喬 鵬

(山西省信息產(chǎn)業(yè)技術研究院有限公司，山西 太原 030012)

1 緒論

為了貫徹落實習近平總書記關于應急管理、安全生產(chǎn)系列重要論述，提升各級應急管理部門安全生產(chǎn)事故預防和應急管理能力，各省市均將高危企業(yè)安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)的建設提上了議事日程。安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)依托企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)，將煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等行業(yè)企業(yè)的關鍵參量數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)實時傳入平臺并進行數(shù)據(jù)分析，可在各級應急管理部門調(diào)度中心實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)查看、歷史數(shù)據(jù)查看、危險短信報警提示、事故數(shù)據(jù)分析等功能，實現(xiàn)危險預測預警。構建層次分明、責任清晰的技術體系，實現(xiàn)屬地企業(yè)危險源視頻和各類參數(shù)報警信息集中的監(jiān)控管理和預警；實現(xiàn)企業(yè)危險源各類預警信息統(tǒng)計分析和管理。完成各級政府對上述行業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)測預警需求，加強企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控水平，落實企業(yè)安全主體責任，有效加強各級應急管理部門與各類生產(chǎn)經(jīng)營單位的聯(lián)系，加強縱向與上下級應急管理部門、橫向與行業(yè)監(jiān)管部門安全生產(chǎn)監(jiān)管信息資源的互聯(lián)共享。有力提升安全監(jiān)管效率，降低監(jiān)管成本，提升監(jiān)管效能，加強安全生產(chǎn)過程的監(jiān)管監(jiān)察，掌控危險源安全生產(chǎn)動態(tài)，完善信息資源管理工作機制，為政府重點監(jiān)管、精準執(zhí)法、科學施策提供支撐，有效遏制重特大事故發(fā)生[1]。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)架構

安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集設備，依托專線網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)+VPN模式采集煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等企業(yè)的在線監(jiān)控監(jiān)測等數(shù)據(jù)，依托企業(yè)基礎信息管理模塊和煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等多行業(yè)信息管理模塊，構建安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)。

針對企業(yè)用戶，系統(tǒng)提供相應的B/S客戶端功能及界面，主要完成企業(yè)風險源申報、報警處置信息上報、企業(yè)數(shù)據(jù)展示、信息公告和情況反饋等。在監(jiān)測預警部分，需要實現(xiàn)風險源辨識、評估、建檔及申報流程，接收通知和反饋信息等。在應急準備部分，實現(xiàn)企業(yè)用戶知識案例共享功能。

應急管理部門通過安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)，實時監(jiān)測企業(yè)生產(chǎn)區(qū)、庫區(qū)及值班監(jiān)控室等重點部位的視頻圖像、監(jiān)測報警數(shù)據(jù)，指導各級監(jiān)管執(zhí)法人員有針對性地開展執(zhí)法檢查。通過在線巡查、監(jiān)管反饋，實現(xiàn)風險預警信息消除的閉環(huán)處置[2]。

2.2 網(wǎng)絡架構及硬件部署

安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)嚴格按照相關政策、文件與法律法規(guī)進行設計開發(fā)。其網(wǎng)絡結構示意圖如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡結構示意圖

在企業(yè)部署物聯(lián)網(wǎng)采集設備，接入企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)標準化數(shù)據(jù)，遵循集約化、輕量級、可持續(xù)的設計原則，物聯(lián)網(wǎng)采集設備重要功能要求如下：

1) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備部署在企業(yè)前端，作為企業(yè)信息感知節(jié)點，采集企業(yè)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)。

2) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備采用數(shù)據(jù)網(wǎng)關，確保數(shù)據(jù)的單向傳輸，保證企業(yè)工控系統(tǒng)以及生產(chǎn)網(wǎng)的安全。

3) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備配備多種通信接口，如以太網(wǎng)口、RS232、RS485，滿足不同企業(yè)、不同系統(tǒng)的通信要求。物聯(lián)網(wǎng)采集設備支持多種標準通信協(xié)議，包括OPC、Modbus等協(xié)議。

4) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備數(shù)據(jù)采集頻率到達秒級，可根據(jù)需要自定義數(shù)據(jù)上報頻率，默認數(shù)據(jù)上報頻率為分鐘級。

5) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備設置采集每項數(shù)據(jù)的報警閾值，可設置高位報警和低位報警閾值，超過閾值自動向系統(tǒng)發(fā)送報警信息。

6) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備每一次采集數(shù)據(jù)時判斷是否產(chǎn)生報警，只在報警狀態(tài)發(fā)生改變(即報警產(chǎn)生和報警消除)時，上報報警報文?？稍O置報警的窗口期，窗口期中不判斷報警狀態(tài)。

7) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備支持數(shù)據(jù)量程變換功能，統(tǒng)一采集數(shù)據(jù)量程，保證與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致。

8) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備支持斷點續(xù)傳，設備斷網(wǎng)后緩存上報報文，檢測網(wǎng)絡正常后按報文順序重新上傳。

9) 物聯(lián)網(wǎng)采集設備支持報文加密傳輸，是否加密可以根據(jù)需要選擇，保證企業(yè)數(shù)據(jù)信息安全。

2.3 應用功能設計

安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)設計如下10大功能，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)應用功能

系統(tǒng)重點關注煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等多行業(yè)企業(yè)宏觀情況，全面掌握煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等多行業(yè)企業(yè)風險動態(tài)監(jiān)測預警情況，系統(tǒng)自動推送預警信息，并通過系統(tǒng)及時獲取預警的研判情況，為及時有效防范重大安全風險提供數(shù)據(jù)支撐。利用高風險危險源評估準則，評估梳理出可能造成10人以上死亡或重大損失的危險源或企業(yè)。通過風險預警模型實時監(jiān)測風險變化情況，并進行實時動態(tài)預警，結合重大事故風險點計算結果，分別研判煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹、冶金和有色金屬等行業(yè)重點監(jiān)測點實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)的動態(tài)報警信息，計算動態(tài)實時風險預警值，確定預警等級，實施風險預警[3]。

1) 風險態(tài)勢動態(tài)研判

采集危險源數(shù)據(jù)，建立不同層次的態(tài)勢熱力圖，分析不同熱力圖之間的關系，進行重點監(jiān)管行業(yè)風險態(tài)勢動態(tài)研判、重點監(jiān)管工業(yè)園區(qū)風險態(tài)勢動態(tài)研判，共同為安全監(jiān)管提供支持。

2) 事故案例支持

整合企業(yè)信息、“兩重點一重大”信息、企業(yè)視頻監(jiān)控，基于GIS地圖定位事故發(fā)生位置，同時還應通過視頻監(jiān)控回放、歷史數(shù)據(jù)、歷史案例，為事故分析提供數(shù)據(jù)支持。

3) 風險綜合分析

按市(縣、區(qū))、重點監(jiān)管行業(yè)、重點監(jiān)管企業(yè)、危險源等維度等實現(xiàn)綜合分析，量化分級監(jiān)管指標及其變化情況，對各市、縣安全監(jiān)管情況進行綜合排名，監(jiān)督市、縣做好日常監(jiān)管和執(zhí)法檢查，并為督促企業(yè)落實主體責任提供分析依據(jù)。

4) 風險分布

集成煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等多行業(yè)企業(yè)分布數(shù)據(jù)以及危險源在線監(jiān)測監(jiān)控等數(shù)據(jù)，按行政區(qū)域、重點監(jiān)管區(qū)域、重點監(jiān)管行業(yè)等多層級，穿透展示企業(yè)和危險源分布情況，獲取企業(yè)和危險源基本信息及動態(tài)監(jiān)測信息。

5) 動態(tài)預警

根據(jù)危險源的固有危險度，結合危險源的控制措施、實時報警信息等信息，動態(tài)調(diào)整危險源的風險度，實時做出風險預警。綜合構建煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等行業(yè)企業(yè)重點監(jiān)管區(qū)域的動態(tài)風險云圖，可實現(xiàn)重點監(jiān)管危險源風險預警、重點監(jiān)管工業(yè)園區(qū)動態(tài)預警、高危企業(yè)風險動態(tài)預警。

6) 監(jiān)督反饋

根據(jù)各級預警推送觸發(fā)機制，以行政手段向企業(yè)及各級監(jiān)管部門通報預警情況。監(jiān)管部門根據(jù)預警信息進行重點監(jiān)管。設置企業(yè)風險白名單功能，企業(yè)因區(qū)域網(wǎng)絡調(diào)整等原因需提前在系統(tǒng)內(nèi)填寫提交加入白名單申請書，管理部門可掌握本區(qū)域內(nèi)已加入白名單的企業(yè)，對長時間存在于白名單的企業(yè)進行監(jiān)管。

