精品重大危险源实时监测与预警系统.docx

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精品重大危险源实时监测与预警系统

附件2：

重大危险源

实时监测与预警系统

（企业端）

功

能

说

明

南京安元科技有限公司

南京旭飞光电有限公司

2009年9月

1系统概述

企业建设此系统的主要意义在于：

（1）、帮助企业依法改进安全生产条件和保证必要的安全生产经费投入，达到法定要求，避免或降低违法生产所带来的法律处罚或关停整改风险。

（2）、提高企业安全生产动态管理能力，避免传统“人防”方式下的重大危险源管理手段的缺陷（如因为人员未及时发现局部泄漏经常发展成大事故等），减少或避免重大安全生产事故的发生，保证企业能够安全生产，避免或降低企业因为安全生产投入不足而使企业多年经营成果毁于一些看似很少发生或认为不可能发生的事故风险（事故发生将导致工艺设备、建筑和人员严重破坏和伤亡，损失惨重）。

（3）、帮助企业树立“安全就是效益”的意识，避免狭隘的安全意识，总认为企业管理很好不会发生什么事故或安全投入见不到直接经济效益就不保证安全投入的错误认识，树立企业全员安全意识，真正做到“安全第一，预防为主”和“防范于未然”，提高企业危机管理能力。

2功能说明

2.1视频监控子系统

2.1.1系统功能介绍

系统功能模块组成如下图：

重大危险源视频监控子系统模块构成图

1）、实时图像监控模块

能够远程接入和调阅企业现场的视频信号，并且能够方便的切换任一路指定的视频信号，能够对视频信号进行图像抓拍或录制保存（录制时间可灵活设置）。

2）、图像监控轮巡模块

能够对所有接入的企业现场进行视频自动轮巡，满足政府对企业现场的网上远程巡查工作需要，巡查模式可以设置为手工模式和自动模式，巡查频率可以设置，对巡查过程中发现的现场隐患可以自动保存现场视频信息用于执法依据。

3）、自动图像存储模块

能够根据工作需要，灵活设置对企业现场的任一路视频信号进行图像存储，存储方式及时间可以灵活设置，并且能够对存储图像进行灵活检索及回放。

4）、视频移动侦测模块

能够实现对指定的企业现场或所有接入企业进行视频移动侦测，能够实现对生产场所及存储场所在规定时间内人员、车辆或物体的移动进行自动侦测并报警，对现场图像自动录制。

5）、云台、镜头控制模块

能够远程操作或控制企业现场的摄像头，并进行云台远程控制，灵活的进行现场视频点进行定位和聚焦。

6）、参数报警与摄像机联动控制模块

能够实现企业现场的参数传感器报警级别达到政府响应的条件时，能够自动将企业现场的视频信号强制上传到对应的政府监测中心端，并能够自动在政府端的重大危险源监控信息系统上跳出软件界面，对报警的现场自动视频定位，并能够自动录制现场信号。

7）、电视墙控制功能模块

能够将接入的现场视频信号按照要求的模式和方式输出到电视墙或其它显示设备上，并能够对显示的信号顺序进行自由的切换和控制。

8）、支持语音对讲、语音广播模块

能够实现政府监测中心和企业现场的语音双向对讲及语音广播，便于政府对企业进行工作沟通和调度。

9）、镜头分组功能模块

能够使用户根据视频监控摄像机的实际用途进行分组，从而能够让用户方便的找到相应镜头，也比较好进行用户对相关镜头的权限设置。

只有将摄像机等设备归属某个组，再将镜头组归属某个用户后，该用户才能对此设备进行操作。

在镜头分组界面中，用户可以根据需要及监控现场的实际情况将镜头进行分组管理，镜头组的名称可以按照监控现场的位置或其它简便易懂的名称设置。

对于镜头组的添加、修改或删除也可以在此界面中完成。

镜头分组设置完成后，还需要在用户管理界面中为用户分配镜头组。

10）、监控电子地图管理模块

可以上传电子地图，在地图上布置每个摄像机的位置,进行地图分组，并在用户管理中为每一个用户分配地图组设置浏览权限，在地图上以点击镜头的方式观看镜头画面。

把镜头添加到所选中地图中后，还要把相应的镜头摆放到相应的位置。

可以添加地图组，并把单个或多个地图分到这个组里。

11）、网络Web浏览功能

能够实现企业现场的视频信号通过IE达到WEB访问浏览功能，实现一处安装，随时访问的目标，并且要求WEB访问控件能够和GIS进行无缝集成，实现基于GIS上的视频监控点的地图查询与视频调阅。

