第七章重大危險源監控技術我國現階段對重大危險源缺乏系統、有效的監控和管理，各城市對其所轄范圍內的重大危險源主要靠各企業、單位的嚴防死守，沒有良好的宏觀監控系統.國家對各城市的重大危險源分布、管理情況也缺乏有效的監控手段。因此，建立一個從地方城市到國家的重大危險源宏觀監控系統，對企業安全生產、保護人民生命財產安全、防止重、特大事故的發生以及安全監察管理部門的有效決策，都具有重要的意義一、實施監控的意義舉例

(1)控制系統失效、沒有事故預案：1984年12月3日．印度博帕爾農藥廠因安全控制系統失靈，發生了甲基異氰酸酯泄漏事故

(2)末按操作規程要求進行監控：1986年7月27日，燕山石化公司前進化工廠10＃空分裝置主冷器發生突然爆炸．事故原因是未按規程要求操作，液氧中有機物含量上升并積聚在主冷器內觸發爆炸。事故發生前液氧中有機物含量已經達到250ppm，比平常控制指標高出—倍以上。

(3)違章操作：1988年4月15日，天津煤氣公司第二灌裝站發生爆炸事故，3000只液化石油氣瓶和一臺50m3的液化石油氣臥罐在充裝過程中發生爆炸。事故原因是違章操作，鋼瓶超裝，并在未關閉鋼瓶閥門時就拔掉充氣管，液化石油氣在壓力下自行噴出．高速氣流產生的靜電誘發火災爆炸(4)設備缺乏維護、監測設施失靈和沒有落實事故預案：1989年6月4日．在原蘇聯橫貫烏拉爾山區的西伯利亞的鐵路線上，一列滿載游客的火車正常行駛，途經天然氣管道的天然氣泄漏地段時引起了天然氣爆炸。事后分析，大量泄漏的天然氣在出事地點積聚，終于被距離泄漏點1km以外的行駛的火車引爆，釀成震驚世界的大災難。(5)倉庫未按規定進行分類儲存、管理：1993年1月29日，鄭州食品添加劑廠倉庫內7噸過氧化苯甲酰發生爆炸。違規儲存，倉庫管理混亂是釀成事故的原因(6)材料管理控制失效：1993年8月2日，美國路易安那周巴吞魯日一座日加工能力70000t的煉油廠的焦化裝置進料管線上的一個碳鋼彎頭破裂，熱油從十余米的高處噴出并形成大火。進料管線上的一個本應使用鉻合金材料的6in直角彎頭卻錯用了碳鋼彎頭是造成事故的直接原因(7)操作條件控制失靈：2005年6月14日，成都臺硝化工有限公司在生產鹽酸安丙啉(飼養添加劑)過程中，一反應釜突然出現溫度異常規象而無法控制，為避免可能發生大的事故，現場操作人員采取稀釋排放輔類物料的辦法進行處置，由此造成釜內有害氣體噴出、擴散，釀成事故上述事故充分表現出對危險源監督管理不落實，或者在制造時就留下事故隱患，或者缺乏維護造成設備缺陷，或者缺乏維護造成控制手段失效，或者管理混亂，或者違章操作，總之在對危險源監督管理過程中，任何一個環節出現漏洞，都有可能釀成事故必須加強重大危險源安全監控，通過重大危險源宏觀監控系統，建立安全監督管理部門對重大危險源的分級管理體系，建立重大危險源宏觀監控信息網絡，以加強對重大危險源的管理和監督，最終建立和健全重大危險源的管理制度和控制手段有條件的企業可對重大危險源建立實時監控預警系統。應用系統論、控制論、信息論的原理和方法，密切結合自動檢測與傳感器技術、計算機仿真、計算機通信等現代高新技術．對危險源對象的安全狀況進行實時監控，嚴密監視那些可能使危險源對象的安全狀態向事故臨界狀態轉化的各種參數的變化趨勢，及時給出預警信息／或應急控制指令，把事故隱患消滅在萌芽狀念二、重大危險源監控要點抓好普查登記、安全評估、建立網絡、隱患治理、完善事故預案等五個環節的工作1.普查登記通過普查登記摸清底數。普查登記的主要任務是根據《安全生產法》和《國務院關于進一步加強安全生產工作的決定》的要求，依據《關于開展重大危險源監督管理工作的指導意見》、《關于規范重大危險源監督與管理工作的通知》和《重大危險源辨識》(GB18218—2000)，對重大危險源進行普查登記工作。其目的是通過對重大危險源辨識和普查登記，掌握重大危險源的種類、數量、安全狀況和分布情況，建立重大危險源數據庫和定期報告制度。這是對重大危險源監控的最基礎的、最繁瑣的、工作量最大的工作，離開了重大危險源普查登記無從談起對重大危險源監管2.安全評估

這是一個在開展對重大危險源辨識和普查登記的基礎上深化監督的環節。開展重大危險源安全評估工作的目的是建立重大危險源評估監控的日常管理體系主要任務對已經通過辨識和普查登記確認的重大危險源進行安全評估，并通過安全評估確認轄區內的重大危險源的安全狀態。安全評估報告是企業進行事故隱患整改、日常監控和監督管理部門進行安全監督的依據3.建立網絡

重大危險源監控是一項龐大的系統工程，從國家到地方包括生產經營單位各個層次都要實施對重大危險源可靠的監控工作，尤其是生產經營單位的日常監控，哪一個環節出現漏洞，都有可能造成對重大危險源的失控，都有可能釀成重大事故。因此，除了生產經營單位的監控和管理外，還需要建立國家、省、市、縣四級重大危險源監控信息管理網絡系統，實現對重大危險源的動態監控、有效監控4.隱患治理

重大危險源監控的實質性目的是為了防止重大事故發生，而防止重大事故發生的最重要條件是發現重大事故隱患，采取有效措施進行控制，盡快盡力進行隱患治理。對重大危險源監控的一個重要環節，就是要把通過安全評估確認的重大事故隱患和存在的缺陷進行治理，各級安全生產監督管理部門要加大對存在重大事故隱患和缺陷部位的監督管理力度，督促生產經營單位制定計劃、加大投入，采取有效措施，消除事故隱患，并在沒有治理之前采取有效的措施，確保安全生產5.制定事故應急預案，建立應急救援體系

對重大危險源監控的目的是防止威脅社會和人民生命財產安全的惡性事故發生，同時在發生意外事故時能夠把事故損失降低到最低水平。制定事故應急預案，建立應急救援體系就是救災于已然的不可缺少的重要措施.

