危险化学品安全生产风险监测预警系统及方法

技术领域

本发明涉及安全监控技术领域，尤其涉及危险化学品安全生产风险监测预 警系统及方法。

背景技术

随着全国经济的快速发展，危险化学品企业数量不断增多，全国危险化学 品企业仍存在自动化及监测监控设施不完善、监控预警信息化程度水平低等问 题，给监管工作也带来极大压力。

危险化学品安全生产风险监测信息化、网络化、智能化水平低，针对重大 危险源、重点场所及重点区域安装了视频监控及相关的报警传感器设备，对于 及时发现隐患、规范安全生产行为起到一定作用，但缺少对重点区域的智能视 频分析应用和三维倾斜摄影应用，对现场异常状况、人员违规违章行为、作业 控制措施、设备设施安全隐患等无法进行智能化识别。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供危险化学品安全生产风险监 测预警系统，包括基础层、数据层、业务应用层与综合展示层；

基础层与数据层相连；数据层与业务应用层相连；业务应用层与综合展示 层相连；

基础层包括物联网网络基础设施，用于基础数据获取；物联网网络基础设 施包括数据处理单元、数据库、物联网模块、视频监控单元、互联网通信模块，

数据层，用于存储和处理基础数据，基础数据包括监测预警数据、风险数 据、视频流媒体数据；通过设置数据分析模型进行数据分析处理，数据分析模 型包括数据监测分析模型、系统运行状态分析模型、风险数据分析模型与视频 流媒体数据分析模型；采用JDBC后台访问数据库的方法访问基础层数据库，并 为应用支撑层与业务应用层提供数据访问接口；

应用支撑层，采用微服务架构，集成多种协议，用于为业务应用层提供远 程服务调用，包括多个业务应用：

统一认证模块，提供统一的用户管理、权限管理和认证管理服务；

物联网应用支撑系统，用于物联网感知互联，把感知到的信息传送到业务 应用层；

地理信息服务系统，用于包含空间信息的矢量数据和栅格地图数据以及包 含空间信息的遥感影像数据、地理信息数据处理；

消息中间件，用于为业务应用之间的信息通讯提供消息通信支撑以及为业 务应用程序之间同步或异步收发消息提供支持；

工作流引擎，用于业务流程制定与管理；

移动应用系统，用于移动端应用统一集成与统一接入；

报表服务系统，用于报表样式、内容的快速编排和开发服务，实现数据报 表的快速定制和开发；

前端构建服务系统，提供组件化、模块化业务应用与业务流程的展示；

所述业务流程包括企业基本信息管理、行政许可管理、标准化管理、危险 化学品管理、安全投入管理、重大危险源管理、作业场所管理、产品物料管理、 生产工艺管理、企业人员管理与安全教育培训；

业务应用层，采用Nginx中间件搭建，采用Java语言开发，包括多个业务 应用管理单元，通过API接口调用应用支撑层数据，用于根据数据分析模型对 数据处理结果按照业务流程统一分类监控管理；

综合展示层，采用B/S架构浏览器，用于业务应用层数据的可视化。

危险化学品安全生产风险监测预警方法，包括如下步骤：

步骤一：监控信息抽取汇总：对部署在前端的物联网安全数据包括通过采 集网关采集的视频监控图像、违规行为视频分析数据、物联网监测数据进行抽 取汇总；

步骤二：监控信息采集传输：利用汇聚在政务云平台的运营商专线，传输 步骤一中采集到的物联网数据；

步骤三：分析预警：利用应用支撑层提供的数据分析模型，包括数据监测 分析模型、系统运行状态分析模型、风险数据分析模型与视频流媒体数据分析 模型生成视频智能分析结果、设备运行状态分析结果、报警信息，并通过应用 支撑层将生成的预警结果推送至监管接收端；

步骤四：违规/异常报警处理：系统通过应用支撑提供的统一消息服务将预 警信息推送至监管接收端，监管接收端接收到信息后，进行现场核查处置，并 通过系统将处置情况进行上传，系统根据监管接收端上传的信息自动反馈至监 管接收端。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明的有益效果在于：本发明通过将系统在云端集约化部署，在企业现 场部署物联网安全数据采集网关，网关通过隔离企业生产网络和外部网络，保 证企业生产网络无法被外部网络攻击，保证企业生产数据单向传输，实现将物 联网监控数据传至云端集中处理，各级监管部门可远程巡查；

