02m1危化企业安全生产综合监管信息平台方案设计初稿.docx
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02m1危化企业安全生产综合监管信息平台方案设计初稿
密级：
机密
编号：
稿本：
初稿（报审稿、正式稿）
册号：
第册（共册）
份数：
第份（共份）
危化企业安全生产综合监管信息平台
方案设计
编制单位：
迅天软件有限公司
编制日期：
2017年2月
危化企业安全生产综合监管信息平台
第一章项目概述
一、项目背景
“十一五”以来，党中央、国务院高度重视安全生产，确立了发展理念和“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。
随着安全生产信息化“十二五”规划的制定，建立健全重大危险源安全生产监测与应急救援体系成为一项日益重要和紧迫的任务。
加强对企业监管力度，规范安全基础信息管理，提高重大危险源监测和应急救援能力则是安全生产监督管理的主要工作之一。
近年来，危化品行业在经济生活中作用越来越大，安全管理面临的问题也日益突出：
一是企业设备设施日益老化陈旧，或简单维护或停产、改制、再起动，设备设施维修保养跟不上，存在大量事故隐患；二是基础管理工作存在严重缺陷，部分危化企业安全管理规章制度不健全、对重点部位和场所缺乏有效监管；此外，还有由于系统独立，各自作用，在重大事故情况下存在信息不畅，指挥不及时，错过最佳决策等严重问题的情况。
因此，建立一个实现统一联网、统一管理、统一控制和统一调度的综合性监管（调度）信息平台势在必行。
以科学发展观为指导，认真贯彻落实《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安监总局令第40号）、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》国发（【2010】23号）《安全生产“十二五”规划》和《安全生产信息化“十二五”规划》，改变安监局对企业的传统监管模式，实现从被动监管到有目的、有依据、有效果监管的转变，响应《中华人民共和国安全生产法》根据法律法规的规定及有关会议精神，拟结合安全生产现状，建设危化企业安全生产综合监管平台。
二、建设目标
1、危化品安全生产状态以及运输过程画面的实时展现，在监控中心、办公室和其它任何地点可以实时掌握危化产品生产运输等状况。
2、重大危险源区域安全生产危害的事前预警，实现综合防灾。
3、生产人员、设施、信息等安全资源的调度管理。
4、安全违规、隐患、事故的记录和处理等。
三、项目意义
加强对危化行业安全监管，确保危险化学品生产、经营、运输和储存安全一体化，实现对重大危险源的实时的监控预警，进一步落实危化行业安全监管责任，提高安全监管水平，预防安全事故发生，做好危险化学品企业应急救援预案的修订和审核备案工作以及重点危化企业应急演练，不断提高企业应急救援管理水平。
四、建设规范
《中华人民共和国安全生产法》
《安全生产“十二五”规划》
《安全生产信息化“十二五”规划》
《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发（【2010】23号）
《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安监总局令第40号）
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50169-2006
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
《重大危险源辨识》GB18218-2009
《信息技术设备包括电气设备的安全》GB4943-95
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计及验收规范》GB50058-92
《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ/232-92
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《民用工业建筑电气设计规范》GJT16-1992
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008
《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码》ISO/IEC14496-2
《用户终端设备耐过电压和过电流能要求和试验方法》YD/T870-906
《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：
通用要求》GB3836.1-2000