通過對重大危險源監控督促存在重大危險源的生產經營單位制定事故應急預案．各級人民政府建立應急救援體系．并在對重大危險源監控過程中，在自己轄區內建立和完善有關重大危險源監控和存在事故隱患的危險源治理的法規和政策．三、重大危險源宏觀監控系統1.宏觀監控的主要思路在對存在的重大危險源進行普查、分級，并制定有關重大危險源監察管理法規的基礎上，明確存在重大危險源的企業對于危險源的管理責任、管理要求(包括組織制度、報告制度、監控管理制度及措施、隱患整改方案、應急措施方案等)，促使企業建立重大危險源控制機制，確保安全安全監督部門依據有關法規對存在重大危險源的企業實施分級管理，針對不同級別的企業確定規范的現場監督方法，督促企業執行有關法規，建立監控機制，并督促隱患整改。建立健全新建、改建企業重大危險源申報、分級制度，使重大危險源管理規范化、制度化同時與技術中介組織配合，根據企業的行業、規模等具體情況提供監控管理及技術指導。在各地開展工作的基礎上，逐步建立全國范圍內的重大危險源信息系統，以便各級安全監督部門及時了解、掌握重大危險源狀況，從而建立企業負責、安全監督部門監督的重大危險源監控體系1.1.安全監督部門在重大危險源監控工作中的主要職責(2)接收重大危險源安全評價報告，并審核(1)接受重大危險源申報，并進行登記

(3)按重大危險源危險級別，實行分級監察和管理，建立所轄范圍的重大危險源信息管理網絡系統和安全管理責任制重大危險源的安全監察工作主要由區縣一級安全部門進行。信息網絡建成之后，市級安全部門可以通過網絡針對一、二級危險源的情況和監察信息進行了解，有重點地進行現場監察；國家安全監察部門可以通過網絡對各城市的一級危險源的監察情況進行監督對于企業的重大危險源控制的指導工作應根據企業不同情況實施分類指導：即在對企業提出保證安全的統一基本要求的基礎上，結合企業的產業調整、技術改造、加強管理工作，對不同的企業采取多種層次的指導如：對于管理水平高、技術實力強、科技含量高、經濟效益好的企業，要重點促其實施計算機控制，自動檢測、自動報警的集中安全控制，實現本質安全對于管理水平、技術實力、科技含量或經濟效益相對較低的企業，則著重指導其建立完善的組織管理、日常檢查、應急處理等制度，盡量減少災害發生可能；對工藝陳舊、設備老化與國家產業政策不符的企業，應促使其盡早改造或關停。在此項工作中應盡量調動企業的積極性并注意減輕企業負擔重大危險源所在單位的法定代表人為重大危險源申報和管理的責任人，由其指定專門的人員和機構負責重大危險源的管理1.2法定代表人履行的職責(1)掌握本單位重大危險源的分布情況，發生事故的可能性及其嚴重度、負責現場管理(5)建立重大危險源變更管理制度，生產工藝、設備、材料、生產過程等因素發生變化之前必須進行危險分析和安全評價(2)建立對重大危險源的定期檢查制度和巡檢制度，掌握重大危險源的動態變化情況(3)加強安全教育和培訓，提高安全意識，對重大危險源所在區域進行安全標識(4)制定場內應急計劃，配備必要的應急器材與工具，每年至少進行一次應急演練2.宏觀監控系統的設計思想各城市應在重大危險源普查的基礎上，開展重大危險源的監控工作。各城市應根據自己城市的實際情況，制定并實施地方性的重大危險源管理規定，并可以制定相應的分級監察方案，切實有效地對有重大危險源的企業實施監察各城市應建立重大危險源信息管理系統。該系統包括各企業重大危險源的普查分類申報信息、危險源分級評價信息、企業對重大危險源管理情況信息及事故應急預案，以及安全監察部門對重大危險源的監察記錄等信息有條件的城市可建立以地理信息系統為基礎的重大危險源信息管理系統，使重大危險源的分布情況更加直觀。該系統可以把安全監察部門對重大危險源監控管理工作提高到一個新的檔次，直接通過計算機實現對各企業重大危險源監控工作的監督管理及跟蹤企業重大危險源的分布變化情況，使安全監察部門的管理工作從直觀性到實時性都有很大的提高，為安全監察部門更好的服務為了便于信息的傳遞和更新，各城市應建立各區縣安全監察部門與市安全監察部門的信息網絡系統，以撥號連接方式建立網絡，定期進行數據的更新設立國家重大危險源監控中心，建立以地理信息系統為基礎的重大危險源監控總系統，并搜集各城市重大危險源的分布管理情況，對已經建立地理信息系統的城市可以將城市重大危險源的分布、狀況信息和管理情況直接在總系統的電子地圖上顯示出來，為國家安全監察部門決策服務所用。待條件成熟之后．可以把重大危險源監控總系統、各城市的監控子系統以及企業的計算機監控系統通過網絡相聯，實現國家、地方和重大危險源所在企業對重大危險源的三級計算機監控，并且可再擴大城市數目，逐漸向全國推廣3.宏觀監控系統的網絡設計方案各子系統要求采集城市所轄的重大危險源信息，在各城市的地理信息系統(電子地圖)上進行危險源信息的統計、報表以及多媒體信息顯示，并將危險源信息和監察企業執行重大危險源安全管理有關規定的情況及時發送給監控總系統監控總系統要求上國際互聯網，建立自己的網絡主頁，以便子系統和其他授權用戶可以在網上訪問總系統的主頁，子系統將危險源信息和監察企業執行重大危險源安全管理有關規定的情況通過Internet及時發送給監控總系統重大危險源宏觀監控系統的網絡組成結構框圖4.城市重大危險源信息管理系統地理信息系統是一個以地理數據為研究對象，以空間數據庫為核心，采用多種數據分析與建模方法，實時提供多種空間和動態資源與環境信息為科研、管理和決策服務的計算機應用系統。國外自20世紀60年代開始研究地理信息系統，主要是用來保護和開發土地資源，為農業服務。該技術發展很快．目前已被土地、環境、交通、設施管理及城市規劃、市政工程等部門廣泛應用城市重大危險源信息管理系統集計算機數據管理、多媒體、地理信息系統于一身，能夠為領導和有關部門及時、直觀、形象地提供重大危險源信息，以及發生事故后搶險、救援信息，有利于有關領導及時、準確地決策，最大限度地減少發生重大事故的可能性及事故后造成的各項損失。城市重大危險源信息管理系統為城市重大危險源的管理工作，在綜合采用現代技術和科技新成果，提高此項工作的現代化水平方面探索了一條新路子《重大危險源安全管理信息系統》（企業版）《重大危險源安全管理信息系統》（政府管理版）4.1地理信息系統的目標、任務和性能要求系統的目標(1)重大危險源信息(包括多媒體及地理信息)的管理(2)重大危險源危險程度評估的計算機輔助分析(3)重大危險源應急計劃的形象表述(4)為政府部門宏觀管理和政府決策提供準確、全面、形象的信息、依據和手段，提高政府部門安全生產管理水平，促進重大事故隱患及重大危險源管理的規范化和科學化系統的任務(1)重大危險源數據庫及相關信息的管理(2)重大危險源地理信息系統管理(3)重大危險源危險程度評價分級(4)信息的多媒體大屏幕顯示系統的性能要求(1)系統的運行速度：重大危險源信息管理系統作為一個辦公自動化系統，系統運行速度應滿足日常辦公的需要，應具備較快的響應速度以減少用戶等待時間(2)系統的用戶界面：重大危險源信息管理系統用戶為安全專業管理人員，對計算機尤其是多媒體技術、地理信息系統了解不多。因此，系統的操作應盡可能簡單實用，減少用戶的培訓時間

