監控的視頻信號和傳感器的信息。
3、政府端監控系統：可以利用監控計算機、大屏幕投影顯示系統對發生報警的企業進行遠程實時視頻監控，同時也能查看報警的危險源實時參數變化，并綜合企業的安全信息進行救援指揮。硬件說明如下：
（1）傳感器（變送器）
傳感器包括：可燃氣體濃度傳感器、有毒氣體濃度傳感器、溫度壓力傳感器等。傳感器可以選擇帶前端液晶顯示或不顯示的，防爆現場的傳感器需采用通過防爆標準的外殼。 附件：防爆軟管，用于在防爆安裝條件下連接傳感器和線路防護鋼管。
可燃氣體變送器
（2）攝像機
普通彩色攝像機：一般需要低照度攝像機。
一體化彩色攝像機（帶云臺解碼器）：可以遠程遙控攝像機上下左右轉動和鏡頭縮放。 高速或恒速球型攝像機：已內置一體化攝像機和云臺解碼器。
攝像機
防爆云臺
防爆罩
（3）數據及視頻傳輸線及布線
模擬量數據線：一般采用普通電信線，在總線傳輸時要用屏蔽雙絞線。
視頻線：一般采用屏蔽同軸視頻線，遠距離傳輸可采用五類線調制傳輸。
云臺控制線：一般采用普通電信線，長距離時要用屏蔽雙絞線。
布線輔材：一般線纜穿鋼管，鋼管要良好接地。
（4）實時監測與預警主機
實時監控及監測預警主機實時采集現場視頻信號和有毒可燃氣體濃度等安全生產監測信息，通過有線或無線網絡系統，傳送到企業監控中心，也可同時通過網絡傳送到指揮中心。平時安全監管人員可以隨時瀏覽安全監管現場的實時圖像和監測數據曲線，當收到數值超限產生預警和報警后，報警信息上傳觸發企業安全部門和政府安全生產監管部門的監控計算機的軟件，彈出報警界面，啟動聲光報警器，并將數據和圖像錄制留存。企業和安監局監管人員可以根據氣體種類，危害大小，啟動相應的應急預案。在應急救援時，圖像和數據可以用于指導救援。主機有現場圖像數據存錄能力，在采用先進的視頻和數據采集傳輸系統的基礎上整合為一個完整的監控系統。
1、通用性：監控系統的設計符合國際工業監控與開放式設計標準。
2、可靠性：監控系統符合電磁兼容性和電氣隔離性能設計要求，不影響被監控設備正常工作。監控系統具有自診斷功能。
3、穩定性：系統采用嵌入式LINUX操作系統，運行穩定可靠，不死機。停電后來電自動啟動。
4、可維護性：系統運行進行在線運行狀態診斷和監測，能及時發現系統各功能單元故障情況，便于系統故障的維護處理。
5、擴充性：系統的軟硬件設計采用模塊化可擴充結構及標準化模塊接口，便于系統適應不同規模和功能要求的監控網絡系統。
6、系統應采用模塊化設計，擴容時，通過增加相應采集模塊即可完成。
7、靈活性：系統組網方式靈活，功能配置靈活，各類型資源可方便融入組網方案之中，系統軟件功能全面，配置方便。
監控預警主機功能示意圖
（5）網絡傳輸設備
ADSL寬帶及光纖的各種寬帶有線網絡，也支持CDMA/GPRS等無線數據網（選項）；設備為：網絡寬帶路由器、網絡交換器或CDMA/GPRS無線路由器。
1、網絡寬帶路由器：連接重點企業實時監測與預警主機和寬帶網。
2、網絡交換機：企業內連接實時監測與預警主機和企業安全科監控計算機。
3、CDMA/GPRS無線路由器：在沒有有線網絡或移動圖像監控時用。
（6）監控中心設備
1、網絡交換機：連接應急救援指揮中心與公網
2、通信和數據服務器：實現與前端實時監測預警主機的通信，數據采集。服務器安裝數據庫
3、監控服務器：安裝C/S或B/S結構平臺客戶端監控軟件，實現現場圖像瀏覽監控和數據顯示監控，對于報警時發生的圖像數據在本機存錄
4、安裝解碼卡：把企業實時圖像數據直接連接到應急救援指揮中心大屏顯示。四、功能框架圖
1.模擬量監控：實時采集監測現場安全參數（有毒可燃氣體濃度等）。各個傳感器采集的監測數據，通過變送器轉化為標準模擬量電流信號，或轉化為總線制信號接入重點企業實時監測與預警主機在企業安全部門及應急救援指揮中心實現數值及曲線顯示，并存入數據庫。
2.視頻監控：實時觀察監控重點監管企業現場，安裝的攝像機可通過轉動及縮放功能對出入口或設備進行監控，平時自動復位監控預定的出入口或關鍵設備處。
3.視頻移動報警：內置VMD電路的攝像機可以當報警探頭使用。檢測電路首先會將靜態圖像貯存起來，之后，如果發現畫面的變化量超過了預先設定的值，系統就會發出報警信號，以提醒安全管理人員或啟動錄像機。VMD電路有模擬式和數字式兩種。模擬式電路主要通過檢測布防區域的畫面亮度來探知變化；數字式電路則可以對布防區域內成百上千個單元進行電子分析，可以在圖像上標出檢得異動的位置和移動目標的前進路徑，并驅動警號或警燈發出警告信號。
4.在監測參數超過預設的報警限值（可設四個報警限，三個是預警限）時報警，報警時，報警畫面和報警點相應信息均自動在本地和安監局端監控計算機屏幕彈出。
5.報警聯動攝像機，鎖定報警傳感器對應的監視場所。
6.短信應急報警：與第三方安全硬件設備、系統設備、軟件系統等系統無縫對接，自動接收報警信息；自動將報警郵件轉化為短消息，及時發送給預定的接收人手機上；實現真正24小時不間斷預警，讓網管更有效率，避免不必要的損失。
7.所有視頻和傳感器實測數值均能保存，值班人員可根據授權隨時調用。
8.實時數值可以水印疊加在實時圖像上保存。
9.視頻監控和數據監控集成為一完整系統，同時為方便用戶使用，提供視頻數據合一的客戶端程序，可在一個界面內完成視頻和數據的實時監控任務。
五、界面原型
設備監控監測狀態界面
歷史報警記錄
視頻監控界面
模擬量監控界面