《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257
《电磁兼容试验和测量技术》GB17626
《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093
《防止静电、闪电和杂散电流引燃的措施》SY/T6319
《信息技术软件生存周期过程》GB/T8566
《计算机软件产品开发文件编制指南》GB/T8567
《易燃易爆罐区安全监控系统验收技术要求》GB17681
《石油化工企业设计防火规范》GB50160
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116
《建筑设计防火规范》GBJ500l6
《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》GB17914
《工业企业设计卫生标准》GBZ1
《生产过程安全卫生要求总则》GB12801
《生产设备安全卫生设计总则》GB5083
《石油库设计规范》GB50074
《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH30
第二章系统总体架构
一、设计原则
1、先进性：
系统采用符合信息技术发展趋势的先进技术，管理软件应在满足业务需求的基础上，具有技术先进、兼容性强、性能稳定、产品成熟等特点。
2、适应性：
系统切合本地实际，易于实施、管理和维护。
管理软件界面友好，通俗易懂、易于操作。
3、经济性：
系统建设要考虑数据存储、传输、备份和网络信息安全等方面，合理利用现有网络资源，保护现有投资，以较小的投入实现最佳的效果。
4、前瞻性：
系统架构和技术有一定的前瞻性，充分考虑未来发展管理变化需要，方便新业务和新需求的扩展和系统升级。
5、开放性：
可扩充性强，能支持光纤、电话线、无线等多种通信方式，兼容各类企业安全生产监控系统。
6、安全性：
系统建立在成熟稳定的硬件环境和软件环境基础上，通过完善的备份、恢复策略、安全控制机制、可靠的运行管理监控和故障处理手段保障系统的稳定、安全。
7、规范性：
系统设计规范、数据标准，完全符合国家技术标准和行业管理规范。
二、总体逻辑示意图
系统总体逻辑示意图如下图所示。
企业是安全生产责任的主体，基础数据源自于企业，通过网络传输到各区域安监局数据监控中心。
三、系统架构
企业端主要建设感知终端设备，其中包括视频和危险参数传感器，用以实现企业重点区域视频监控，温压流、气体浓度浓度的监测。
监测数据通过网络传输至安监局安全生产监管信息化平台展示。
第三章重大危险源实时监控及预警系统
一、系统简介
企业的重大危险源配备温度、压力、液位、流量等信息的不间断采集和监测系统以及可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能；对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，配备紧急切断装置；毒性气体的设施，配备泄漏物紧急处置装置。
安全监测预警系统需要实现在企业重大危险源的可燃、有毒气体浓度监测、温度、湿度、压力、液位、风向等参数监测。
二、系统组成
系统主要由现场参数监测仪表、数据采集设备、数据服务器、软件平台四个模块组成。
三、系统拓扑图
四、系统功能
1、实时在线监测：
实现实时在线监测设备参数，远程查看现场数据，减少安全生产管理人员在控制室与现场间来回跑动。
2、自动报警：
当数据超过阈值时，系统自动发出报警，为管理者及时提供报警信号，展开救援。
3、数据管理：
当前端采集数据之后，系统自动对数据进行存储、分析，为企业安全建设提供有力支持。
4、历史数据查询：
通过输入关键字或者选择日期，找到相关的历史数据，为数据的统计以及事故后的分析提供依据，有助于管理者了解动态。
5、报警信息统计与查询：
系统自动对已发生得事故信息进行统计，通过查询界面可以看到历史报警信息，为管理者加强安全生产管理提供依据。
五、主要设备概述
1、气体探测器
隔爆型气体检测报警仪，获得ExdIICT6隔爆防爆认证，适用于1、2区危险场合，是一种固定安装于存在可燃气体的工业场所，作为监测气体浓度的仪器。
是一种支持LCD显示/LED显示、智能红外双向遥控、4~20mA三线制电流输出的隔爆型变送器。
2、压力变送器
能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
3、温湿度变送器
通过湿敏和感温元件，感应温湿度物理变化生成数字或者模拟量信号，通过信号调理电路变送输出对应环境温湿度值的标准工业信号的集成电路模块。
4、流量变送器
用于测量流体流经动压测定装置或节流装置所产生的静压差，来显示流量大小的一种流量计。
应用于城市管线燃气的计量、工业燃气的计量、燃气调压站的计量、能源管理以及其它各种无腐蚀性气体的计量或流量控制等场合。
