王滿智

(蘇州城市安全發(fā)展科技研究院有限公司,江蘇 蘇州 215000)

0 引言

?；吩谏a(chǎn)、儲存、經(jīng)營、使用、運輸?shù)冗^程中,極易發(fā)生泄漏、火災、中毒、爆炸等事故[1]。危化品事故具有發(fā)展迅猛、復雜多樣、危害范圍廣、次生衍生事故多等特點,一旦發(fā)生事故,將對人民的生命財產(chǎn)安全構成巨大威脅,對環(huán)境造成極大破壞[2]。2015—2019年,?；飞a(chǎn)、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)曾發(fā)生10起重特大事故,導致344人死亡,?；分靥卮笫鹿饰吹玫礁径糁?。2019年5月,國務院安委會辦公室、應急管理部印發(fā)了《關于加快推進危險化學品安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)建設指導意見》(安委辦〔2019〕11號),要求加快建設危險化學品安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng),實現(xiàn)危化品企業(yè)安全生產(chǎn)風險的動態(tài)監(jiān)測和自動預警,不斷提升?；钒踩O(jiān)管的信息化、網(wǎng)絡化、智能化水平,有效防范化解重大安全風險。在此背景下,某市應急管理部門投資建設了一套?；钒踩L險監(jiān)測預警系統(tǒng),將?；废嚓P企業(yè)納入統(tǒng)一監(jiān)管。

1 監(jiān)測預警系統(tǒng)業(yè)務流程

監(jiān)測預警系統(tǒng)業(yè)務主要涉及加油站、危化品生產(chǎn)企業(yè)、重大危險源企業(yè)和危化品儲存經(jīng)營企業(yè),業(yè)務流程如圖1所示[3]。該系統(tǒng)利用視頻監(jiān)控分析設備和物聯(lián)采集設備對?；菲髽I(yè)監(jiān)測點位數(shù)據(jù)進行實時采集,將異常數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測預警系統(tǒng)進行顯示和統(tǒng)計分析。視頻智能分析設備能夠識別違規(guī)行為或異常信息,并產(chǎn)生預警信息,同時將其反饋給相關企業(yè)及監(jiān)管部門;物聯(lián)設備設置報警閾值,一旦監(jiān)測點數(shù)據(jù)超出閾值,監(jiān)測預警系統(tǒng)將立即生成預警信息,并將其反饋給相關企業(yè)及監(jiān)管部門。企業(yè)可根據(jù)預警信息進行相應處置,并在系統(tǒng)中填報記錄。

圖1 監(jiān)測預警業(yè)務流程

2 系統(tǒng)架構設計

總體架構分為交互層、應用層、支撐層、數(shù)據(jù)層、云資源層、網(wǎng)絡層、感知層。

交互層包括展示大屏、PC端、移動端和危化品門戶,其中?；烽T戶由監(jiān)測預警中心統(tǒng)一門戶進行開發(fā),統(tǒng)一門戶提供門戶能力復用,實現(xiàn)各交互端的快速開發(fā);應用層包括監(jiān)測預警的各業(yè)務模塊,由監(jiān)測預警中心服務總線進行統(tǒng)一的身份驗證、監(jiān)控、負載均衡;支撐層包括身份認證、視頻平臺服務、GIS服務、物聯(lián)設備接入、算法模型服務、移動支撐等;數(shù)據(jù)層提供本系統(tǒng)需要的各外部單位的相關業(yè)務數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)治理后形成資源庫;云資源層包括計算、存儲和安全等資源;網(wǎng)絡層主要建設互聯(lián)網(wǎng)專線,用于企業(yè)視頻、物聯(lián)監(jiān)控數(shù)據(jù)回傳;感知層包括感知設備和感知對象,感知設備主要有物聯(lián)采集設備和視頻分析設備,感知對象為加油站、重大危險源企業(yè)、危化品生產(chǎn)企業(yè)、?；穬Υ娼?jīng)營企業(yè)及危化品運輸企業(yè)和車輛。

3 功能設計

根據(jù)?；钒踩L險監(jiān)測預警系統(tǒng)的需求,該系統(tǒng)設計了多個功能模塊,包括視頻綜合管理、視頻智能分析、物聯(lián)監(jiān)測監(jiān)控、預警閉環(huán)處置和視頻巡查等,實現(xiàn)對?；钒踩L險的全面監(jiān)測和預警。

