基于物联网的事故隐患监测与防控平台的设计与实现

２０１４年第２期总第３５期　２０１４　ＮＯ．２　Ｓｕｍ．ＮＯ．３５　网络安全　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　中国公共安全・学术版　Ｃｈｉｎａ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ａｃａｄｅｍｙ　Ｅｄｉｔｉｏｎ　基于物联网的事故隐患监测　与防控平台的设计与实现　陈磊　夏友青　蓝文耀　（１电子科技大学，成都６１００５４；２深圳市华威世纪科技股份有限公司，深圳５１８０２９）　【摘　要】针对现行安全生产事故隐患监测与防控机制的不足，根据政府职能部门和企业联防的工作方式，构建一个基于　物联网的安全生产事故隐患的排查、整治、监测和预警于一体的智能监测与防控系统，通过网络实现安全生产各方面元素　的监控和紧急情况下的智能处置，推动安全生产管理方式向全面监控、智能分析、应急救援自动响应转变，以提高安全生产　监测与防控的科学性和时效性。　【关键词】安全生产；物联网；事故隐患；监测与防控　【中图分类号ｌ　ＴＰ３１９【文献标识码】Ａ【Ｄ０Ｉ】１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－２３９６．２０１４．０２．０２２【文章编号】１６７２２３９６１２０１４］３５－００８５－０４　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆＰｏｔｅｎｔｉａｌ　Ｈａｚａｒｄ＇ｓ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ　ＣＨＥＮ　Ｌｅｉ　ＸＩＡ　Ｙｏｕｑｉｎｇ　ＬＡＮ　Ｗｅｎｙａｏ　～　（１　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００５４，Ｃｈｉｎａ；　２　Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｈｕａｗｅｉ　Ｃｅｎｔｕｒｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　５１８０２９，Ｃｈｉｎ￣　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇａｉｎｓｔ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ’Ｓ　ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｈａｚａｒｄ’Ｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗｏｒｋ　ｓａｆｅｔｙ，　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｈａｚａｒｄ’Ｓ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．ｉＳ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｔｏ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ａｌ１　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｉＳ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｏｆ　ｕｎｉｔｅｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ｆｏｒ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｒｅｓｃｕｅ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｎｄ　ｒａｉｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　ｔｉｍｅｌｉｎｅｓｓ　ｏｆ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｈａｚａｒｄ’Ｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗｏｒｋ　ｓａｆｅｔｙ；ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ；ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｈａｚａｒｄ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　０引言　矿山、危险化学品、交通等安全生产重点行业　领域存在着大量复杂和不确定性因素，作业环节出于　自然或人为原因均有可能导致不同程度、形式各异的　事故Ⅲ，只靠人工巡查监管的方式很难实现对重点领　域、企业、部位进行无缝隙地、全过程地监控，因　此，有效的安全生产智能监测与防控技术无疑是预防　事故和减少损失的重要举措。　