12）、用户管理与权限管理

用户管理应具有用户的创建、修改、删除等基本功能。

对系统管理员和系统用户授权，对访问用户进行用户名和密码的认证。

对用户进行资源划分和权限分配，使用户具有访问指定视频源的能力。

应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。

支持对特定资源的锁定和解锁。

2.1.2系统设备功能介绍

1）本地图像显示

可以支持本地显示，可以单幅图像显示或多幅图像显示，图像中显示有日期、事件、摄像机位置等叠加信息，支持1/4/9多种画面模式显示。

2）本地存储回放

可以手动存储，自动存储，报警图像存储。

3）图像轮巡

可以实现图像轮巡显示，可手动轮巡，自动轮巡。

4）支持多种图像格式输入

CIF、HALFD1、D1等；

5）图像支持多种图像压缩格式：

H.264、MPEG-4等；

6）支持25F/S（PAL）、30F/S（NTSC）两类帧率传输格式

7）视频制式NTSC制或PAL制，支持中、英文OSD功能

8）音频压缩格式ADPCM（8kbps），支持双向语音对讲、广播

9）网络：

接口标准：

以太网10/100MBase-T

网络连接：

支持ADSL独立上广域网

连接口：

RJ-45插口

网络带宽：

256-3000Kbps

协议：

内置PPPoEUDP/IPTCP/IP

10）支持透明串口传输、支持云台控制

11）支持多用户同时访问

12）多级用户密码权限管理

13）网络中断后可自动连接

2.2数据监控子系统

2.2.1系统功能介绍

系统采用WEB方式的组态软件实现，能够支持企业监控点的自由接入，系统的功能结构设计如下图：

重大危险源实时数据监测子系统功能结构图

具体功能设计如下：

1监控节点定制功能

每个企业相当于一个接入的节点，而每个节点需要接入的参数类型和数量是不同的，并且每个企业的监控对象（如罐区等）分布图不同，所以参数监测软件需要提供强大的定制功能，具体功能要求如下：

（1）参数监测软件的绘图工具要求采用向导和矢量绘图模式。

（2）要求支持Web在线绘图和本地绘图，WEB绘图和本地绘图所绘制的图形都能够被用于远程（浏览器）和本地浏览，也能相互打开图形进行编辑。

（3）Web绘图：

绘图运行于Web浏览器、允许用户在远程构建和修改图形显示，但要求有参数监测软件客户端程序。

（4）本地绘图：

运行于工程节点，它与绘图功能相同，是参数监测软件提供的本地绘图功能。

（5）监控页面：

包括动画、改变颜色、声音以及实时数据。

（6）绘图辅助工具：

提供绘图元素,包括：

线条、多义线、圆、弧、椭圆、圆饼、矩形、多边形、面板、位图（JPG或GIF）、文本常见动画功能，常用图库提供有常用的工业图形，方便用户调用绘制监控页面：

（7）窗口小部件:

窗口小部件直接与动态变量连接，动态显示实时数据，无须用户多次执行动画连接和量程调整，提高用户工作效率。

（8）面板:

面板常用于显示控制器的真实外形，并且能够显示该控制器的实时数据，方便直观了解控制器当前运行状态。

（9）自定义工具栏:

在参数监测软件浏览中，系统提供默认的工具栏，工具栏由一列按钮组成，每个按钮都有标签或图形、可动态也可静态显示，特殊功能的按钮通常指定特殊的按钮颜色和宏指令。

通过绘图工具中的工具栏配置，能够自定义工具栏及图示：

2.趋势分析功能

参数监测软件在平时监控状态下或事故报警状态下可以对企业每个监测的点进行实时数据或历史数据趋势分析，并形成对应的曲线，具体功能要求如下：

（1）实时趋势和历史趋势都是实时性的，但历史趋势记录于监控节点的硬盘上，而实时趋势只记录于内存中。

（2）实时趋势有固定的采样时间，通常采样点和采样速率在实时趋势群组创建时设定，一旦实时趋势群组建立后，您能够任意添加或更改某些点。

（3）历史趋势是非常灵活的，既有历史值又有实时数据显示，并且用户能够自由切换扫描时间（秒、分、时），更改数据记录类型（最大、最小、平均值等），添加或删除点不会丢失历史数据。

