高危企业安全生产数据采集系统设计.pdf

第 期(总第 期)年 月山西电子技术应用实践收稿日期:作者简介:王 浩()男山西清徐人工程师硕士研究生主要研究方向为政务信息系统研发文章编号:()高危企业安全生产数据采集系统设计王 浩(山西省信息产业技术研究院有限公司山西 太原)摘 要:根据国家应急管理部应急管理部关于加快编制地方应急管理信息化发展规划的通知结合目前应急管理结构现状及高危企业生产现状设计高危安全生产数据采集系统旨在加强内外各级应急管理机构、安全监管部门与多种高危领域经营企业的纵向、横向联通便于企业安全生产监测数据在相关机构和部门之间快速共享有力提升高危企业安全生产领域监管的智能化、高效化和节能化关键词:高危企业安全生产数据采集系统设计中图分类号:文献标识码:(.):.:引言为全面贯彻党的十九大精神积极响应并践行习近平总书记从国家发展战略全局出发所提出的安全发展理念强化重点安全领域智能化监管全力提升关键安全领域生产治理水平 积极落实国家应急管理部应急管理部关于加快编制地方应急管理信息化发展规划的通知(应急函号)文件精神提高应急管理信息化发展的能力和水平加强应急管理信息化顶层设计和发展规划 该系统设计主要是为加强管理部门对高危企业的实时监管水平强化企业自身对危险源的监管工作落实生产经营单位主体责任 通过该系统的建设不仅可以将包括煤矿、非煤矿山、危险化学品、烟花爆竹等行业在内的各类高危企业的安全监测数据及时传递给政府监管部门而且为企业突发事件在应急指挥过程中辅助决策提供依据 强化了安全生产风险分类分级管控为重点监管、科学施策提供支撑有效遏制重特大事故高危企业安全生产风险监测系统对于重大危险源的监管相较于传统方式具有很大先进之处 传统的监管方式多采用人工、或被动的视频监控往往存在监管对象单一、片面、监管不及时以及监管效率低下等问题同时对于危险的发生多局限于事后处理很难做到危险预测 而本系统的建设可实现各类安 年第 期王 浩:高危企业安全生产数据采集系统设计全参数的全面监管并可对监测数据进行定量分析从而分析高危企业的实时安全状况实现危险事件的即时监测和自动告警高危企业安全生产风险监测系统将完成政府及应急管理局对煤矿、非煤矿山、危险化学品、烟花爆竹等企业安全生产监管的工作需要实现应急管理局建立企业安全生产风险监测预警体制机制建立层次分明、责任清晰的技术体系应急管理局实现属地企业危险源视频和各类参数报警信息集中的监控管理和预警可实现危险源各类预警信息统计分析和管理增强了应对企业突发事件的能力 设计原则)技术可行性:根据企业安全监管实际工作场景和系统功能需要采用可行技术)技术先进性:在保证技术可行的前提下仍需考虑所用技术、软件架构及硬件设备的先进性以适应快速发展的主流技术趋势)操作易用型:系统界面设计遵循高效、简约原则既保证各项操作的便捷流畅又减少使用人员的繁琐和重复操作)系统可靠性:保证系统的可靠性和稳定性提高系统对于人为和外部伤害的抗压能力同时系统具备一定的容错及快速恢复能力当系统出现问题后能够及时恢复)系统安全性:系统需提供信息保护、信息隔离措施具体包括使用安全机制、权限控制、身份认证等方式对不同网络通信环境中的关键数据实现合理控制)系统可扩展性:系统建设考虑了必要的扩展需求使其对于系统未来可能发生的业务修改和业务新增仍具有良好实用性)高集成性:系统采用模块设计并在各模块之间配备了数据传输及消息传递机制同时对于今后模块的增加十分友好可通过简单的配置即可完成已有模块与新模块之间的双向联通)以数据为中心:采用核心数据库模型的设计思想首先把核心数据库模型设计出来在此基础上开发各种应用 核心数据库模型具有很好的不变性和稳定性相对独立于具体的应用当用户的需求发生变化时使修改量减到最小 采集设备充分利用政务云资源实现云端集约化、扁平化部署 物联网采集设备用于实时采集企业安全生产监测数据并将采集设备接入现有系统通过系统对采集到的数据的统一标准化处理进而实现企业的安全生产监管 依据集约化、轻量级、持久化的设计理念采集设备应具有如下功能及特点:)物联网采集设备直接部署于企业生产环境其作用相当于系统感知外部监测数据的节点负责对企业生产参数进行收集)物联网采集设备采用数据网关确保数据的单向传输保证企业工控系统以及生产网的安全)物联网采集设备配备多种通信接口如以太网口、满足不同企业、不同系统的通信要求 