六、系统配置
序号
名称
主要参数
单位
数量
备注
1
甲烷可燃气体探测器
CH4检测范围：
0-100%LEL\ppm\%LEL
台
1
2
乙炔气体检测报警仪
C2H2检测范围0~100LEL%
台
1
3
一氧化碳气体检测报警仪
CO检测范围：
0~100ppm；0~200ppm；0~500ppm；0~1000ppm；0~2000ppm
台
1
4
硫化氢气体检测报警仪
H2S检测范围：
0~50ppm；0~100ppm；0~200ppm
台
1
5
氧气检测报警仪
O2检测范围：
0~25%vol；0~30%vol
台
1
6
氯气检测报警仪
CL2检测范围：
0~5ppm；0~10ppm；0~20ppm
台
1
7
压力变送器
隔爆型ExdIICT4超稳型表压输出信号:
4~20mA测量范围:
0~50kPa过程连接:
G1/2外螺纹全密封焊接不锈钢304精度0.2%供电12V带防水接线盒
台
1
8
温湿度变送器
测量湿度:
0％RH~100％RH温度:
0℃~50℃防爆等级为ExiaIICT6DC24V供电4-20mA输出
台
1
9
流量变送器
隔爆型适用于管道DN200配三阀组FZ30-4C12A\节流件HLGBH-20\差压对应流量量程0-1.6KPa输出4-20mA差压信号0.2级
台
1
10
安全监测数据采集终端
标准配置：
4路视频信号8路参数模拟信号
台
1
11
辅材
批
1
第四章视频监控综合管理系统
一、系统简介
该系统设计须依赖于网络平台，包括网络的拓扑结构、带宽状况、网络类型及网络管理，同时还要考虑到系统内部组织机构特点。
监控中心是网络平台的主体，统一配置、管理系统内的设备及用户信息。
在网络平台上，前端通过视频服务器接入N个图像，通过网络传输及控制，所有前端视频图像信息可以通过网络传输到监控中心，监控中心设有服务器作为数据库管理服务器，实现系统集中联网、统一管理。
危化企业前端可外接采集模块，可实时采集各危险源数据状态的变化，并把相关信息实时进行存储，网络传输。
系统通过网管、流媒体服务器、一系列管理设备实施对全网的信息处理和远程画面监管，从而真正实现危化企业系统综合监控应用。
二、系统组成原理
远程视频联网监控系统的技术原理如下：
每个危化企业配一台网络数字硬盘录像机，对视频信号进行数字化压缩，将压缩码流组成IP报文，通过TCP/IP协议，利用现有的ADSL数字网络，把这些IP报文传到监控中心实时解码输出视频图像，进行集中监控。
原理简图如下所示：
在上图中，PC管理主机可以通过IP网络，对前端的每一台视频服务器进行配置、管理、控制，可以实时监控每一台网络硬盘录像机的视频图像。
如果视频图像的数量太多，整个联网规模太大，一台管理主机可以同时监控很多台网络硬盘录像机的图像，通过PC机可以同屏多时显示多个危化企业的视频图像。
如果在PC机中插入多片视频解码卡，视频解码卡支持AV输出，可以组成电视墙，多台PC机可以组成巨大的电视墙，方便集中监控、管理。
三、系统总体结构
总体结构设计示意图：
管理中心的设计强化“监管”，包括对用户、设备及信息流的管理，可以做到对处理异常事件过程的实时查看，并能做到如同亲临现场的指挥效果，有利于提高处理异常事件的效率，同时减少不必要的失误。
危化企业的设计强化“执行”，包括对视音频的采集、存储、发送，构建本地报警联动装置，以及对报警信息的上传，异常事件的现场处理等。
四、系统详细结构
鉴于现有的网络情况和需求分析，本次方案设计为二层网络结构：
系统接入的所有危化企业作为第一级，监控中心作为第二级。
网络结构如下：
五、系统功能
视频监控综合管理系统首先要求在企业端建设视频监控点，企业将视频数据分为两路使用，一路通过企业局域网供自身监控机房使用，另一路通过网络上传到监控中心。
主要功能如下：
实时视频：
通过前端设备实时监测现场状况，支持用户多个角度查看现场的视频画面；支持通道切换、分屏显示，实现多个画面之间的切换。
历史视频：
视频回放功能是基于图像存储功能的，允许用户以多条件组合方式查询系统自动存储的录像以及用户通过“远程录像”功能保存的录像，从查询结果中选取需要的录像进行回放，以达到分时查看重大危险源现场画面的目的。
分组轮循：
分组轮循功能允许用户通过预先设置镜头的分组，系统根据用户设置，在分组范围内点播各个镜头的画面，以此实现对多个重要的视频监控对象之间或单个重点视频监控对象多角度的自动巡视。
应急联动：
当事故发生时，监控摄像头自动对准事故点，可远程了解事故现场的情况，为事故的救援提供决策支持。
六、主要设备概述
1、硬盘录像机
可实时显示监控网络内1-16路的实时视频图像，可以实现单画面，4画面，6画面，8画面，9画面，16画面分割显示，支持轮巡显示，支持视频本地存储。
（1）本地录像：
可以根据设定的录像时间自动录像或是接收视频服务器的报警信号作报警录像。