（4）实时趋势：

提供实时趋势显示模板以实时显示数据趋势图，用户能够指定趋势采样速率，也可任意添加或更新数据采集点。

（5）历史趋势：

提供历史趋势显示模板以显示数据记录趋势图，用户能够自由切换扫描时间（秒、分、时），更改数据记录类型（最大、最小、平均值等），也可任意添加或更新数据采集点。

（6）自定义趋势显示：

用户可灵活将实时趋势显示嵌入于创建的图面，此功能常用于显示PID控制等功能。

3.报警管理功能

（1）报警管理为用户或操作员提示过程控制或设备状态。

用户无需创建额外的监控界面、无需创建额外的点，只需在设定点时选择报警且非零报警优先级即可，参数监测软件提供最高、高、低、最低、改变速率、偏差、状态等报警类型。

（2）参数监测软件提供有报警摘要、报警记录等显示，并且带有语音提示报警。

报警摘要：

报警摘要显示当前的报警和未被认可的报警，每产生一个报警，报警摘要将自动增加一条记录；当报警认可后，报警摘要将自动消除本条报警信息。

报警记录：

报警记录是所有报警的历史记录，而报警摘要只显示当前未被认可的报警。

每产生报警，报警记录都将把此报警记录于报警记录中；报警认可也将记录于报警记录中。

（3）辅助报警功能：

报警优先级、区块报警、报警群组和报警打印也是参数监测软件提供的报警辅助功能之一；另外，参数监测软件还可对报警进行过滤，对特殊的报警点或监控节点以报警过滤功能，使之失去报警能力。

（4）参数监测软件提供语音报警及Email报警。

另外，参数监测软件支持手机短信功能报警，只要手机短信接收指定Email信箱，即可使用此项功能。

4.视频嵌入功能

（1）参数监测软件支持通过ActiveXControl使用网络摄像机（使用Internet或intranet通过摄像机传送现场实景）。

参数监测软件还支持将视频图像嵌入于用户创建的图面中，与实时数据、动画等相结合显示。

（2）对于支持音频功能的摄像机，参数监测软件也同样支持该摄像机的音频功能。

通过参数监测软件的脚本文件或宏指令，能够手动/自动切换多个摄像机。

视频及音频功能的嵌入，减少工程师在组态过程中的工作量，提高了工作效率。

5.数据库管理功能

（1）参数监测软件能够支持多种接口Access、SQLServe、Oracle等数据库的接口，能够方便地与此类数据库进行连接。

数据库内容包括数据记录、系统记录、报警记录和运行记录。

（2）数据记录:

系统记录记载用户的登录、启动节点、停止节点、浏览登录、启动绘图、下载、下载图表、重新启动节点等操作。

（3）系统记录查询:

用户可以在系统记录设置接口中定制自己的系统记录表格，也可以得到所有记录的系统记录表。

（4）运行记录显示:

运行记录显示工程内所有监控节点的运行记录。

（5）报警记录显示:

报警记录显示工程内所有监控节点的报警记录。

（6）模拟量数据记录显示:

模拟量点记录显示工程内所有监控节点的模拟量点的记录。

（7）数字量数据记录显示:

数字量点记录显示工程内所有监控节点的数字量点的记录。

（8）文本量数据记录显示:

文本量点记录显示工程内所有监控节点的文本量点的记录

（9）数据库维护：

参数监测软件

提供了全新的数据库管理维护机制，能够根据用户的需要将数据库记录文件存贮至指定硬盘路径、网络活页夹或其它媒介中。

同时，参数监测软件也可以自动删除ODBC数据记录（系统记录、数据记录和运行记录），以防止文件容量逐渐增大、报表响应速度减慢及所占磁盘空间增大。

（10）对于历史趋势显示，参数监测软件提供自定义的数据记录文件。

在数据记录过程中，每个点都会产生4个文件：

秒记录、分记录、时记录及日记录数据。

（11）参数监测软件提供对于历史趋势数据记录文件的管理维护功能，能够根据用户的需要将数据库记录文件存贮至指定硬盘路径、网络活页夹或其它媒介中，被保存下的存盘文件格式与被保存在监控节点中的文件是一致的；参数监测软件可自动删除历史趋势数据记录文件：

