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1、重大危险源实时监测预警系统项目验收开发报告1、项目建设背景和基本情况描述1.1 总体情况介绍，需求和技术路线概述公司从 2005 年 5 月开始 XX 省 XX 市安全生产监督管理局的重大危险源实时监测预警系统。重大危险源实时监测预警系统是其中重要的一部分 ，本次在 XX 市进行试点开发，目的是在摸清重大危险源的基础上提供 动态实时的重大危险源监控，落实安全生产监管预防为主的原则。XX 市共有数千个需要进行监管的重大危险源企业 ，包括化工、煤气站及非煤矿山企业。对这些企业要监管的是重大危险源中最关键的与安全事故最有关的生产参数和企业中易发生危险源事故的生产现场。重大危险源实时监测预警系统的基本
2、需求如下：首先要对关键的重大危险源参数（如可燃易爆化学品和有毒化学品的浓度）进行 24 小时不间断的自动监测。监测中尤其要突出预警机制，即在所监测的重大危险源参数还没有到达危险状态前实施预警。所以除了监控生产数据外，用视频方式监管生产场所也是非常重要的。尤其在事故状态下 ，为统一实施故障排除和救援 ，安监局（包括各级安监部门）远程观看事故现场是非常必要的。重大危险源数量很大，安监部门人员编制不大，不可能对一个一个企业的现场和各项参数在人工监管条件下实施 24 小时不间断的监测。联动报警是唯一可行的方式。由先进技术设备连续监测生产参数，在参数达到预警设限后以实时报警方式立刻通知企业安全人员和安报
3、警监局监管人员。在一般联动报警的基础上将报警点的 图像也联动显示，即监管人员可以在第一时间看到报警值 、报警曲线和报警点图像。在出现预警和事故发生时，安监局监管人员及时和企业进行视频和音频的互动 交流，上下及时通气 ，采取措施排除隐患 ，排除事故。被监管的企业的现场图像要显示在监控中心的大屏幕上，供安监局内部分行业监管人员分行业轮巡监控并供领导观看处理 。这是本系统又一功能。所以，本系统要实现的目标就是：实时动态采集监测重大危险源参数达到预设预警设限后报警报警联动重大危险源场所的图像安监局与被监管企业实现声像互动，大屏幕显示。本系统的开发目标是将以上众多功能集成在一个大部分企业经济上可以承受的
4、稳定可靠的硬设备上，并提供功能齐备的软件系统。从经济方面讲，由于设备要用于成千上万个中小企业，而不是大型企业，性价比和易维护性是至关重要的。性价比：“重大危险源实时监测预警主机”充分注意了主机的高集成性，将众多不同技术领域的功能集成到一个硬件之中 。高集成度和开发过程中严格控制成本使此设备的性价比极好 ，做到面向中小企业。由于考虑到ADSL 传输的带宽限制，预警主机做到一路数字图像观看 4 路、九路、甚至更多路图像的功能，也大大提高了主机的经济性。易维护性：“重大危险源实时监测预警主机”采用嵌入式 Linux 操作系统，又配置了高可靠的 “看门狗”电路，使得系统工作极其稳定，任何造成死机的因素
5、都导致立即系统重启“从不死机”。技术路线：从需求和应用角度考虑，系统开发是基于互联网作为信息传输媒介出发的。互联网有各种接入方式，ADSL 接入又是本系统的关键选择。ADSL 的理论带宽一般是 512kbps，而实际接入带宽会小于此值，ADSL 只提供动态IP 地址。因此本系统设备从图像压缩标准、动态 IP 解析、图像转发等方面都充分运用最新的网络和计算机技术。从稳定性和可靠性出发，本系统基于 Linux 操作系统进行开发，充分利用了 Linux 提供的优于 Windows 的一些特点，解决了 Linux操作系统不如 Windows 操作系统软件功能支持充分的缺点。从模拟量参数采集报警方面，报
