西城餐饮企业燃气安全监管平台解决方案.docx
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西城餐饮企业燃气安全监管平台解决方案
北京市餐饮企业燃气安全监管平台
解决方案
北京同方软件股份有限公司
北京腾控科技有限公司
联合制作
2010年6月
版权声明
北京同方软件股份有限公司和北京腾控科技有限公司版权所有。
保留所有版权。
未经北京同方软件股份有限公司和北京腾控科技有限公司事先书面许可，不得以任何形式或方式（包括电子、机械、影印、广播等手段）复制或利用本资料任何部分，或者将其存储至任何信息存储与检索系统。
1项目概述1
1.1项目背景1
1.2项目目标1
2方案设计1
2.1设计原则2
2.2设计基础2
2.2.1高可靠性3
2.2.2在线操作4
2.2.3数据交换4
2.2.4数据压缩4
2.2.5实时计算4
2.2.6流程画面5
2.2.7报警服务6
2.2.8趋势曲线7
2.2.9报表工具
2.2.12远程维护
10
2.2.13企业门户
2.3系统结构10
2.3.1运行模式10
3系统功能12
3.1数据传输子系统12
3.1.1浓度传输
3.2业务处理子系统12
3.2.1餐厅档案管理12
3.2.3自动值守13
4系统环境13
4.1硬件环境13
4.2软件环境13
5.2.2防爆风机16
5.2.3声光报警器16
1项目概述
1.1项目背景
燃气作为一种清洁、高效的能源，日益广泛地运用于炊事、采暖、制冷、发电、车用以及空调、洗衣、烘干等多个领域，与公众的生活密切相关。
同时，随着燃气的广泛运用，在城市中也分布着各类燃气设施，尤其是地下燃气管网，基本覆盖了本市的城区范围。
而燃气属于易燃易爆物质，一旦发生燃气突发事件，将直接影响城市正常运行和人们的生活，威胁社会公共安全和公共利益。
近年来，由于燃气设施老化、相关部门监管不到位、客户安全用气意识淡薄等因素，我市餐饮场所经常发生燃气爆燃事故，给一些居民的生命财产安全造成了损失。
因此，必须建立健全燃气监控管理体系，针对使用燃气的餐饮场所，进行气体泄漏情况以及设备运行情况的远程监测和控制，从而确保整个城市燃气使用的安全，做到对燃气使用中可能或正在发生的突发事件早发现、早报告、早处置、早解决。
1.2项目目标
北京市餐饮行业燃气安全监管平台（以下简称“本系统”）是采用固定式气体浓度探头釆集用气场所气体浓度，结合信息化手段对用气场所的用气安全进行监管的综合平台。
实现餐饮行业用气点的档案建立，通过GPRS网络将餐饮企业用气地点的可燃气体浓度传送到控制中心数据处理中心，对日常的可燃气体浓度值进行记录分析，对可燃气体浓度超过预设的预警值和报警值的情况进行监督和控制。
一旦当检测现场存在气体泄漏或现场检测设备出现故障时，现场监控设备将产生相应的声光报警或故障信息，并且通过GPRS无线模式发送到控制中心的监控信息平台，以及时采取相应的应急措施和业务处理。
对未来可能进行的其他功能或扩展，进行接口设计，以满足今后的发展要求。
2方案设计
针对LI前北京市餐饮企业燃气安全管理自动化、信息化建设面临的一系列问题，北京同方软件股份有限公司联合北京腾控科技有限公司共同推出了北京市餐饮企业燃气安全监管平台解决方案。
本方案综合运用了现代讣算机技术、自动化控制技术、通讯技术、传感器技术、人机交互技术的最新成果，实现了对餐饮企业场所内燃气浓度情况进行集中监控与管理，可为北京市安监局在燃气安全监管领域提高现代化管理水平、提高调度及应急响应能力、实现设备及时维护、提高整体工作效率提供技术保障。
2.1设计原则
本方案从企业的实际情况出发，设计遵循技术先进、经济实用、安全可靠、可扩展性、保护既有投资的原则，综合考虑施工、维护及操作因素，并为今后的企自动化、信息化建设、扩建、改造预留扩展接口。
具体内容如下：
1）可升级原则
系统设计中考虑到今后技术的发展及现实需要，具有更新、扩充、升级的能力。
并为今后与市管委的平台进行对接预留接口。
2）可靠性
系统的设讣具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的系统安全管理策略，可以保证系统的运行安全。
3）保密性
因为本系统是政府项U,系统在设讣时要考虑信息传送中的安全问题和系统管理权问题。
4）技术先进
系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平，系统的安装调试容易掌握，能够适应企业实际情况。
5）经济实用