（12）转换数据库：

参数监测软件通过ODBC自由连接各种数据源，包括SQLServer、Oracle、Access，转换数据库简单易行，参数监测软件通过脚本运行函数对各种ODBC数据源进行读写访问，使复杂的数据操作简单化。

6.报表功能

（1）参数监测软件的报表是由一个或多个自动产生的包含实时数据的值班、日及月报表组成。

用户和操作员可以通过Web浏览器浏览到当前或从前产生的报表。

值班、日及月报表是由工程节点中的中央数据库历史数据产生的。

（2）E-mail报表：

参数监测软件支持以email方式发送报表，可根据值班、日或月报表设定不同的email收件人。

7.其它功能

（1）EXCEL导入/导出：

对于使用数据库导出及导入EXCEL的功能，可以使用户通过使用EXCEL工具（例如：

拷贝、粘贴、编辑等等）对EXCEL数据库中的点和区块做修改。

（2）数据传送：

数据传送功能用于从PLC或自动化设备向另外的设备进行数据传输，这通常用于单主机协议（single-masterprotocols）或具有完全不同的通讯协议和不能相互直接通讯的设备。

2.2.2系统设备功能介绍

a）支持温度、压力、液位和可燃/有毒气体浓度等模拟量以及火焰、烟气、阀门等开关量信号的采集功能。

b）数据采集的信号接口采用防雷保护措施,信号通道间采用光电隔离或变压器隔离保护措施并保证隔离耐压大于1500伏,以防止现场信号间的干扰影响、提高系统可靠性和降低强电流造成整个系统损毁的可能性。

数据采集满足以下要求:

1模拟量输入信号类型：

0-5Vdc/4-20mAdc/热电阻/热电偶；

2开关量输入信号类型：

干接点/湿节点

3开关量输出信号类型：

继电器

4通讯输入输出接口：

具有1个或多个（视具体型号而定）以太网接口和2个串行接口（通道间隔离），支持多种标准通讯协议以接收其他仪表控制装置输出的通讯数据。

c）数据采集时间间隔:

≤1S。

d）数据本地存储：

具有可靠的掉电保护功能，并采取必要的数据加密技术进行存储，以避免数据被篡改,保证数据的真实可靠性，采用特殊的保护措施以保证在事故后继续可读,从而为事故分析鉴定提供原始数据。

e）支持本地声光电报警，数值超限后自动触发声光电报警。

2.3重大危险源监测与预警主机

2.3.1主机设计介绍

a）整体设计

图1整体图

b）背板设计

图2背板图

c）功能区域说明

2.3.2防护措施

该产品在设计方面充分考虑了设备的防雷、防静电，主要有以下几个方面：

a）电源防雷处理：

主机内部供电按照元器件供电性质分强、弱电，在给元器件供电时线路予以分开，保证在遇到雷电风险时能够达到安全距离，防止感应电流对于元器件造成损坏；并且在电源驳接处加装电源避雷器；

b）信号防雷处理：

主机内部涵盖了视频信号处理单元，模拟量信号处理单元以及网络信号处理单元等一系列信号发生、处理元器件；在信号避雷上，分功能不同，模块自身增加符合特性的防雷模块，同时在各个信号与外界的接口出加装信号避雷装置；

c）均压环处理：

设备内部按照不同电源的性质，分别做群组共地处理，保证在发生雷电感应起电时不产生压差，避免发生放电现象；

d）设备外壳：

分别作交流保护端子；直流保护端子以及安全保护端子；保证发生雷电感应及产生静电时，能够及时将干扰电流泄放大地，从而保护设备电器安全；

e）浪涌保护：

所有的外部接口和内部元器件采用的避雷器均具备高可靠性的防浪涌功能；

f）采用驳接防直击雷的地网，根据现场的实际情况尽可能地作简易的措施。