危化品安全风险监测预警系统建设

王满智

(苏州城市安全发展科技研究院有限公司,江苏 苏州 215000)

0 引言

危化品在生产、储存、经营、使用、运输等过程中,极易发生泄漏、火灾、中毒、爆炸等事故[1]。危化品事故具有发展迅猛、复杂多样、危害范围广、次生衍生事故多等特点,一旦发生事故,将对人民的生命财产安全构成巨大威胁,对环境造成极大破坏[2]。2015—2019年,危化品生产、运输等环节曾发生10起重特大事故,导致344人死亡,危化品重特大事故未得到根本遏制。2019年5月,国务院安委会办公室、应急管理部印发了《关于加快推进危险化学品安全生产风险监测预警系统建设指导意见》(安委办〔2019〕11号),要求加快建设危险化学品安全生产风险监测预警系统,实现危化品企业安全生产风险的动态监测和自动预警,不断提升危化品安全监管的信息化、网络化、智能化水平,有效防范化解重大安全风险。在此背景下,某市应急管理部门投资建设了一套危化品安全风险监测预警系统,将危化品相关企业纳入统一监管。

1 监测预警系统业务流程

监测预警系统业务主要涉及加油站、危化品生产企业、重大危险源企业和危化品储存经营企业,业务流程如图1所示[3]。该系统利用视频监控分析设备和物联采集设备对危化品企业监测点位数据进行实时采集,将异常数据上传至监测预警系统进行显示和统计分析。视频智能分析设备能够识别违规行为或异常信息,并产生预警信息,同时将其反馈给相关企业及监管部门;物联设备设置报警阈值,一旦监测点数据超出阈值,监测预警系统将立即生成预警信息,并将其反馈给相关企业及监管部门。企业可根据预警信息进行相应处置,并在系统中填报记录。

图1 监测预警业务流程

2 系统架构设计

总体架构分为交互层、应用层、支撑层、数据层、云资源层、网络层、感知层。

交互层包括展示大屏、PC端、移动端和危化品门户,其中危化品门户由监测预警中心统一门户进行开发,统一门户提供门户能力复用,实现各交互端的快速开发;应用层包括监测预警的各业务模块,由监测预警中心服务总线进行统一的身份验证、监控、负载均衡;支撑层包括身份认证、视频平台服务、GIS服务、物联设备接入、算法模型服务、移动支撑等;数据层提供本系统需要的各外部单位的相关业务数据,经过数据治理后形成资源库;云资源层包括计算、存储和安全等资源;网络层主要建设互联网专线,用于企业视频、物联监控数据回传;感知层包括感知设备和感知对象,感知设备主要有物联采集设备和视频分析设备,感知对象为加油站、重大危险源企业、危化品生产企业、危化品储存经营企业及危化品运输企业和车辆。

3 功能设计

根据危化品安全风险监测预警系统的需求,该系统设计了多个功能模块,包括视频综合管理、视频智能分析、物联监测监控、预警闭环处置和视频巡查等,实现对危化品安全风险的全面监测和预警。

3.1 视频综合管理

视频综合管理平台提供“视频监控数据接入”和“视频解析”2大能力,最大支持50 000路视频监控数据接入、支持200路视频解析。本系统已接入全市203家加油站、44家危化品生产企业、4家重大危险源企业和15家危化品储存经营企业。视频综合管理平台除了提供实时监控、电子地图、电视墙、报警联动等功能外,还提供多级多域管理、逐级转发和外域转发等高级功能,以实现各级政府部门或社会机构间的视频共享和联网[4]。在应用场景上,各企业通过视频管理云组件接入监控设备,该系统对接视频管理云组件后,相关管理人员登录系统,即可查看各企业的实况或录像。

视频综合管理平台支持开放SDK开发包、API接口及算法接口适配包,供各种外围系统丰富业务应用,以满足客户需求。此外,该平台采用开放式架构设计,支持业界通用标准、ONVIF协议和国家标准GB/T 28181。

3.2 视频智能分析

视频智能分析是指利用人工智能技术对视频内容进行分析和理解的过程。对于加油站,视频智能分析功能主要包括人员使用手机、抽烟、物品占用通道、车辆违停、稳油未满15 min、卸油人员离岗、油机未打开侧盖检查和拉断油管等8种情况;对于重大危险源企业,视频智能分析功能包括厂区消防通道占用、未佩戴防护口罩、未佩戴安全帽、值班人员离岗等4种情况;对于危化品生产企业,视频智能分析功能包括厂区大门口消防通道被占用、仓库主要通道被占用、工作人员未佩戴防护口罩、生产车间内人员接打手机、值班室人员离岗等5种情况。