本发明通过危险化学品安全生产风险监测预警系统的建设实施，实现从事 前风险源头入手，实现监管、监测与预警，能够及时发现并消除隐患，防范重 大风险，遏制重特大事故发生；本发明采用以物联网技术为基础的传感监测实 时采集各类安全技术参数，结合报警阈值，实现实时的在线监测预警；通过智 能视频分析，自动进行人的不安全行为和物的不安全状态的侦测；

本发明通过应用支撑层建设，实现支撑危险化学品安全生产风险监测预警 应用体系，实现安全生产重点行业监测预警数据汇聚及展示，同时实现与其他 信息系统互联互通。

附图说明

图1是本发明的系统图；

图2是本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如附图1所示，本发明危险化学品安全生产风险监测预警系统，包括基础 层、数据层、业务应用层与综合展示层；

基础层与数据层相连；数据层与业务应用层相连；业务应用层与综合展示 层相连；

基础层包括物联网网络基础设施，用于基础数据获取；物联网网络基础设 施包括数据处理单元、数据库、物联网模块、视频监控单元、互联网通信模块，

数据层，用于存储和处理基础数据，基础数据包括监测预警数据、风险数 据、视频流媒体数据；通过设置数据分析模型进行数据分析处理，数据分析模 型包括数据监测分析模型、系统运行状态分析模型、风险数据分析模型与视频 流媒体数据分析模型；采用JDBC后台访问数据库的方法访问基础层数据库，并 为应用支撑层与业务应用层提供数据访问接口；由于采集数据量非常庞大，采 取创建索引对表进行物理分区，和逻辑分表的方式对数据进行不同维度的拆分， 减少单表的存储压力，提高数据的插入以及查询的速度；

应用支撑层，采用微服务架构，集成多种协议，用于为业务应用层提供远 程服务调用，包括多个业务应用：

统一认证模块，提供统一的用户管理、权限管理和认证管理服务；

物联网应用支撑系统，用于物联网感知互联，把感知到的信息传送到业务 应用层；

地理信息服务系统，用于包含空间信息的矢量数据和栅格地图数据以及包 含空间信息的遥感影像数据、地理信息数据处理；

消息中间件，用于为业务应用之间的信息通讯提供消息通信支撑以及为业 务应用程序之间同步或异步收发消息提供支持；

工作流引擎，用于业务流程制定与管理；

移动应用系统，用于移动端应用统一集成与统一接入；

报表服务系统，用于报表样式、内容的快速编排和开发服务，实现数据报 表的快速定制和开发；

前端构建服务系统，提供组件化、模块化业务应用与业务流程的展示；

所述业务流程包括企业基本信息管理、行政许可管理、标准化管理、危险 化学品管理、安全投入管理、重大危险源管理、作业场所管理、产品物料管理、 生产工艺管理、企业人员管理与安全教育培训；

业务应用层，采用Nginx中间件搭建，采用Java语言开发，包括多个业务 应用管理单元，通过API接口调用应用支撑层数据，用于根据数据分析模型对 数据处理结果按照业务流程统一分类监控管理；

综合展示层，采用B/S架构浏览器，用于业务应用层数据的可视化。

具体的，所述业务应用包括档案信息管理单元、风险态势动态研判单元、 事故应急支撑单元、风险综合分析单元、风险分布单元、监测预警单元、风险 动态预警单元、监督反馈单元、在线巡查单元、安全风险研判与承诺单元、企 业级应用单元；

档案信息管理单元，用于企业基本信息管理、行政许可管理、标准化管理、 危险化学品管理、安全投入管理、重大危险源管理、作业场所管理、产品物料 管理、生产工艺管理、企业人员管理、安全教育培训管理；

风险态势动态研判单元，用于环境敏感点风险态势动态研判、人口密集区 风险态势动态研判、重点监管行业风险态势动态研判、重点监管化工园区风险 态势动态研判、恶劣气候风险态势动态研判；