物联网采集设备支持多种标准通信协议包括、等协议)物联网采集设备的数据采集频率高效其最快可达秒级可基本满足多数场景的监测需要采集数据的上报数据频率为分钟级并可根据需要进行自定义调节)物联网采集设备可实现各项监测参数报警阈值的动态设置包括高位和低位阈值当达到报警触发条件时通过向系统发送信息实现自动报警)物联网采集设备通过实时采集到的数据结果做出报警响应但只有当报警状态变化(报警产生、消除)时向上发送相关报文 设备可根据实际场景需要实现报警空窗期的设置使其满足特定时间段内不做报警的特定需求)物联网采集设备支持数据量程变换功能统一采集数据量程保证与企业生产系统数据一致)采集数据的上报功能可支持同时上传多个数据接收服务器)物联网采集设备可靠性强当网络发生异常时可将当前任务中的报文进行存储待网络恢复正常后按照正确顺序对报文重新进行断点续传)物联网采集设备提供了安全可靠的数据传输机制保证了企业关键数据信息的保密要求)物联网采集设备具备软件看门狗保证系统稳定运行)物联网采集设备支持服务器授时同步保证数据准确)物联网采集设备支持远程配置配置项按照要求格式导出 关键技术高危企业在实际生产环境中有许多重点监管点位如温度、气体、液压等 在重点监管点位安装相应的设备传感器来实时采集重点监管点位的实时数据并及时上传至企业 系统或 系统中在企业的 系统或 系统中以相应的工业互联网标准进行存储及其他监测 采集企业的 系统或 系统的数据需借助数据网关完成相应的数据转换及初步清洗工作之后才能方便上传至高危企业安全生产数据采集系统中 数据采集流程如图 所示图 数据采集流程 是依据 的开放协议设计的实现了软件平台及操作系统进行松耦合很大程度上解决了原有集成技术在 远程通信方面的问题这就使得不同平台与操作系统上的 可以完全互联互通 同时 是一种动态的集成方案所有的服务都可以依据 的相关标准动态地被发现、绑定及使用更容易适应相关系统的变动提高系统的灵活性和伸缩性 的 文档技术其先进之处在于在进行相关设计时无需考虑不同应用之间和不同模块之间复杂的业务需求只需关注其消息及数据传递的需求可根据场景特定需求对相关接口及其特性进行快速设置针对不同应用平台选择相应的 组件进行相应设置实现不同应用的接口实现系统模块之间的消息和数据传递基于 的 文档进行服务的相关描述实现服务请求及结果的反馈可以在 上通过 协议进行高危企业数据的传递同时可快速响应相关企业上传数据网关实现高危企业安全生产数据的采集功能高危企业安全生产数据借助 技术实现采集该采集系统可以以:企业的模式或者:企业模式进行相关部署配套采用多个数据网关按照约定数据格式完成对应企业及点位的数据实时采集上传频率基本在 /条 系统测试在完成高危企业安全生产数据采集系统的设计与实现后还需对高危企业安全生产数据采集系统进行功能和性能测试 结合高危企业数据标准、报警数据、数据上传频率实际情况对系统的功能进行快速验证及时发现并处理系统中存在的一些问题性能测试主要是检测系统的相应能力、交互能力、稳定性测试等相关的测试可进一步验证高危企业安全生产数据采集系统各方面的性能需求为后续系统的优化提供依据 结合系统的测试结果高危企业安全生产数据采集系统功能及性能基本可以满足日常生产监测需求可在相关行业进行有序使用 结语利用 技术实现了高危企业安全生产数据采集系统在相关领域对系统的设计在实现后进行了验证此模式不仅提升了系统的可拓展性及兼容性提高环境适用能力相比较 窗体应用程序具有系统的稳定性 但随着相关政策及要求需更新系统设计理念如实现数据采集相关功能的组件化、服务化等以便更好的满足工业级生产及相关部门的监测需求在高危企业安全生产数据采集及监测领域取得新的突破参考文献 钱春霞.智慧酒店系统设计研究.电子技术与软件工程():.张春艳刘俊宇陈辉等.基于 的烟气数据采集与可视化系统.盐科学与化工():.(上接第 页)结语电子鞭炮相比传统的鞭炮具有无污染、危险系数低、可重复利用、节约成本等优良性能具有非常广阔的发展前景 本文设计的一款电子鞭炮系统具有原理简单易懂、成本低廉、使用便捷、易于维修等优点 而且本设计还可以进行二次开发增添烟花、节日彩灯的功能以达到更好的观赏效果非常具有实用性参考文献 梁建华.一种基于 软件的电子鞭炮的设计.太原学院学报(自然科学版)():.王继成何志苠蔡静怡等.新型环保电子鞭炮.现代计算机():.张扬张妍.基于单片机的心形流水灯设计.现代工业经济和信息化():.山 西 电 子 技 术 年第 期