（2）实时视频图像抓拍：
实时图像抓拍是用来实时拍摄图像的辅助功能，它将动态的图像中的单帧图像以BMP的图像格式保存下来，可以对正在监视或正在回放的图像抓拍。
视频服务器图像D1JPEG抓拍：
视频服务器JPEGD1格式抓拍是指视频服务器的前端直接抓拍，它抓拍的格式为D1格式，清晰度不受网络传输的影响。
（3）音频监听及对讲：
客户端与前端设备之间可以进行双向语音传输。
客户端可以监听前端设备的音频，同时客户端可将音频发送到前端设备，与前端设备实现对讲。
（4）报警处理：
客户端接收到前端设备发送的报警信号后，客户端将根据设置启动录像，以及根据设置显示电子地图和显示实时图像。
（5）电子地图显示：
电子地图中包含了监控场景名称和该场景中的前端设备，点击电子地图上分布的前端视频设备图标，即显示该设备的实时图像。
（6）本地回放：
可以检索回放本地录像中的设备任意时间的视频文件。
（7）远程回放：
已经检索回放下载前端视频设备中的录像文件，或是检索回放下载其他视频的录像文件。
2、防爆网络视频摄像机
摄像机是前端摄像系统的关键设备，其作用是通过摄像内置的感光板将前端的现场图像将光信号转换成视频图像信号，并通过光纤或视频电缆传送到监控中心。
在高清监控技术构架下，单台高清摄像机能够相当于几台普通摄像机的监控覆盖面，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模，节省传输链路和设备，从而减少总体建设成本，高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。
一台高清摄像机即可实现原先需要多个摄像机才能达到的功能。
3、防水红外模拟枪机
主要特性：
采用新一代高灵敏度CCD
540TVL,图像清晰、细腻
低照度,0.001Lux @ （F1.2,AGC ON）,0 Lux with IR
支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控
支持3D数字降噪功能
支持SMART IR技术
符合IP66级防水设计,可靠性高
4、防爆红外模拟半球：
主要特性：
采用高性能SONY CCD
分辨率高,彩色600TVL,黑白650TVL,图像清晰、细腻
低照度,0.001Lux @（F1.2,AGC ON）, 0 Lux with IR
支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控
支持OSD菜单控制,适合客户自定义设置
支持数字降噪功能
支持数字宽动态功能
支持SMART IR技术
支持强光逆转功能
工程设计先进,三轴旋转,零角度监控,可靠性高
防暴:
IEC 60068-2-75测试,Eh,50J;EN 50102,超过IK10
符合IP66级防水设计,可靠性高
5、防爆模拟球机
主要特性：
（1）系统功能
采用1/4"索尼高性能CCD, 图像清晰
精密电机驱动, 反应灵敏, 运转平稳, 精度偏差少于0.1度, 在任何速度下图像无抖动
支持RS-485控制下对HIKVISION、Pelco-P/D协议的自动识别
支持三维智能定位功能, 配合DVR和客户端软件可实现点击跟踪和放大
支持英文菜单及操作提示功能, 用户界面友好
支持数据断电不丢失
支持断电状态记忆功能, 上电后自动回到断电前的云台和镜头状态
支持光纤模块接入
支持防雷、防浪涌、防突波 室外球达到IP66防护等级
支持3D降噪
支持RS-485线路故障诊断功能, 把故障信息, 如地址错误、波特率错误等以文字形式显示在视频画面上
支持曼码协议及线路故障诊断功能, 把故障信息, 如地址错误、波特率错误等以特殊字符形式显示在视频画面上
支持定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描等功能
（2）机芯功能
支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿、宽动态和低照度（彩色/黑白）自动/手动转换功能
（3）云台功能
水平方向360°连续旋转, 垂直方向-5°-185°, 无监视盲区
水平预置点速度最高可达150°/s, 垂直预置点速度最高可达100°/s
水平键控速度为0.1°-150°/s, 垂直键控速度为0.1°-100°/s
支持256个预置位, 并具有预置点视频冻结功能
支持4条巡航扫描, 每条可添加32个预置点
支持4条花样扫描, 总记录时间大于10分钟
支持比例变倍功能，旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整
七、系统配置
主要设备
主要功能
硬盘录像机
音视频信号、报警信号数字化压缩、编码；控制信号下达与接收
摄像机
视频信号采集
拾音器
音频信号采集
报警探头等
报警信号采集
第五章无线储罐安全监控系统