(4)系統的質量保證：在系統硬件、操作系統和系統軟件的選擇上。力求選擇目前市場上最能滿足本系統需求、且性能可靠的系統(3)系統的安全保密：重大危險源信息管理系統所涉及的重大危險源數據以及地圖數據屬秘密級。系統除應保證在數據處理過程中準確無誤以外，還需建立一些安全保護機制，以免數據被非法用戶使用、輸出和破壞。對重要數據應能自動或定期備份4.2系統設計方案（1）硬件系統設計根據系統目標及需求分析，考慮工作環境、條件和經費來源等實際情況，進行硬件系統設計a.網絡設計可采用微機局域網絡，其優點

(1)便于資源共享，可在不同的網絡工作站上同時操作(2)增加系統安全可靠性，整個系統由網絡管理員統一管理，重要信息備份在多個工作站上(3)降低成本。網絡可采用星型拓撲結構，以網絡集線器為節點，服務器、工作站都連接在集線器上b.系統硬件設備系統硬件設備包括：網絡服務器、網絡工作站、集線器、網卡、多媒體設備c.系統演示設備系統演示設備由視頻分配器、投影儀、四型金屬幕、功率放大器、音箱等構成（2）軟件系統設計重大危險源信息管理系統與一般數據庫管理系統不同，它既要管理一般的數字和文字數據庫，還要管理具有空間數據的圖形數據庫。它應能在二者之間建立有機地聯系，并能有效地管理、分析和使用圖形數據和屬性數據a.系統軟件操作系統可選用Microsoftwindows

9．x(中文版)．目前在中國應用最廣泛的操作系統。局域網服務器可采用windowsNT系統。地理信息系統可采用MAPINFO、MAPGIS等平臺b.應用軟件設計根據系統需求分析，將系統設計為三個子系統：重大危險源數據庫系統、地理信息管理系統、危險程度評價分級系統地理信息管理系統的主要功能包括：文件管理、地圖顯示、標注、查詢、統計打印、應急預案的編輯及播放等地理信息管理系統的主要工作

(3)具備輔助決策和輔助指揮功能，一旦危險源發生險情，利用電子地圖直觀、真實的特點，可實現重大危險源周邊環境的直觀顯示，以及預測危害范圍，并可實現簡單的距離和面積的量算功能，同時利用多媒體技術實現直觀顯示撤離通道、消防通道、救援通道(1)建立電子地圖庫，并可實現地圖的隨意縮放、漫游、分層、比例顯示，多級地名查詢，并可在數秒內實現地圖定位(2)電子地圖庫與重大危險源數據庫相關聯，實現在電子地圖上標注重大危險源，通過對這些標注的查詢實現對重大危險源詳細信息的查詢地理信息管理系統的主要功能

(1)動態標注功能。重大危險源的標注是信息管理系統的一項經常性的工作，電子地圖庫應提供子圖庫管理功能，實現重大危險源的日常管理。實現重大危險源動態標注，使標圖作業更加簡單、規范

(2)數據管理功能。由于重大危險源數據需及時更新，電子地圖庫應對重大危險源提供各自專業屬性，各自專用圖標，以便簡化重大危險源數據庫的管理四、重大危險源的監控技術

1.重大危險源的區域位置監控

構成重大危險源的生產裝置和儲存設施與與居民區、商業中心、公園等人口密集區域；學校、醫院、影劇院、體育場(館)等公共設施：供水水源、水廠及水源保護區；車站、碼頭(按照國家規定，經批準，專門從事危險化學品裝卸作業的除外)、機場以及公路、鐵路、水路交通干線、地鐵風亭及出入口；基本農田保護區、畜牧區、漁業水域和種子、種畜、水產苗種生產基地；河流、湖泊、風景名勝區和自然保護區；軍事禁區、軍事管理等法律、行政法規規定予以保護的其他區域等八類場所、區域的距離必須符合國家標淮或者國家有關規定對于已經存在的構成重大危險源的生產裝置和儲存設施不符合規定的．應由所在地設區的市級人民政府負責危險化學品安全監督管理綜合工作的部門監督其在規定期限內進行整頓；需要轉產、停產、搬遷、關閉的，報本級人民政府批準后實施（1）監控內容包括：①區域位置或管道走向；②地形地貌；③環境設施與分布：④人口密度與分布；⑤聯防或救援力量的位置等。（2）監控技術和措施包括：①矢量化地圖的繪制和應用：②重大危險源的分布和安全警示；③重大危險源發生事故時可能對周圍環境、設施、人員的影響和危害④確認危險告知范圍和告知內容；⑤聯防或救援力量的位置與聯絡方式等。2.重大危險源的生產過程監控