充分考虑企业实际需要和信息技术发展趋势，根据现场环境设讣选用功能适合，符合用户要求的系统配置方案，通过严密、科学的组合，实现最佳的性能价格比，从而节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求。
2.2设计基础
本方案综合了北京同方软件股份在软件的优势以及北京腾控科技在安全检测仪硬件的优势，实现了软件、通信、现场测控的有机统一，共同构建了先进可
靠稳定的综合管、控、营一体化平台，为相关各方进行安全监控和应急管理等,提供基础。
本系统软件平台基于ezRIMS实时信息系统进行搭建，ezRIMS的如下技术可为北京市餐饮行业燃气安全监管平台提供基础支撑：
2.2.1高可靠性
工业领域，系统的高可靠性是第一位的。
ezRIMS具有跨平台功能，可运行
于Windows.Linux、Unix操作系统。
其提供的数据釆集器冗余、数据采集器缓
存、数据服务器兀余（支持MicrosoftClusterServer）功能，实现从数据釆集、
数据存储，到数据服务贯穿生产过程数据处理全过程的系统高可靠性解决方案。
ezGate是ezRIMS的数据采集模块，用户可针对一个数据源配置多个ezGate模块进行数据采集，当一个ezGate数据传输链路异常中断后，ezGate冗余模块会自动接管原ezGate模块的数据采集及传输任务。
ezGate具有数据缓存功能，当数据传输链路异常中断后，ezGate能够在本地缓存从数据源采集到的数据，当数据传输链路连通状态恢复后，ezGate会将缓存的数据进行续传。
ezRIMS服务器冗余实现了应用系统的冗余，保证了系统服务的连续运行。
磁盘阵列是数据的存储部件，通过采用RAID5格式，防止了磁盘故障对数据的损害。
ezRIMS服务器镜像与ezRIMS服务器部署在不同的地理位置，通过数据的实时同步进一步保证了数据的高可幕性。
在实际应用中，用户可根据系统的重要程度选择使用高可幕型系统架构、经
济型系统架构，或其间的折中方案。
2.2.2在线操作
ezRIMS支持数据源添加、图形用户界面编辑的在线操作。
当系统扩建时，新的数据采集模块ezGate的添加，以及图形用户界面的添加与修改，这些操作不会影响^RIMS原有数据采集、报警、计算、数据服务等功能的执行，实现了系统7X24数据服务无中断运行。
2.2.3数据交换
ezRIMS的数据交换模块ezGate能旬多同HMI、SCADA、DCS、PLC、RTU、OPC、Lons、Modbus.工业数据库、板卡、变频器、智能仪表、智能模块、人工录入设备等多种软件、设备、协议进行数据交换，其提供的SDK开发包可以通过简单的二次开发快速实现对非标准数据源的连接。
数据交换包含数据采集、数据回写两部分功能。
数据采集方式包含定时采集、按需采集、主动上发。
定时釆集是指ezRIMS根据排程设置，在指定时间或周期从现场设备获取数据；按需釆集是指ezRIMS根据用户的数据采集指令从现场设备获取数据；主动上发是指ezRIMS向现场设备监控系统发出数据订阅指令，当监测点数据发生变化时主动将数据发送给ezRIMSo数据回写是指用户通过ezRIMS图形用户界面向现场设备进行写数据操作，实现对现场设备的远程控制。
2.2.4数据压缩
ezRIMS能够实现数据源端、服务器端两层数据压缩。
数据源端数据压缩用于减少网络数据流量，适用于网络带宽资源有限的应用场景。
服务器端数据压缩用于减少历史数据在硬盘的存储空间，能够在相同硕件存储条件下存储更长时间的生产历史数据。
数据压缩可针对每个变量分别配置。
数据压缩方法包含有损压缩、无损压缩。
无损压缩不仅能够以高压缩比对生产数据进行压缩，而且保证压缩前后的数据完全一致。
有损压缩根据变量的容许偏差可以获得比无损圧缩更高的压缩比。
无论采用哪种压缩方法，数据库的规模都将比存储原始数据更小，数据查询速度更快。
2.2.5实时计算
ezRIMS的实时计算模块釆用分布式的系统结构，能够以时间触发或变量触发两种方式实现对生产数据进行复杂逻辑的实时分析。
内置的函数包不仅可以实
现常规的时间加权计算，而且可以为企业管理部门提供基于数学分析模型的报警服务。
ezR|MS实时计•算模块可根据计算任务的多少、计算任务的复杂程度、对计算任务的实时性要求部署于ezRIMS服务器端或专门的计•算服务器。
图2分布式计算系统结构
2.2.6流程画面
流程画面是指以仿真画面的形式，远程、实时、直观的展示现场及设备运行状态，如模拟值的变化、开关量的状态变换、部件间的联动关系、报警状态的突出显示等。
流程画面采用矢量图像技术，具有存储空间小、网络传输快、缩放不失真等优势，能够适应各种监控工作站显示器、监控中心电视墙的图像显示需要。