3.1 視頻綜合管理

視頻綜合管理平臺提供“視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)接入”和“視頻解析”2大能力,最大支持50 000路視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)接入、支持200路視頻解析。本系統(tǒng)已接入全市203家加油站、44家?；飞a(chǎn)企業(yè)、4家重大危險源企業(yè)和15家危化品儲存經(jīng)營企業(yè)。視頻綜合管理平臺除了提供實時監(jiān)控、電子地圖、電視墻、報警聯(lián)動等功能外,還提供多級多域管理、逐級轉發(fā)和外域轉發(fā)等高級功能,以實現(xiàn)各級政府部門或社會機構間的視頻共享和聯(lián)網(wǎng)[4]。在應用場景上,各企業(yè)通過視頻管理云組件接入監(jiān)控設備,該系統(tǒng)對接視頻管理云組件后,相關管理人員登錄系統(tǒng),即可查看各企業(yè)的實況或錄像。

視頻綜合管理平臺支持開放SDK開發(fā)包、API接口及算法接口適配包,供各種外圍系統(tǒng)豐富業(yè)務應用,以滿足客戶需求。此外,該平臺采用開放式架構設計,支持業(yè)界通用標準、ONVIF協(xié)議和國家標準GB/T 28181。

3.2 視頻智能分析

視頻智能分析是指利用人工智能技術對視頻內(nèi)容進行分析和理解的過程。對于加油站,視頻智能分析功能主要包括人員使用手機、抽煙、物品占用通道、車輛違停、穩(wěn)油未滿15 min、卸油人員離崗、油機未打開側蓋檢查和拉斷油管等8種情況;對于重大危險源企業(yè),視頻智能分析功能包括廠區(qū)消防通道占用、未佩戴防護口罩、未佩戴安全帽、值班人員離崗等4種情況;對于?；飞a(chǎn)企業(yè),視頻智能分析功能包括廠區(qū)大門口消防通道被占用、倉庫主要通道被占用、工作人員未佩戴防護口罩、生產(chǎn)車間內(nèi)人員接打手機、值班室人員離崗等5種情況。

3.3 物聯(lián)監(jiān)測監(jiān)控

物聯(lián)監(jiān)測監(jiān)控是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術對企業(yè)的設備、設施、環(huán)境等進行實時監(jiān)測和遠程控制的過程[5]。通過物聯(lián)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),可以實時采集各種數(shù)據(jù),例如溫度、濕度、壓力、位置等,隨后將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行目刂葡到y(tǒng)進行分析、處理和決策。該系統(tǒng)已采集全市86家加油站物聯(lián)監(jiān)測數(shù)據(jù),主要包括區(qū)域入侵雷達、靜電報警儀、油機切斷閥、潛油泵切斷閥、可燃氣體報警器、液位儀和無線警鈴等8種;采集26家危化品生產(chǎn)企業(yè)氣體探測器監(jiān)測數(shù)據(jù);采集4家重大危險源企業(yè)液位、組分、溫度、壓力等物聯(lián)監(jiān)測信息,實現(xiàn)物聯(lián)在線感知。

3.4 預警閉環(huán)處置

預警閉環(huán)處理模塊包括預警信號實時傳輸、信息準確分析、預警級別確定、預警信息發(fā)布、應急處置方案制定、預警處置、處置結果反饋等環(huán)節(jié)。預警閉環(huán)處置功能可以實現(xiàn)對危化品安全風險的及時監(jiān)測和處置,提高了系統(tǒng)的應急響應能力和預防控制能力。

3.5 視頻巡查

視頻巡查模塊包含全屏觀看、一鍵切換、自動切換、追溯保存等功能。建立技術指南,規(guī)范企業(yè)視頻監(jiān)控設備的性能、安裝位置、數(shù)量以及網(wǎng)絡設備性能等,以確保重點場所得到全面覆蓋,實現(xiàn)視頻連接的快速、穩(wěn)定、流暢。視頻巡查功能改變了以往監(jiān)管重度依賴人力的模式,對于距離較遠的企業(yè),可以通過視頻巡查實時查看和調閱企業(yè)重點區(qū)域、重點環(huán)節(jié)及重點作業(yè)的現(xiàn)場情況,從而及時發(fā)現(xiàn)問題并督促企業(yè)整改。