對生產過程的安全監控，其中包括：儲罐區(儲罐)；庫區（庫)；生產場所；壓力管道；鍋爐；壓力容器；煤礦；金屬非金屬地下礦山；尾礦庫及其他形成重大危險源的生產過程的監控監控過程中要對形成重大危險源的生產過程的工藝技術可靠性和可能實現性，以及工藝技術的先進性，是否屬于國家明令禁止的淘汰工藝技術，是否屬于成熟技術．是否存在開發過程的不可知的風險等具體監控措施和技術包括：工藝過程的控制技術，例如DCS、PLC控制技術，電動或氣動儀表控制技術，人工操作控制技術等；工藝過程的溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的檢測、監測技術；工藝過程3.重大危險源的設備、設施監控重大危險源的設備、設施是束縛重大危險源、防止重大危險源能量釋放的關鍵場所.儲罐、反應器、分餾塔等化學危險品的儲存與生產的設備和壓力容器，為氣相(液相)介質提供動能或壓力的壓縮機、機泵，為介質提供熱能加熱爐、鍋爐，輸送物料的壓力管道和工業管道，儲存水能的尾礦大壩，儲存和防止放射性介質和防止放射性物質泄漏的特殊容器等，都屬于重大危險源的設備、設施。這些設備、設施一旦出現故障或發生破壞，就會釀成災發事件，并危害環境和社會，危及國家和人民生命財產的安全以液化氣罐區為例：液化氣罐區成為最易形成重大危險源的場所。液化氣罐區操作一般為間歇和多流程操作，每一座罐組甚至一個儲罐都可能有十個、數十個流程操作。液位、溫度、壓力、流量控制對于罐區的安全是非常重要的，開錯一個閥門，一個數據錯誤或一個法蘭泄漏都有可能釀成意想不到的事故。目前，罐區的控制方式還是一種原始的壓力、溫度、液位、流量采集控制模式，但是已經遠遠不能滿足罐區安全生產的需要。隨著人們對罐區優化操作及罐區災難性事故后果的認識，石油罐區自動化控制和管理現代化有了相當的發展。如英國KBC過程自動化公司的油品儲運自動程序包，美國儀器技術公司的儲運管理系統等．除實現DCS控制功能外，還具備在線調和、運輸管理與監視、優化操作、環境管理、流程控制及自動計量等功能．這也是罐區自動化控制的發展方向。采用一種新的控制模式，開發一種有效的控制手段，把生產管理、過程控制、安全監控、事故預案等功能有機結合起來形成一個多層次的生產與安全監控及自動進行環境數據采集和智能專家分析、處理的控制系統，來確保罐區的安全生產，這必將成為罐區控制技術發展的新趨勢，也是安全技術研究的重大課題4.重大危險源的綜合控制技術

重大危險源的綜合控制技術包括監測報警技術、安全顯示技術、事故預警措施和安全保護措施等(1)監測報警技術包括火災報警、泄漏報警、設備故障報警、安全措施失效報警等。其中泄漏報警又包括可燃氣體檢測報警、有毒氣體檢測報警、粉塵濃度等非常數據檢測的檢測報警技術等。通過可燃氣體的檢測報警測得環境是否處于爆炸危險環境中，一旦發生可燃氣體泄漏，可以提前撿查、發現泄漏部位．采取積極措施，防止火災爆炸事故發生；通過有毒氣體的檢測報警測得環境是否處于毒性危險環境中．及時檢查發現毒性氣體泄漏，可以提前采取防護措施，檢查、發現泄漏部位，采取積極措施，防止中毒事故發生；過粉塵濃度的檢測報警測得環境是否處于粉塵危害環境中，及時采取防護措施．杜絕發生粉塵危害事故（2）安全顯示技術安全顯示技術是通過現場檢測儀表、設施、DCS控制系統的巡撿技術等，及時發現現場的溫度超高、壓力越限等危險狀態。其中包括緊急備用電源和緊急供應蒸汽、水、風等系統支持運行狀態等緊急供應系統的顯示和監控(3)事故預警技術

事故預警技術措施是在工藝控制技術、設備設施檢測技術、綜合控制技術中安全報警技術措施和安全顯示技術措施失效或部分失效的情況下采取的一種警告技術措施。事故預警技術措施是利用聲光報警、語言報警技術和計算機數據傳輸技術告知事故即將發生，必須立即采取應急對策措施，啟動安全保護措施（4）安全保護技術措施

在事故預警技術措施已經進行，事故即將發生之即．通過人工手動、設備自動或計算機程控等手段啟動的安全保護性措施。僅在預防工藝參數偏離的安全系統中包括安全閥、緊急泄壓系統、緊急關閉系統、緊急降溫系統、緊急中止系統，誤動作、誤操作的抑制技術；轉動設備出現超速、超振動指標、局部超溫時采取的緊急停車措施：非標設備出現超溫、超壓、超負荷運行時的中和措施、中止反應措施、安全泄壓措施等。緊急消防系統又包括：消防供水冷卻噴淋、消防蒸汽、消防器材配備、滅火設施、回收裝置（5）重大危險源的管理技術重大危險源的安全管理技術包括崗位責任制、安全技術卡片、安全生產操作規程、事故應急救援體系建立等，而最新成果是安全環境健康(HSE)管理體系的建立；