我国自“八五”科技攻关开展重大危险源相关研　究以来，全国多地都开展了重大危险源安全生产监测　与防控信息工作，启动了安全生产监督管理信息系统　的开发和应用，有效地提高了我国重大危险源安全管　理工作的水平和效率　］。但我国现有的安全生产事故　隐患监测与防控机制还不完善：技术水平相对落后，　收稿日期：２０１４—０３．０６　作者简介：陈磊（１９８２一），男，广东深圳人，电子科技大学硕士，研究方向：安全生产监管信息化。　基金项目：深圳市新一代信息技术产业发展专项资金＿产业应用示范项目资助计划。（项目编号：深发改（２０１２）１２４１号）　・８５・　２０１４年第２期总第３５期　２０ｌ４　ＮＯ．２　Ｓｕｍ．ＮＯ－３５　网络安全　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　中国公共安全・学术版　Ｃｈｉｎａ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｃｕｒｉｙ．Ａｃａｄｅｍｙ　ｔＥｄｉｔｉｏｎ　知层数据和控制信息的双向传递、路由和控制。　应用层包括应用支撑子层和各种具体物联网应　用。支撑子层为物联网应用提供通用支撑服务和能力　调用接口。以此为基础可以实现物联网在安全生产监　管领域的各种应用，其中既有行业专业应用，也有以　公共平台为基础的公共应用。　３系统组成　基于物联网的事故隐患监测与防控平台是对事故　隐患的实时监测数据、视频监数据进行动态监管，提　供事故隐患监测与预防、应急处置、查询统计上报功　能，为各危化品企业提供安全生产管理工作平台，为　各政府职能部门提供安全生产监管支撑平台。　平台软件结构图及系统框架如图３所示。　基于物联网的搴故隐忠监测与防控平台　企　企　数　隐　行　应　考　地　查　系　业　业　字　患　政　急　核　理　全　询　统　信　分　远　排　执　救　评　信　生　配　息　类　程　查　法　援　价　息　产　统　管　分　监　治　管　管　知　计　置　管　系　分　管　理　级　控　理　理　理　理　统　识　库　析　理　图３安全生产智能监控监测与防控平台功能图　（１）企业信息管理。采用企业信息自助上报、　政府部门核实的工作方式，实现对辖区内企业的管　理，具体内容包含企业的基本信息、人员信息、设备　信息、资质信息、管理制度、安全文化、工伤事故、　职业危害、安全投入等安全生产标准化企业信息。　（２）企业分类分级管理。在国家安全生产一、　二、三级标准的基础上，依据地方政府制定的分类分　级标准对企业进一步分类分级评定，形成真实可靠的　企业基础数据库，协助安全主管部门对企业进行差异　化管理，重点监管级别较低的企业。　（３）数字化远程监控。由企业终端的数据采　集、音视频采集设备、传输设备、应用软件、图形类　库及报警装置等构成，建立对各个重大危险源监测点　各种物理量（压力、浓度、温度、液位等设备状态　值）和视频数据的实时采集、存储、检索和管理机　制，通过网络对企业生产过程的远程实时监测数据采　集、现场音视频监控、事故预警和决策分析，实现安　全生产行业信息建设提供有力的监测监控。　（４）事故隐患排查治理。以事故隐患排查标准　为基础，通过企业隐患自查自报和安全监管人员巡查　的管理模式，实现对企业事故隐患信息进行管理，包　括地区分布、隐患类型、所属行业、整改意见和状　态、整改审查验收情况等。系统同时提供隐患信息的　复合查询和统计分析等功能。　（５）行政执法管理。根据隐患排查治理过程存　在违法行为，实现举报投诉、日常执法检查、违法案　件管理、移交专办、文书流程控制等功能，实现安全　生产行政执法部门对生产经营单位在生产过程中的各　种违法信息进行动态跟踪管理。　（６）应急救援管理。提供应急救援的管理功　能，包括应急救援预案、应急专家、救援力量、救援　物资信息等，并提供复合查询。基于ＷｅｂＧＩＳ系统，　实现隐患定位、缓冲区分析、距离和面积量算，同时　利用多媒体技术实现直观显示应急处理预案涉及的抢　险车辆路线，警戒区域等信息，为领导进行应急抢险　决策、指挥提供参考。　（７）绩效评价管理。通过制订科学的安全管理　考核评价体系，从部门、岗位等多个角度，对监管企　业的行业主管部门、属地主管部门进行综合考核，既　能监督各类企业安全生产事故隐患排查、整治过程，　又能监督各级监管部门安全生产执法监察过程中发生　的具体问题，进行监督管理和提高执法监察透明度，　并生成图形、报表等形式的可视化的考核结果。　（８）地理信息系统。采用主流产品ＡｒＣＧＩ　Ｓ　１０．０，开发各类企业、隐患、监控点、应急资源等专　用图层，实现地图的放大、缩小、漫游、全局图、鹰　眼地图空间查询与分析基本功能，同时提供企业定　位、隐患分布、监控提取、信息统计、事故模拟、应　急救援指挥等功能。　（９）安全生产知识库。提供安全监管工作所需　的其他各类辅助信息和知识的查询、统计和管理，包　括事故隐患排查标准、危险品理化特性、典型事故　案例、应急救援知识、各类安全生产法规标准（规范）　等，其中，事故隐患排查标准是指导企业隐患自查自　报、基层安全管理人员安全巡查的重要指引，也是系　统设计的核心之一。　（１０）统计分析。有针对性地提供安全生产智能　监测和防控的各类统计和查询功能，并在此基础上进　行数据融合、挖掘和深入分析，服务安全监管部门的　日常监管工作。查询结果既可以显示为基本的原始数　据也可以为分类统计总和，可按设计模版格式要求灵　活定制输出各类图文报表，提供柱状、饼状等各种形　式的图形和ＰＤＦ、Ｅｘｃｅｌ典型表格供下载和打印。　（１１）系统配置管理。主要是对系统的用户、角　・８７・