4 系統(tǒng)部署

4.1 感知對象

(1)加油站感知對象。

加油站接入油罐區(qū)和作業(yè)區(qū)的感知數(shù)據(jù),同時接入卸油作業(yè)區(qū)、加油作業(yè)區(qū)、出入口等區(qū)域的視頻監(jiān)控,以實現(xiàn)可視化智能監(jiān)控。

(2)危化品生產(chǎn)企業(yè)感知對象。

危化品生產(chǎn)企業(yè)接入生產(chǎn)區(qū)域、倉庫及儲罐區(qū)可燃氣體探測器的感知數(shù)據(jù),同時接入企業(yè)值班室、倉庫等重點區(qū)域視頻監(jiān)控,以實現(xiàn)可視化智能監(jiān)控。

(3)重大危險源企業(yè)感知對象。

重大危險源企業(yè)接入?；分卮笪ｋU源儲存單元的物聯(lián)監(jiān)測感知數(shù)據(jù),同時接入重大危險源企業(yè)儲罐區(qū)和裝卸場所的視頻監(jiān)控,以實現(xiàn)可視化智能監(jiān)控。

(4)?；穬Υ娼?jīng)營企業(yè)感知對象。

?；穬Υ娼?jīng)營企業(yè)接入企業(yè)值班室、倉庫、裝卸區(qū)、分裝區(qū)、大門口等重點區(qū)域的視頻監(jiān)控,以實現(xiàn)可視化智能監(jiān)控。

4.2 前端設備

視頻設備和物聯(lián)采集設備等感知設備由企業(yè)自建,視頻分析設備由政府相關部門承擔相應的設備費用。?；穬Υ娼?jīng)營企業(yè)、加油站、危化品生產(chǎn)企業(yè)須對視頻設備進行改造以滿足監(jiān)測預警的要求。視頻分析設備使用AI算法,通過預設不同AI分析模型,分析發(fā)掘人的行為特征,并對其進行分析和識別,上報識別結果。根據(jù)試點企業(yè)的視頻監(jiān)控實際情況,視頻分析設備將適配相應的行為識別分析能力。主要前端設備及功能參數(shù)如表1所示。

表1 主要前端設備及功能參數(shù)

4.3 網(wǎng)絡資源

該系統(tǒng)網(wǎng)絡資源終端側由企業(yè)進行整改保障,云平臺側則利用互聯(lián)網(wǎng)專線。為保障本系統(tǒng)正常運行,配備如表2所示的網(wǎng)絡資源。

表2 網(wǎng)絡資源

5 結語

?；钒踩L險監(jiān)測預警系統(tǒng)的建設和運營,改變了傳統(tǒng)監(jiān)管方式難以實時動態(tài)獲取危化品各環(huán)節(jié)感知數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀,提升了應急管理部門及?；菲髽I(yè)安全風險感知和監(jiān)測預警能力,增強了應急管理部門安全管理效能,提高了企業(yè)現(xiàn)場安全管理水平,同時促進了社會公眾安全意識的提升。

(1)提升了政府及?；菲髽I(yè)安全風險感知和監(jiān)測預警能力。

通過接入?；菲髽I(yè)監(jiān)控視頻,實現(xiàn)了視頻智能分析和物聯(lián)監(jiān)測信息動態(tài)預警功能,并實現(xiàn)了現(xiàn)場監(jiān)控實時化、安全管理可視化、監(jiān)測預警智能化以及風險管控動態(tài)化,為政府精準指導企業(yè)有效管控和化解安全風險提供了信息化支撐。

(2)視頻智能分析的運用促進了社會公眾安全意識的提升。

通過對加油站智能分析功能推廣運用,該系統(tǒng)能夠全天候實時對社會群眾在加油過程中的不安全行為進行監(jiān)測預警,并及時推送至加油站現(xiàn)場進行處理,提升了加油站現(xiàn)場安全管理水平,有效促進了社會公眾安全意識的提升。