(HSE)管理技術系統是利用安全工程方法，在對重大危險源危險程度進行定性、定量分析的基礎上，系統地從設計、制造、運行等過程中考慮安全技術和安全管理問題，找出生產過程中潛在的危險因素，并提出相應的安全措施．建立企業風險識別的管理體系和風險管理方案，實現重大危險源監督管理的重要手段之一五、企業生產過程重大危險源監控實例

（一）罐區生產監控子系統

1.罐區生產監控子系統包括：油罐液位和溫度、壓力、流量等變送器，以及檢測各個閥門的位置狀態的閥門鎖、回訊器等硬件設施。硬件設施提供的現場數據信號傳送到數據監控的PLC中。PLC完成罐區現場各個工藝監測點的實時數據采集．并把數據上傳到監控工作站。PLC也根據系統預先編制的控制程序和上位監控工作站的操作命令，控制罐區現場各個閥門的正常開關狀態。

2.在監控工作站的罐區監控軟件可以實現下列功能①直觀圖形顯示各罐油品存儲狀況。②直觀反映油庫工藝參數實時數據。③準確反映某階段內工藝參數的平均值以及變化趨勢。④顯示液位高低報警的開關信號。⑤自動計量耀內油品體積或質量。⑥具有報警分級處理以及報警記錄功能⑦完成報表統計或打印。3.罐區生產監控子系統組態情況如圖罐區監控系統（二）罐區安全監控系統罐區安全控制系統是與生產控制系統并聯運行的獨立的控制程序，它在正常狀態下采集生產控制系統的數據并實時進行監控．發現問題及時與生產控制系統進行通訊并發出警告．涉及重大失誤的危險狀態時．在進行警告的同時進行干預準備。若在系統設定的處理時間內未進行處理，罐區安全監控系統可以越過生產控制系統進行干預性事故處理操作．避免事故發生。系統由監控管理中心的監控多媒體計算機管理，作為核心控制平臺和監視平臺．來實現各個子系統的無縫連接和聯動控制它包括：過程安全監控子系統、環境油氣濃度報警于系統、罐區事故預案與緊急防災子系統．高效溝通管理子系統四個組成部分。各子系統既相互獨立又有密切聯系，共同完成罐區事故監測、事故預防、事故控制．事故管理等四項應用功能1.過程安全控制子系統該系統可以通過與罐區生產監控系統高效實時的數據交換，根據實時數據在線分析當前流程情況，當出現可能操作過程安全隱患時，安全控制子系統可以替代罐區生產監控系統控制罐區各種閥門，防止相互沖突的流程同時執行．防止事故發生。系統包括以下功能：（1）數據通訊：系統采用內存交換技術完成了罐區生產監控和安全監控子系統的雙向通訊，能快速讀取罐區生產監控系統采集的數據并可及時將所需控制的參數通知罐區生產監控系統（2）活動流程管理：對罐區運行的流程與任務進行事先組態．根據采集的操作參數實時判斷當前正在運行的活動流程．并在組態圖中醒目標注出（3）安全分析：根據采集的參數和設置的操作流程對罐區安全狀態進行動態分析。找出可能導致災害事故發生的不安全事件、如存在未按正常關閉的閥門、存在相互沖突的流程同時運行、未及時進行罐切換操作等（4）安全控制：系統一旦發現罐區操作存在不安定因素．將及時形成處理意見，如關閉應關閉的閥門、關閉非正常流程、進行流程切換等．可及時通知罐區生產監控系統進行處理（5）安全控制包括手動安全控制和自動安全控制兩種方式2.油氣濃度報警子系統

罐區和裝卸區等油氣易于聚集的地點都應按規范要求安裝可燃氣體檢測報警器．當檢測濃度達到設定的危險程度時提前報警．并向工作人員提供危險情況下的緊急報警手段。報警聯鎖系統既能敏感地探測報警．又必須及時地發出報警信號信息．并具有智能化、自動化功能．及時啟動報警應急處理沒備。可燃氣體撿測報警器以及報警控制器產生的報警信號以聲。光方式進行報警發布。報警聯鎖系統必須有報警試驗和報警確認功能．上位機必須有報警發布窗．動態顯示報警信息．并有報警歷史紀錄。由于罐區油氣濃度檢測點的分散性，因此油氣濃度報警檢測點的采集就近進入附近的子系統PLC，由該PLC實現采集、判斷和報警油氣濃度報警子系統3.罐區事故預案與緊急防災子系統該系統包括以下幾方面內容：(1)危險化學品管理；通過對罐區的儲存化學品進行普查，對化學品危險性進行辨識，收集整理有關資料．建立罐區危險化學品安全管理數據庫(2)災害評估：根據罐區存在的各種事故初始狀態．建立災害評估數學模型，當罐區現場出現事故時．可根據氣象條件對災害事故進行模擬，以便能評估事故影響區域。同時系統也可根據涉及的事故物質性質和周圍儲罐的操作狀態，直接確定事故的影響區域和受影響的設備、設施(3)事故預案生成：根據確定的事故影響區域．結合罐區場所的危險特性、現場處理要求以及企業應急資源配置情況．自動生成事故應急處理方案(4)事故預案管理：事故預案管理系統可以提供事故預案編輯與管理環境，當預案生成完畢后．可提交不同的應用部門對預案的內容和程序進行修改，保證預案的有效性（5）預案演練：通過設定事故預案的演練程序．隨時可對預案涉及內容進行演練．檢驗預案處理成效．提高預案的實效性(6)現場設施管理：通過設定事故預案的演練程序．可以實現對現場安全與消防設施的完整性進行管理、列出存在問題的安全與消防設施．對存在安全與消防設施隱患及時提示處理(7)事故預防管理；罐區事故預案與緊急防災子系統最終的目的是實現對重大危險源的安全管理，找出存在問題和解決方案4.高效溝通管理子系統