图3流程组态画而
2.2.7报警服务
ezRIMS不仅能够根据预设报警限值对变量的异常变化进行保警，而且可以根据配置通过流程画面、短信、电子邮件等形式进行报警提示，并能够根据预设的联动规则执行如视频监控联动等预案，辅助报警事件的记录与处理。
用户可以
通过人机界面对报警事件进行备注、确认、分类、统计等操作。
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图4报警历史数据査询
012|3456T|8|9“-x\（|*|（）tM：
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I
图5报警定义
ii
肛公式
D
B
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图6报警左义列表
2.2.8趋势曲线
ezRIMS提供的趋势曲线丄具可以查看指定测点的实时、历史变化情况，从而实现对被测对象的动态分析。
一个页面可以布置多个曲线画面，一个曲线画面可以绘制多个测点的曲线，曲线画面的时间范围可以统一、单独设置，曲线画面中的光标能够对曲线上的数据点进行精确测量，曲线画面可放大及缩小。
测点能够根据用户的需要动态从曲线画面添加、删除，并且用户能够对测点进行定义别名、设置颜色、设置线型、设置粗细、设置可见性等操作。
测点的越限部分能够以用户设置的颜色突出显示。
系统能够自动讣算出曲线画面所选区域的最大值、
取得最大值的时间、最小值、取得最小值的时间、测点的越限次数、测点的累计越限时长。
通过趋势曲线工具，管理者能够实时对监测的浓度、温度、压力、液位等情况进行监管。
图7趋势曲线
ezRIMS提供了灵活的报表功能，用户无需编写代码，只需通过简单配置即可实现样式丰富、满足企业不同职能工作需要的报表，例如生产班报表、日报表、月报表。
用户能够通过系统的查询界面实现对历史报表的查询。
生成的报表能够根据用户的需要自动、手动导出为HTML、PDF、Excel格式，方便报表的迁移及归档。
图表8报表配置
2.2.10远程维护
用户可以在网络上的任何一台授权工作站，使用ezRIMS管理平台对系统的
各功能模块进行远程部署和配置，并可实时获悉每个应用模块的运行状况，从而
大大缩减了项口实施时间及日常维护成本。
1
矽ezONE-windo.vsinternetExplorer
图9远程维护
2.2.11企业门户
针对企业多样的数据资源、应用系统，ezR|MS企业信息门户提供了单一访问入口（SSO）、可定制的界面、个性化的内容展现等功能。
它能够为企业各个层面的管理者提供具有针对性的信息服务，用户可根据业务需要灵活的定制自己的工作页面，集成流程画面、趋势曲线、报表、视频等模块，实现数据的综合展
示。
图表10企业信息门户
2.3系统结构
2.3.1运行模式
北京市餐饮企业燃气安全监管平台解决方案通过现场监控终端（DTU、
RTU）和GPRS/CDMA网络，可对餐饮企业的燃气场所进行组网，实现远距离实时集中控制管理，监控中心可对燃气体浓度值进行记录分析，对可燃气体浓度超过预设的预警值和报警值的情况进行监督和控制处理。
当检测现场存在气体泄漏或现场检测设备出现故障时，监控中心的工作人员收到报警信息的同时，系统也会触发报警联动功能，以短信或电话的形式通知该报警餐饮企业所在区域的处理人员，及时采取相应的应急措施和业务处理。
运行
模式如下图所示:
2-3.2整体框架
图12餐饮企业燃气安全监管平台框架
北京市餐饮企业燃气安全监管平台框架分为三大部分：
系统角色、数据传输
子系统和业务处理子系统。
系统角色主要包括：
餐厅的责任负责人、政务的责任
负责人及燃气安全监管平台的系统管理人员。
3系统功能
北京市餐饮企业燃气安全监管平台III数据传输子系统和业务处理子系统组成。
数据传输子系统负责系统数据的传输，业务处理子系统负责系统数据处理、业务管理。
3.1数据传输子系统
3.1.1浓度传输
本功能通过固定式气体浓度探头采集各餐饮企业用气场所气体浓度，通过GPRS网络将燃气浓度信号以及餐厅标识等数据传送到控制中心，同时完成数据的加密和解析。
3.1.2短信通知
控制中心可以将安全提示信息发送至各餐饮企业的相关责任人。
可事先预设对短信格式和内容，短信中包含一个系统自动生成的验证码，以及回复方法提示等信息。
3.1.3短信回复
当警报排除后，各餐饮企业的相关责任人可通过短信告知控制中心。
本系统在接收各餐饮企业的相关责任人手机回复的短信时，首先核对验证码，判断短信的合法性。