7) 趨勢分析

結合大數(shù)據(jù)人工智能算法，分析和挖掘不同數(shù)據(jù)之間的關系和趨勢，按區(qū)縣、園區(qū)、企業(yè)等對各危險源的危險狀態(tài)進行分析。綜合危險品的生產(chǎn)、儲存經(jīng)營、使用等相關信息，匯總轄區(qū)內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，分析特定場景的企業(yè)及危險源風險度變化，對風險未來趨勢進行預測和企業(yè)分布提出合理化建議。

8) 在線巡查

實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入自動巡查，自動判斷設備連接狀態(tài)及數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，監(jiān)督企業(yè)提升數(shù)據(jù)接入穩(wěn)定性?；陲L險預警級別，自動為各級監(jiān)管部門推送轄區(qū)內(nèi)風險預警周報、月報等報告，為各級監(jiān)管部門精準監(jiān)管、精準執(zhí)法提供數(shù)據(jù)支撐。

9) 安全風險研判與承諾

依據(jù)應急管理部門關于全面實施煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等多行業(yè)企業(yè)安全風險相關文件的要求，建設此功能模塊。建設內(nèi)容主要包括：企業(yè)安全承諾填報、安全風險等級研判、安全承諾公告牌、承諾統(tǒng)計等功能。

10) 事故應急支持

整合企業(yè)信息、應急資源、應急處置信息以及企業(yè)視頻監(jiān)控，基于GIS地圖定位事故發(fā)生廠區(qū)位置，提供廠區(qū)周邊應急資源和處置方案；基于廠區(qū)生產(chǎn)平面圖，提供事故發(fā)生點周邊視頻、生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控點的實時監(jiān)控信息，為事故現(xiàn)場應急指揮提供決策支撐。

3 總結

圍繞安全生產(chǎn)監(jiān)管部門業(yè)務需求，依托安全監(jiān)測相關技術，以企業(yè)危險源及其他高風險場所為重點，建立企業(yè)安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)，積極推進安全監(jiān)管領域技術應用，系統(tǒng)實現(xiàn)以下幾個目標：

1) 建立層次分明、責任清晰的技術監(jiān)管體系

建立層次分明、責任清晰的煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等企業(yè)監(jiān)測預警技術體系,通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)危險源關鍵設施、設備安全參數(shù)、視頻信號、報警信息的數(shù)據(jù)采集和傳輸。通過監(jiān)測預警系統(tǒng)實現(xiàn)屬地煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等企業(yè)危險源視頻和各類參數(shù)報警信息集中監(jiān)控管理和預警；實現(xiàn)危險源各類預警信息統(tǒng)計分析和管理；同時也可以隨時訪問企業(yè)危險源現(xiàn)場實時信息。

2) 提高企業(yè)自身安全生產(chǎn)管理能力與水平

通過在企業(yè)危險源及其他高風險場所應用安全監(jiān)測技術，督促企業(yè)全面落實自身主體責任，加強對重點場所、危險部位安全生產(chǎn)設施的安全監(jiān)控，通過傳感器技術、視頻監(jiān)控技術達到企業(yè)預測預警能力，切實提高企業(yè)安全生產(chǎn)風險控制和預防能力，提升企業(yè)安全水平。

3) 提高政府的安全生產(chǎn)監(jiān)管水平和預測預警能力

加快應用安全監(jiān)測技術，改造傳統(tǒng)應急管理的模式，實現(xiàn)監(jiān)管部門對生產(chǎn)經(jīng)營單位常規(guī)風險及危險點動態(tài)信息的實時監(jiān)控，為指導執(zhí)法計劃的制定、執(zhí)法檢查的實施，提供全面、及時、準確的信息服務，降低執(zhí)法成本，實現(xiàn)高效精確執(zhí)法。通過安全監(jiān)測技術的應用，及時獲取關鍵危險點的實時動態(tài)信息數(shù)據(jù)，做到科學快速預測預警，合理指揮決策，提高應急反應能力；利用傳感信號，還原事故現(xiàn)場各類信息，為事故現(xiàn)場調(diào)查處理提供信息和依據(jù)。豐富安全生產(chǎn)指標體系，提高安全生產(chǎn)監(jiān)管預測預警能力。