系統可以利用網絡、有線、無線、短信、郵件等通訊手段建立統一的高效信息溝通平臺，事故狀態下，可及時利用各信息溝通手段將事故信息通知到各相關人員。該平臺日常也可作為支持系統。負責罐區安全與消防監督管理信息的溝通（三）罐區信息化系統1.信息傳輸子系統一般的工廠都有自己獨立的網絡系統將整個廠區各個生產單位連接成網絡，但由于—些庫區遠離主廠區．因此有的庫區需要建立獨立的信息傳輸子系統。并通過信息傳輸子系統使分散的罐區、碼頭、裝車臺、泵房等工作區域連接成網，保證信息同步相互交流。已經實現的工廠信息傳輸子系統網絡通信協議符合TCP／IP標準．在相距100m內采用超5類雙絞線；在相距5km內采用多模光纖通訊傳輸信號；在相距5km以上采用單模光纖通訊若因為區域原因庫區子網未能直接接入全廠骨干網．可考慮通過InterNet采用虛擬內部網技術油庫網絡信息管理系統2.油庫管理子系統考慮到許多企業都有自己的全廠管理系統．但普遍未能和具體生產技術統計數據相連接．生產統計數據常需要人工輸入．即使實現全廠網絡監控但卻未能把生產工藝參數的實時數據變成生產運營統計數據，造成工廠的管理系統與實際生產脫節，不能發揮出管理系統的應有作用的實際情況．模范工廠采用把各個生產單位自有的生產統計管理子系統鏈接．實現生產單位的內部信息統計和管理。同時又和全廠管理系統有機結合，達到實時將最新的生產、統汁、管理、數據上傳到全廠管理系統之中的目的這樣油庫管理子系統，實現了根據當前的生產數據，按時、班、周、月以及各種批次、種類的統計信息和報表，同時以標準統一的接口，將罐區的生產統計數據提供給全廠管理系統，為全廠管理系統的各項功能提供最真實的信息3.其他輔助應用系統其他輔助應用系統包括數字視頻監控子系統、入侵報警子系統、門禁子系統、巡檢子系統、保安通訊子系統等，這些都屬于成熟的計算機技術．可以根據需要加以選用六、重大危險源實時監控預警技術1.計算機控制系統的組成原理重大危險源監控預警系統框架危險源對象是指工業生產過程中所需的以及各種生產場所擁有的設施或設備、比如罐區、庫區、生產場所、壓力管道、鍋爐、壓力容器等對象在這些對象中有各種易燃、易爆、毒性等危險物質，對安全生產和人身安全構成了極大的威脅。它們的特性參數是重大危險源監控預警系統所要關注的主要參數，將這些參數進行數據采集，轉換成計算機所能識別的信號，進行計算機對重大危險源的檢測、監視、預警和控制，預防重大事故的發生，實現安全生產的目的要達到重大危險源的計算機自動檢測和自動控制的目的，還應將主計算機所計算出的結果動態反饋到危險源對象上去，由執行機構對危險源對象的各種參數進行控制，使之運行在安全范圍以內而表征工業生產過程特性的物理參數(危險源對象)大部分是模擬信號，或者是開關量信號，而計算機采用的是數字信號。為此，兩者之間必須采用模／數轉換器(A／D)和數／模轉換器(D／A)，以實現這兩種信號之間的互相轉換計算機控制系統的典型結構圖實施控制的計算機主要由硬件和軟件兩部分組成1.1計算機控制系統的硬件組成(5)通信設備：RS232、RS485以及網絡(1)主機：各種單片機、工控機(微機)、PLC等(2)外部設備：鍵盤終端、打印機、繪圖儀、CRT顯示器以及磁盤(3)過程輸入輸出設備(PIO)：模擬量輸入輸出通道、開關量輸入輸出通道等(4)人機聯系設備：CRT顯示器，操作顯示面板、操作臺，也稱人機接口1.2計算機控制系統的軟件組成軟件是監控預警系統的核心，軟件發揮硬件的功能，要具有較高的控制品質和管理水平(1)系統軟件。系統軟件一般包括計算機語言、數據結構、操作系統、數據庫系統、通信網絡軟件和診斷程序等。計算機設計人員負責研制系統軟件，而計算機控制系統設計人員則要了解系統軟件并學會使用，從而更好地編制應用軟件