6、警联动功能是本系统的重点。数据和图像与四级报警限联动 。联动功能可以大大减轻安全监管系统中监管人员的负荷，有警则报，平时不必盯住屏幕，也使每人的监管企业量可以很多。联动功能从技术上解决了网络数据传输速度和可靠性、数据库管理等。1.2 建设目标、要求和意义重大危险源实时监测预警系统建设目标是：1、在所有被确定有重大危险源的企业 （或装置）安装一台重大危险源实时监测预警主机。没有安装参数监测传感器和视频图像监视器的要做好相应配套的传感器和摄像机。2、在企业安全管理部门办公室安装重大危险源实时监测预警监控软件，做到现场的实时监控。3、在各级基层安监局办公室配置监控计算机 ，安装重大危险源实时监测预警
7、监控软件，做到远程的实时监控。4、在市安监局指挥中心配置监控计算机工作台 ，安装重大危险源实时监测预警监控软件，做到远程的实时监控，并设置十个大屏幕显示远程实时图像。要求全市构建一个完整的实时重大危险源安全监测网，无一家有重大危险源的企业遗漏。这张安全监控网的建立有着重大的意义：1、对过去没有安装过危险源监测装置或系统的企业 ，无疑是大大提高了其防范危险的能力 ，可以提前发现事故苗头、得到安监局专家的提醒和指导。2、对于已经有一定危险源监测装置或系统的企业 ，在其已有的安全监测系统之外有添加了一张安全监督网 ，安监局专家时时提醒企业加强安全生产管理。3、对于各级安监局来讲，使安监局的监管方式发
8、生了本质的变化。即从泛泛宣传安全生产和事故发生被动应付 ，变到使安全生产监管做到基层，做到实处，做到事故的前面。除了由于预警功能可以大大减少事故发生外，还可以在一旦事故发生后迅速确认事故原因，监督企业迅速采取得力措施处理事故 ，处理事故的指挥中心可以远程统筹救援工作，提高救援效率。1.3 监控对象描述重大危险源实时监测预警系统监控的重大危险源企业在本市主要为：危化企业、煤气站、非煤矿山。1.4 研究现状和技术方法国外还没有类似的由政府组织安全监管网络来对企业重大危险源实施实时监控的系统。一般只是各个企业自己内部配备了功能齐备的重大危险源安全监控系统 ，这是由于国外政府对企业从法律角度实施极严格
9、的监管，使企业自觉投入相当大的资金配备了档次高的监控系统。中国目前还缺乏完备的法律和企业相应的投入 ，而且大部分安全生产投入不足发生事故的都是小企业 ，针对中国的现状， 必须采取高科技手段加强政府的监管。互联网网络远程数据视频监控是本此开发项目的一个亮点。由于宽带互联网络对中国用户的普遍接入也只是近两三年的变化 ，占带宽很大的数字图像传输技术也是近年随着宽带互联网才发展起来的，所以本项目需求的设备国际国内没有现成的 ，特别是集成以上众多功能且性能价格比好的设备和软件。1、网络视频服务器：国内外有不少公司开发网络视频服务器 ， 但是集成模拟量监测报警联动的没有 ，而且大多数压缩标准还是停留在 M
10、PEG4 ，不是最新标准 H.264 。由于本项目必须采用 ADSL 上网，如果不采用H.264 标准，受ADSL 码流限制，图像质量将大打折扣。对于ADSL 上网，由于ADSL 没有固定IP地址，还需要有解决动态IP地址解析的功能。2、重大危险源参数的模拟量采集有不少产品 ，但是与视频联动的基本没有。因为本项目要求预警功能，还要求有多于两级（上限和下限）的报警限级别。本监控预警主机有四级报警限。3、总之，在本项目开发之前，没有一种集成好所有需求的硬件设备，软件系统也需要针对重大危险源监控的需求定制开发。根据以上现状 ，我公司进行了软硬件的全面开发 ，开发成果为“重大危险源实时监测预警监控系统