事故应急支撑单元，用于应急资源统计、化学品知识图谱、视频监控调用；

风险综合分析单元，用于企业风险预警趋势分析、高风险预警因素分析、 风险预警未反馈率、重点监管危险化学品综合分析、重点监管化工工艺综合分 析；

风险分布单元，用于危险化学品企业信息、重大危险源信息、重点监管危 险化学品信息、重点监管工艺信息、重点监管区域信息的管理；

监测预警单元，用于预警信息监控、安全隐患智能识别、视频监控、预警 记录查询；

风险动态预警单元，用于企业风险预警、重点监管危险化学品风险预警、 重点监管化工工艺风险预警、人口密集区风险预警；

监督反馈单元，用于预警通报和历史信息查询；

在线巡查单元，用于在线监测接入数据情况巡查、可视化监管、监测预警 分析与报告；

安全风险研判与承诺单元，用于企业承诺信息填报和监管部门查看企业已 承诺信息；

企业级应用单元，用于基础信息管理、企业日报表、数据监测、可视化管 理、信息提醒、监管反馈、安全风险研判与承诺填报。

具体的，所述数据监测分析模型为：设T

T

具体的，所述系统运行状态分析模型为：设T

T

具体的，所述视频智能分析数据模型为：设T

T

具体的，所述风险数据分析模型为：

设R为企业安全生产风险指数值；T

R＝γ

具体的，所述企业基础信息得分值修正系数、重大危险源实时监测得分值 修正系数、安全监控系统运行状态得分值修正系数、视频智能分析得分值修正 系数、企业基础信息得分值修正系数、重大危险源实时监测数据得分值修正系 数、安全监控系统运行状态得分值修正系数、视频智能分析得分值修正系数均 为设定值。

企业基础信息得分，通过是否存在教育培训、规章制度、应急预案、应急 演练、安全投入的记录进行得分判断；重大危险源实时监测得分通过对出现的 重大危险源等级、是否存在危险化学品进行扣分、安全责任人资格以及危化工 艺监测进行扣分，若无重大危险源，则不扣分。

危险化学品安全生产风险监测预警方法，包括如下步骤：

步骤一：监控信息抽取汇总：对部署在前端的物联网安全数据包括通过采 集网关采集的视频监控图像、违规行为视频分析数据、物联网监测数据进行抽 取汇总；

步骤二：监控信息采集传输：利用汇聚在政务云平台的运营商专线，传输 步骤一中采集到的物联网数据；

步骤三：分析预警：利用应用支撑层提供的数据分析模型，包括数据监测 分析模型、系统运行状态分析模型、风险数据分析模型与视频流媒体数据分析 模型生成视频智能分析结果、设备运行状态分析结果、报警信息，并通过应用 支撑层将生成的预警结果推送至监管接收端；

步骤四：违规/异常报警处理：系统通过应用支撑提供的统一消息服务将预 警信息推送至监管接收端，监管接收端接收到信息后，进行现场核查处置，并 通过系统将处置情况进行上传，系统根据监管接收端上传的信息自动反馈至监 管接收端。

具体的，数据层采用JDBC后台数据库访问技术实现对基础层中数据库的访 问，并对业务应用层和应用支撑层提供数据访问接口；由于采集数据量非常庞 大，我们采取了创建索引，对表进行物理分区，和逻辑分表的方式对数据进行 不同维度的拆分，减少单表的存储压力，提高数据的插入以及查询的速度

本发明通过将系统在云端集约化部署，在企业现场部署物联网安全数据采 集网关，网关通过隔离企业生产网络和外部网络，保证企业生产网络无法被外 部网络攻击，保证企业生产数据单向传输，实现将物联网监控数据传至云端集 中处理，各级监管部门可远程巡查；

本发明通过危险化学品安全生产风险监测预警系统的建设实施，实现从事 前风险源头入手，实现监管、监测与预警，能够及时发现并消除隐患，防范重 大风险，遏制重特大事故发生；本发明采用以物联网技术为基础的传感监测实 时采集各类安全技术参数，结合报警阈值，实现实时的在线监测预警；通过智 能视频分析，自动进行人的不安全行为和物的不安全状态的侦测；

本发明通过应用支撑层建设，实现支撑危险化学品安全生产风险监测预警 应用体系，实现安全生产重点行业监测预警数据汇聚及展示，同时实现与其他 信息系统互联互通。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术 方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。