(2)應用軟件。應用軟件是監控預警系統的核心，是系統設計人員對某些生產過程危險源對象編制的控制和管理程序，它直接影響控制品質和管理水平控制程序是應用軟件的核心，是基于經典或現代控制理論的控制算法的具體實現。過程輸入、輸出程序分別用于輸入、輸出通道，一方面為控制程序提供運算數據，另一方面執行控制命令應用軟件分為輸入程序、控制程序、輸出程序、人機接口程序、數據庫接口程序、打印顯示程序以及各種報表程序等數據庫接口程序則為應用軟件提供各種危險物質的各種特征信息，計算機實時地對重大危險源進行控制和管理，在短時間內完成對各種危險源參數信號的輸入、運算和輸出，并能根據運行工況的變化及時地進行處理2.危險源數據采集與計算機巡回檢測系統數據采集系統應用系統安全工程的理論、觀點和方法，結合過程控制、自動檢測、傳感器、計算機仿真數據傳輸和網絡通信等理論與實踐技術，構成易燃、易爆、有毒重大危險源監控預警系統從危險源數據采集系統開始，分析哪些因素是造成事故的原因，找到需要采集的危險源對象和參數存貯的物質可能是氣體或液體，可能有毒或無毒，也可能易燃易爆，可能是液位超標溢出或者故障泄漏溢出等，可能造成燃燒或者爆炸而釀成事故。不管怎樣，危險源對象在安全狀態和事故臨界狀態時的狀態特征并不一樣、因而只要檢測到危險源對象參數的變化，就可以及時準確地達到系統監控預警的目的表征危險源對象的參數大多數是對象的溫度、壓力、液位、濃度、濕度等，根據各種對象參數的特點，采取相應的傳感器材、檢測手段，將各種參數信號轉換成0一5v的電壓信號或者是0一20mA或4—20mA的標準電流信號將標準信號通過數據采集裝置，轉換成計算機能夠識別的數字信號，用于控制或預警系統的后處理數據采集裝置可以是數據采集卡、單片機或PLC它可以同時采集多路標準信號如果需采集的標準信號很多，也可以選用多個數據采集裝置有的系統需要采用數據采集裝置所采集來的數據，而且可能與數采裝置相距很遠，因而需要采用遠距離通信技術將數采裝置采集的數字信號傳送到較遠的監控計算機上。必要的時候，還要采用網絡技術，將其連成局域網。整個數據采集系統采取分布式層級結構數據采集系統結構框圖3.計算機監控預警系統監控預警系統的目的主要是監視其正常情況下危險源對象的運行情況及狀態，并對其實時和歷史趨勢做一個整體評判。對系統的下一時刻做出一種超前(或提前)的預警行為，因而在正常工況下和非正常工況下應該有對危險源對象及參數的記錄顯示、報表等功能3.1正常運行階段正常工況下危險源運行模擬流程和進行主要參數(溫度、壓力、濃度、油／水界面、泄漏檢測傳感器輸出等)的數據顯示、報表、超限報警，并根據臨界狀態判據自動判斷是否轉入應急控制程序3.2事故臨界狀態被實時監測的危險源對象的各種參數如果超出正常值的界限，就向事故生成方向轉化。在這種狀態下，監控系統一方面給出聲、光或語言報警信息，由應急決策顯示排除故障系統的操作步驟，指導操作人員正確、迅速恢復正常工況，同時發出應急控制指令(例如，條件具備時可自動開啟噴淋裝置使危險源對象降溫，自動開啟泄放閥降壓，關閉進料閥制止液位上升等)；或者當可燃氣體傳感器檢測到危險源對象周圍空氣中的可燃氣體濃度達到閾值時，監控預警系統將及時報警，同時還能根據檢測的可燃氣體的濃度及氣象參數(風速、風向、氣溫、氣壓、溫度等)傳感器的輸出信息，快速繪制出混合氣云團在電子地圖上的覆蓋區域、濃度預測值，以便采取相應的措施，防止火災、毒物的進一步擴大3.3事故初始階段如果上述預防措施全部失效，或因其他原因致使危險源及周邊空間已經起火，為及時控制火勢以及與消防措施緊密結合，可從兩個方面采取補救措施：(1)應用“早期火災智能探測與空間定位系統”及時報告火災發生的準確位置，以便迅速撲救(2)自動啟動應急控制系統，將事故抑制在萌芽狀態3.4事故調查階段事故調查是一項重要的工作。恢復事故發生始末的真實面目，是事故原因調查的基礎之一監控系統從有關參數偏離正常范圍開始，在“工業事故黑匣子”中按事故調查分析的要求，自動存儲與事故生成密切相關的全部數據，并妥善保存3.4重大危險源監控預警系統實例介紹某鋼鐵公司一分廠加熱爐煤氣實時監測預警系統。該系統對17個點處的危險源——煤氣進行實時數據顯示、棒圖顯示、曲線顯示、報警顯示等，達到系統安全檢測及預防事故發生的目的監控預警系統軟件界面如下采集參數數據的實時動態顯示危險源系統運行流程圖采集參數數據的實時棒圖采集參數數據的實時曲線采集參數數據的歷史曲線顯示青島市重大危險源監控管理系統建設情況2002年10月，青島市被國家科技部、國家安監局確定為國家“十五”科技攻關課題“城市公共安全綜合試點”的試點城市。青島市委、市政府高度重視《城市公共安全綜合試點》工作，2003年，市委、市政府結合“數字青島”的實施，要求將國家城市公共安全綜合試點工作納入青島市有關應急聯動工作整體考慮。決定投資1.2億，逐步建立完善的青島市公共安全應急指揮系統重大危險源監控管理系統作為青島市公共安全應急指揮系統的子系統，由青島市安監局負責組織實施，在國家安全生產科學技術研究院和中石化安全工程研究院等單位的大力支持下，青島市在初步建設重大危險源監控系統方面作了一些工作一、重大危險源監控管理系統的總體目標

安監局作為安全生產綜合監督管理部門，建設重大危險源監控系統必須實現三個目標：(1)通過建立重大危險源所在單位和安全生產綜合監督部門兩級長期有效的動態監控管理系統，做到實時了解重大危險源的工作狀態，隨時掌握重大危險源的有關安全技術工作參數（包括安全技術參數、安全監督管理要求數據）的情況，由重大危險源所在單位實施有效的日常安全管理，安監部門對重大危險源單位的安全生產工作實施有效的監督管理(2)通過對危險源的危險性和事故的后果預測，以及基于重大危險源風險管理的基本評價方法，對青島市重大危險源進行風險分級評估，實現對全市行政區域的安全規劃(3)在重大危險源發生事故時，可提供包括：重大危險源及其周圍環境的基本技術數據，對危險源進行風險評價、定位；重大危險源事故危及范圍和及時啟動相應的事故應急處理預案，實現事故救援的有效聯動。當發生其他事故引起的重大危險源次生災害時，為青島市公共安全應急指揮系統提供相應基礎信息支持，為科學決策實施有效搶救提供技術支持二、重大危險源監控管理系統實施內容

（一）重大危險源現場監控重大危險源所在單位的現場監控是安監部門重大危險源監控管理系統的基礎。為此，要求危險源單位必須實現現場有效監控

對固定場所重大危險源建立固定安全實時監控系統。包括重大危險源現場視頻和安全技術參數采集、重大危險源安全監督管理、高效溝通管理、應急救援管理等部分。并能做到采集數據實現向安監部門危險源監控系統實時傳送對危化品運輸車輛建立移動危險源GPS/GPRS/CDMA1X監控和運營綜合信息服務網絡系統。做到對移動危化品運輸車輛定位與跟蹤、車輛調度與控制、車輛事故求助與報警、車輛查詢與監視、車輛軌跡顯示與回放、數據傳送與處理等（二）青島重大危險源監督管理軟件開發系統采用C/S操作方式，同時也可以通過IE瀏覽器以B/S方式操作的、B/S與C/S相結合的體系結構該系統包括： 基礎數據的管理：重大危險源基礎數據資料和文檔數據數據字典和日常安全管理數據GIS系統:13個相關圖層地圖操作功能和地圖查詢功能安全規劃:

通過調整危險源、防護目標、應急救援力量三者的地理布局，進而達到降低風險提高安全性的目的重大危險源辨識與分級管理:

根據企業上報技術參數自動進行重大危險源的辨識，并按相關技術標準對重大危險源進行分級管理

城市應急能力評估：根據現有的危險源以及各個部門的應急資源和應急能力評估模型，對整體應急能力進行評估，找出應急能力中的不足，提出應急能力評估基本報告事故后果模擬：根據事故狀態前重大危險源現場安全技術參數，輸入相關的數據，模擬事故可能造成的后果及影響范圍，如發生有毒有害氣體的泄漏，則可以模擬由于風力的大小和風向的變化對事故造成的后果，并可以在地圖上動態顯示應急救援指揮輔助決策：在事故后果模擬的基礎上，為應急救援指揮提供輔助決策。該功能還包括事故接報處理、相關數據查詢、預案查詢、指揮調度轄區內的各類應急資源等統計與分析：重大危險源的統計根據事故類型和統計時間對事故的統計根據事故類型和統計時間對人員傷亡和事故損失統計其他日常安全管理數據統計與分析日常安全管理：新建、改建、擴建建設項目的審查危化品登記及生產、儲存、經營，礦山企業等申請審查事故統計與分析安全培訓數據等（三）監控中心建設青島市重大危險源監控管理系統包括一個總控中心，設在青島市安監局，12個分控中心設在青島市所轄12個區（市）安監局。總控中心通過電話專線等形式定期和在電信部門的托管服務器進行數據傳遞。各分控中心通過Internet與托管服務器進行連接，進行信息傳送。相關企業通過權限設置可訪問本企業重大危險源信息，并定期上報安全監督管理數據總控中心服務器應用平臺基于地理信息技術，包括B/S和C/S兩種結構形式，存儲青島市完整的重大危險源基礎數據，實現青島市重大危險源安全監督管理完整功能，并為聯動平臺提供基礎數據。托管服務器僅包括B/S應用形式，主要是建立企業和主管部門信息交流平臺，存儲主要數據包括重大危險源變更管理、設備維護數據、安全檢查報告、隱患整改等動態變化數據，通過這些數據，及時反應重大危險源安全管理狀況。三、重大危險源監控管理系統建設工作的進展（一）健全組織機構市安監局成立了以市安監局局長為組長，分管副局長及中石化安工院領導為副組長的青島市重大危險源監控管理系統項目建設領導小組，下設辦公室和專家組由安監局相關處室人員組成的辦公室負責重大危險源監控管理系統建設的規劃、部署，相關法規文件的起草、重大危險源監控管理項目的培訓教育、編制資金申請計劃，協調市有關部門、單位和企業的相關工作由大專院校、科研機構、IT行業公司及大型企業工程技術人員組成的專家組負責危險源的分類、現場監控技術方案的編制、指導危險源單位的監控管理的實施等技術工作。（二）依法規范重大危險源監控管理起草了《青島市重大危險源安全管理規定》，正在報政府進行審查，將以政府規章的形式頒布。該《規定》對重大危險源的管理職責、申報、評估確認、安全評價、應急預案編寫、日常管理、監控手段及定期申報相關數據的要求做出了明確規定。其目的是將重大危險源動態監控管理工作納入法制化、規范化的管理軌道（三）確定工作內容，編制項目技術方案開發建立青島市重大危險源監控管理系統，包括重大危險源基礎信息管理、重點目標管理、危險化學品安全衛生信息、應急預案管理、應急資源管理等數據庫。具有重大危險源分布管理、基礎信息查詢、評價與分級、后果分析與評估、安全規劃、監督管理、統計分析等功能；根據上述要求，編制了重大危險源監控管理系統的技術方案（四）初步完善重大危險源數據庫相關數據要使監控系統具有為安監部門監控管理服務的作用，必須確保數據庫中重大危險源有關數據的完整性。它不僅應包括危險源基本普查數據，還必須包括危險源的安全管理數據。按照國家試點工作的要求，結合青島市重大危險源監控管理的需要，及時向國家安科院反映重大危險源日常安全管理的要求對重大危險源的調查摸底表進行了細化，先后5次修改調查表的內容，針對危險化學品的生產、經營、儲存、使用企業的實際情況，增加重大危險源監督管理相關數據和應急資源數據內容，制定了54張調查表，以保證通過調查可以全面掌握重大危險源的實際情況，滿足重大危險源監控管理系統的需要（五）開發建立企業重大危險源管理與申報系統為了規范重大危險源數據填寫與申報，結合危險化學品登記和重大危險源辨識安全管理的基本要求，基于ACCESS數據庫，開發出企業重大危險源管理與申報系統系統包括以下功能：*重大危險源基礎數據的填寫、申報與管理；危險化學品登記基礎信息的填寫、申報與管理*危險化學品安全技術說明書生成、編輯與管理平臺*化學事故應急預案編輯與管理平臺；*在企業內部網絡上建立危險化學品和重大危險源管理系統（六）規劃設計重大危險源管理的地理信息圖層根據青島市重大危險源管理要求，編制完成了“青島重大危險源監控管理系統地理信息地圖圖層說明”技術文檔，并對青島市勘探測繪院提供的地理信息地圖提出了技術要求。重大危險源分布管理地理信息圖層應包括城市基礎地理信息地圖（包括：居民點、主要建筑物和構筑物及其它設施、交通道路及附屬設施、管線及附屬設施、水系及附屬設施、地界和地貌等信息）、重大危險源分布布置圖及其他相關圖層與示意圖形3個層次。（七）對重大危險源單位進行應用培訓，及時收集上報數據

對重大危險源單位和安全評價單位統一進行了重大危險源基本知識和應用培訓，并為重大危險源單位發放了“企業重大危險源管理與申報系統”，統一了數據上報的準確性結合危化品的專項治理工作，對青