11、 ”，其硬件为我公司品牌的“重大危险源实时监测与预警主机 ”，软件为“重大危险源实时监测与预警监控软件”（分为企业版和安监局版）。2、 技术方案设计2.1 系统架构、软硬件配置等本系统整体架构见以下页附图。由图可见，系统分为企业端和安监局端。企业端：核心就是“重大危险源实时监测与预警主机”。下连摄像机和传感器，上接路由器接入互联网。企业安监部门计算机用于观看图像和数据曲线及接收报警。安监局端：分为几部分监控计算机：监控计算机用于观看图像和数据曲线及接收报警。通信及大屏幕服务计算机：用于动态IP 解析、图像转发及大屏幕管理。视频会议系统：包括会议汇接装置和视音频终端。电子地图服务器 ：此服务器和
12、安监局总的安全监管信息系统共享。软件企业端和安监局端分别安装“重大危险源监测预警监控软件”的不同版本主会场摄像机监控中心电视墙上级安监局及协作单位监控计算机会议电话汇接机网络视频服务器网络交换机通信电视墙服务器电信公网企业企业路由器预警主机摄像机观看计算机会议电话传感器2.2 功能和实现方法本系统所用“重大危险源实时监测与预警主机 ”和“重大危险源实时监测与预警监控软件”实现的基本功能如下。以下功能分别由开发的预警主机和监控软件实现。2.2.1 基本功能：重大危险源实时监测与预警主机具有以下主要特性和功能：2.2.1.1 硬件1Linux 操作系统，嵌入式结构2视频压缩标准：H.2643可实时
13、连接 4、9、16 路摄像机4支持云台镜头矩阵远程控制5支持动态 IP 网络连接6支持图像转发7支持 16 路模拟量数据采集和传输8支持模拟量四限位预警报警功能9支持视频丢失、模拟量断线、主机停机报警10 支持硬盘录像（可带两个 300GB 容量 IDE 硬盘）11 支持安监局监控中心电视墙输出12 支持双向语音、缩位拨号13 支持远程配置、软件更新2.2.1.2 系统软件14 支持图像网络远程观看15 支持图像 4、9、16 画面分割显示16 支持图像轮巡显示17 支持图像分区大屏幕显示18 支持抓拍、录像、云台镜头控制19 支持远程矩阵控制20 支持图像实时转发21 支持模拟量四限联动图像
14、报警22 支持模拟量实时曲线显示23 支持模拟量报警值、最大值、平均值显示24 支持报警图像及模拟量曲线搜索查询和回放25 支持远程图像调用回放26 支持企业端事故报告单填写发送，监控中心端事故报告单上送确认27 支持监控中心端打印事故报警报表、设备报警报表2.2.2 基本技术规范：2.2.2.1 图像技术规范图像分辨率：704576, 528384，352288图像采集帧率：25 帧/秒（PAL 制）影音压缩标准：（图像）H.264, （声音）OGGVORBIS视频输入：14 路（可扩展至 7/12/19 路） 音频输入：14 路码流：120K1800K bps图像传输规范网络协议：TCP/
15、IP电气及系统特性用户端显示软件：采用微软 IE 浏览器，无需提前预装任何显示软件即可显示基本图像图像显示尺寸：基于分辨率352288 时，用户界面可改变显示尺寸至满屏图像显示画面数：一路、四路、十六路摄像头：可根据需求自行配置摄像头、镜头和云台、解码器可接入摄像头路数：119 路（其中四路独立视频）集成网络连接：集成以太网接口 RJ45输入/输出控制：输入：5 个/输出：8 个串行数据接口：一路 RS232 ，一路 RS485（可驱动云台）系统密码保护：远程更改系统配置，带密码保护；远程观看，带密码保护上网操作：即插即用，加电自动连接网络因特网联接服务：可选网络服务完成无固定 IP 地址用户间的自动联接外接电源：220VAC外壳尺寸：485450176mm (4U)重量：13000 克 (4U)（不含硬盘）工作温度：050相