一、系统背景
在石油化工等危化行业的生产过程中，需要用储罐存储各种原料。
为了保证原料在存储过程中的安全，实时监测储罐的压力、液位、温度、湿度，液体表面的气体浓度，以及液体存入、放出过程中的流量、质量由为重要。
储罐大都安放在离厂区较远的地方，如何将储存原料的相关参数采集并传输至远方的控制中心，出现紧急情况时启动应急措施，一直困扰管理人员。
传统的储罐监控主要靠值班人员周期性巡检，人工成本高，人为因素多，存在较高安全风险。
为此，选用无线传感网络，对储罐的压力、液位、温度、湿度，液体表面的气体浓度，以及用户关注的其它参数进行实时监测，并在出现紧急情况时启动相应的应急设施。
二、系统简介
无线储罐在线监控系统利用无线传感网络技术搭建。
选用无线温湿度传感器、无线气体传感器，无线测控装置等等设备，采集储罐内液体温湿度、压力、气体浓度（如有必要）、管道流量等等参数，通过无线的方式上传至无线管理装置，无线管理装置对收到的无线传感接点传来的数据进行处理，通过有线（ETHNET、RS232、RS485）或无线（WI-FI，GPRS）的方式将数据上传至监控中心服务器。
企业监控机房服务器安装有监控组态软件系统，把从无线管理装置传来的数据进行分析处理后，直观的将储罐各监测点监测的参数显示出来，并可将监测到的数据和其它管理系统进行实时交互，通过WEB的方式向各授权点实时发布监控系统的实时数据。
根据用户的要求，对数据进行存贮，制成各种报表、曲线图、趋势图、直方图、饼图等。
无线传感接点的运行方式可选实时运行，呼吸式运行、超限报警等等多种运行方式。
当需要增加新的监测点时，只需增加相应的无线传感器，在监控系统上配置上新增的点即可。
对于第三方的智能装置，如水分仪等等设备，选用无线转换器，即可将这些智能装置通过无线的方式方便、快捷的接入无线传感网络。
如果监测参数出现异常，需要启动对某些设备，如消防、制冷等等，可选择无线测控装置，在紧急的情况下通过无线的方式起动应急设备。
三、系统适应范围
本系统适用于不同地域的各种液体、气体、固体等的罐体储存监控。
适用于化工厂、炸药厂、油库存储厂、油库装船码头、石油石化加油站等等用户。
建成此系统，省去用户更多的人力管理成本，实现对储罐及储物的全面实时监控，不留监控死角，消除巡查人员现场监查的风险。
监控系统获取的历史数据，为生产技术人员改进生产工艺，提高产品质量提供技术依据。
四、系统组成及特点
无线储罐监控系统选用通用的监控组态软件，标准通信协议格式，同时对第三方的通信协议开放，标准的数据库，开放性、兼容性、扩展性都很强，最大可能的为用户减少将来的不必要麻烦。
无线传感网络具有安装使用方便，组网灵活，易于维护管理，节省维修费用，综合成本低，执行效率高。
不用拉线埋管，不用破坏原有的设置，省去了用户布线方面的苦恼，扩展极其的方便。
本系列产品均可使用电池或太阳能、风能供电，低碳、节能、环保。
五、系统网络结构
六、系统功能概述
储罐监控机房配置至少1台服务器，1套组态软件，组态软件可选国内或国外品牌的产品。
监控组态软件从无线管理装置采集数据后，对数据进行处理实现如下主要功能：
1、画面监控：
以友好、直观的图形方式对整个储罐监测点的参数进行显示。
运行值班人员在监控计算机上就能一目了然看清整个储罐的参数状态。
当某数据点超限或异常时，发出声光报警信号，并可带有短信通知。
当参数出现异常情况时，值班人员可在被授权的情况下通过电脑下发控制命令，启动应急设施。
2、将采集到的数据进行实时存贮。
并可生成各种报表、历史曲线、趋势曲线、棒状图等。
并可实时查询某个监测点的历史数据。
3、监控系统的数据库可和其它管理系统进行数据交互。
并可通过WEB的方式将信息对外发布，具有授权的管理人员、工作人员可在办公室或其它联接网络的地方浏览到无线储罐在线监控系统。
4、实时监控整个传感网络的通信状态。
当有节点离线时，系统会发出报警信号或者通过短信方式，提醒维护人员进行现场查看。
七、主要设备概述
1、无线温湿度传感器：
选用自主设计研发的无线温湿度传感器采集储罐内的温度、湿度。
无线温湿度传感器主要技术参数如下：
（1）2.4GHz无线射频上传，理想情况传输距离1.5KM。
（2）上传的通讯协议为MODBUS。
（3）最多检测8路温湿度。
（4）供电方式：
电池供电（使用时间可达3-6年）或外供电（DC24V）。
（5）外壳防护等级为IP66。
对于有防爆气体的环境，外壳选择防爆外壳。
（6）温湿度传感元件：
可根据现场要求选配温湿度传感元件，或独立的温度传感器、湿度传感器。
2、气体传感器：
在需要检测气体浓度时，选用我司自主设计研发的无线气体传感器采集储罐内的气体浓度，根据需要检测的气体选择相应的气体传感元件。
无线气体传感器主要技术参数如下：
（1）2.4GHz
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