3.3 物联监测监控

物联监测监控是指利用物联网技术对企业的设备、设施、环境等进行实时监测和远程控制的过程[5]。通过物联监测监控系统,可以实时采集各种数据,例如温度、湿度、压力、位置等,随后将这些数据传输到中心控制系统进行分析、处理和决策。该系统已采集全市86家加油站物联监测数据,主要包括区域入侵雷达、静电报警仪、油机切断阀、潜油泵切断阀、可燃气体报警器、液位仪和无线警铃等8种;采集26家危化品生产企业气体探测器监测数据;采集4家重大危险源企业液位、组分、温度、压力等物联监测信息,实现物联在线感知。

3.4 预警闭环处置

预警闭环处理模块包括预警信号实时传输、信息准确分析、预警级别确定、预警信息发布、应急处置方案制定、预警处置、处置结果反馈等环节。预警闭环处置功能可以实现对危化品安全风险的及时监测和处置,提高了系统的应急响应能力和预防控制能力。

3.5 视频巡查

视频巡查模块包含全屏观看、一键切换、自动切换、追溯保存等功能。建立技术指南,规范企业视频监控设备的性能、安装位置、数量以及网络设备性能等,以确保重点场所得到全面覆盖,实现视频连接的快速、稳定、流畅。视频巡查功能改变了以往监管重度依赖人力的模式,对于距离较远的企业,可以通过视频巡查实时查看和调阅企业重点区域、重点环节及重点作业的现场情况,从而及时发现问题并督促企业整改。

4 系统部署

4.1 感知对象

(1)加油站感知对象。

加油站接入油罐区和作业区的感知数据,同时接入卸油作业区、加油作业区、出入口等区域的视频监控,以实现可视化智能监控。

(2)危化品生产企业感知对象。

危化品生产企业接入生产区域、仓库及储罐区可燃气体探测器的感知数据,同时接入企业值班室、仓库等重点区域视频监控,以实现可视化智能监控。

(3)重大危险源企业感知对象。

重大危险源企业接入危化品重大危险源储存单元的物联监测感知数据,同时接入重大危险源企业储罐区和装卸场所的视频监控,以实现可视化智能监控。

(4)危化品储存经营企业感知对象。

危化品储存经营企业接入企业值班室、仓库、装卸区、分装区、大门口等重点区域的视频监控,以实现可视化智能监控。

4.2 前端设备

视频设备和物联采集设备等感知设备由企业自建,视频分析设备由政府相关部门承担相应的设备费用。危化品储存经营企业、加油站、危化品生产企业须对视频设备进行改造以满足监测预警的要求。视频分析设备使用AI算法,通过预设不同AI分析模型,分析发掘人的行为特征,并对其进行分析和识别,上报识别结果。根据试点企业的视频监控实际情况,视频分析设备将适配相应的行为识别分析能力。主要前端设备及功能参数如表1所示。

表1 主要前端设备及功能参数

4.3 网络资源

该系统网络资源终端侧由企业进行整改保障,云平台侧则利用互联网专线。为保障本系统正常运行,配备如表2所示的网络资源。

表2 网络资源

5 结语

危化品安全风险监测预警系统的建设和运营,改变了传统监管方式难以实时动态获取危化品各环节感知数据的现状,提升了应急管理部门及危化品企业安全风险感知和监测预警能力,增强了应急管理部门安全管理效能,提高了企业现场安全管理水平,同时促进了社会公众安全意识的提升。

(1)提升了政府及危化品企业安全风险感知和监测预警能力。

通过接入危化品企业监控视频,实现了视频智能分析和物联监测信息动态预警功能,并实现了现场监控实时化、安全管理可视化、监测预警智能化以及风险管控动态化,为政府精准指导企业有效管控和化解安全风险提供了信息化支撑。

(2)视频智能分析的运用促进了社会公众安全意识的提升。

通过对加油站智能分析功能推广运用,该系统能够全天候实时对社会群众在加油过程中的不安全行为进行监测预警,并及时推送至加油站现场进行处理,提升了加油站现场安全管理水平,有效促进了社会公众安全意识的提升。