系统保存回复人、回复时间、回复内容等数据。
3.2业务处理子系统
3.2.1餐厅档案管理
本功能详细记录各餐饮基本信息，提供餐厅的档案的建立、修改、删除、查询等管理功能。
可根据各餐厅档案信息定期对需要进行燃气设备维护和更换的餐饮企业进行提醒。
3.2.2安全监管
本功能子模块包括：
链路状态管理、预警状态管理、报警状态管理、系统提示管理、报表管理。
可随时对餐饮企业场的链路、报警、报表等情况进行集中监
控，及时采取有效处置措施。
还可根据系统反映的综合信息，有重点、有针对性的加强监管。
3.2.3自动值守
系统通过实时曲线图方式，实时监控餐饮企业的现场情况，根据不同的状态,以不同的颜色区分。
例如，正常（绿色），预警（橙色），报警（红色）。
达到无人值守，自动报警。
4系统环境
4.1硬件环境
CPU：
双核Pentium43.0GHz及以上；
RAM：
取决于服务器数据采集的变量数及同时连接服务器的最多客户端数。
推荐配置如下表所示。
变量数
客户端数
RAM
CPU
5千
10
512MB
一颗
2万
50
1G
两颗
5万
100
2G
两颗
10万
300
3G
四颗
4.2软件环境
1）服务器端
Windows2000Server
Windows2003Server（支持32/64位操作系统）
2）客户端
WindowsXP专业版
Windows2000所有版本
Windows2003所有版本（支持32/64位操作系统）
Vista所有版本（支持32/64位操作系统）
注：
Linux.Unix版本应用系统采购请与产品提供商直接联系。
5硬件终端
5.1安全检测仪
图13固立式气体报警器
TKS-1是一款高可鼎一体化安全检测仪,集成了GPRS和数据采集处理于一体,能够满足现场传感数据的本地处理、警示以及远程分发，产品的特点如下：
O基于ARM平台和Linux操作系统的智能化设备
O本地触摸彩屏显示
O本地最大12路模拟数据采集通道
O有线及无线（私网）的最大32路模拟数据采集扩充通道
O数据上行通道可选：
有线（RS485或以太网）或无线（私网或GPRS公网）
O本地显示和记录每台检测仪的检测数据和触发报警的状况。
技术参数如下：
（1模拟量输入：
容量：
12路
输入信号：
0-20mA
分辨率：
12位A/D
精度：
优于0.5%FS或土10字
（2开关量输出：
容量：
4路/单元，每路提供一个常开或者常闭触点，每路相互独立
触点容量：
250V/3A交流
（3开关量输入：
容量：
5路/单元
额定输入：
输入直流12—36V
输入方式：
光耦隔离
（4通讯接口：
RS485（或RS232）上行通讯口，MODBUSRTU规约
RS485下行通讯口，MODBUSRTU规约
以太网接口，MODBUSTCP规约
可选GPRS或CDMA无线模块接口可选REnex无线私网模块接口
（5电源部分
电源：
交流85〜265V50HZ飞OHZ
电池供电：
时间最长不小于1小时
功耗：
小于35W
预留无线模块供电范围
CoREl：
7~8.4V（无备用电池时电压为8.4V）
CoRE2及coRE3：
3.3V
（6安装及使用环境
安装方式：
墙上螺丝固定
温度范围：
T0°C〜50°C
存贮温度：
-20°C〜70°C
相对湿度：
＜85%（20±5°C条件）
大气压力：
86〜108Kpa
安装尺寸：
见附2
工作环境：
安装于无爆炸，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌存在，无剧烈振动，无冲击源的现场；如果需要在此类环境下工作，请釆取相应的防护措施。
绝缘电阻：
〉500MQ
5.2辅助安全装置
5.2.1紧急切断阀
要求：
电动式切断阀
作用：
紧急切断供气
5.2.2防爆风机
要求：
防爆轴流风机
作用：
紧急排风
5.2.3声光报警器
作用：
提示气体浓度以达危险程度
6典型案例
alit>a^%a.rcnvm
北京御园燃气监控系统
西气东输克轮管理监控系统
苏里格气田气井监控系统
吉林油田集气站站控系统
中燃燃气监控系统
大庆油田天燃气公司燃气管网监控系统
哈尔滨市水情自动测报系统
秦皇岛水厂数据釆集和监控系统
沈阳热电厂实时信息监控系统
上海虹桥交通枢纽信息系统
奥运场馆空气质量监控系统
伊朗德黑兰地铁信息集成系统
南京奥体中心信息集成系统
浙江省城市消防自动报警远程监控管理系统
内蒙古乌海市煤炭局煤矿安全生产远程监察信息系统
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