第3卷 第5期
2007年10月
中全生产科学技术
JournalofSafetyScienceandTechnology
Vol.3 No.5 Oct.2007
文章编号:1673-193X(2007)-05-0039-04
利用信息技术完善应急预警体系
秦 卿,丁志坚,韩齐云
(兖矿国泰化工有限公司安全监察部,山东滕州 277527)
摘 要:从化工企业安全生产事故调查分析中发现,生产装置发生事故前瞬间波动的数据变化已在DCS控制系统上出现,提示已出现故障将导致事故发生。如何根据出现故障时的瞬间变化数据做出正确的判断,是遏制或控制安全生产事故发生的关键。因此,本文采用OPC标准通讯接口,建立与生产系统的数据链接,通过网关机和防火墙技术隔离,保证数据的安全性。利用移动公司提供的Socket接口,采用面向对象语言DELPH自主开发短信模块接口程序,通过系统调用实现预警模块的自动短信报警和手工短信报警功能,实现短信等多渠道监报,建成安全管理系统中对危险源生产装置的实时监控,完成与应急预警信息系统的有效链接使用,建立安全生产事故应急预警信息平台,对瞬间应急预警指令所作出的反应,以迅速作出反应,有效地解决问题,遏制事故的发生。
关键词:危险源;实时监控;应急预警系统;信息平台中图分类号:X92414 文献标识码:A
Establishinganemergencywarninginformationplatformtorepress
theoccurrenceoftheaccidents
QINQing,DINGZh-ijian,HANQ-iyun
(DepartmentofSecuritySupervision,YankuangCathayChemicalsCo,ltd,Tengzhou 277527,China)
Abstract:Accordingtotheresultoftheinvestigationsandanalysistothepastsafetyproductionaccidentsofchemicalin-dustries,theinstantfluctuationofthedataintheproductiondeviceshasappearedintheDCS(DistantControllingSys-tem)beforetheaccidents.AndtheDCShasgiventhehintthatthereissomethingwrongwiththeproductiondevices.Itisnormalfortheoperatorinthecontrollingcentertojudgethenextsettlementsaccordingtotheinstantfluctuationofthedata.Thentheoperatorinformsrelevantpeopletotakemeasurestosolvethefailures.Therefore,ifthesystemicjudgesandtheefficientreactionscanbemadeinshorttime,thentheaccidentscanbecontrolled.Alltheaccidentsaredelayedinthisprecioustime.Iftheinstantfluctuationofthedatabeforetheaccidentscanbecorrectlyjudgedbytherea-ltime
system,andthesystemgivesefficientorderstorelevantpeopletotakesettlements,thenthesafetyproductionaccidentscanberepressed.Itisakindofefficientsettlementtoestablishanemergencywarninginformationplatform.Thisplat-formisconnectedwiththedataoftheproductionsystembyusingstandardcommunicationinterface.Thesecurityofthedatacanbeassuredbygatewaycomputerandthefirewall.Theplatformgivesrea-ltimemonitoringtothedangerous
sourcesanditiseffectivelyconnectedwiththeemergencywarninginformationsystem.Throughprogramming,theplat-formcanmonitorthedataandtherea-ltimeWebpictures.Whenthedatafluctuates,therelevantpreplanstocorrespond-ingpeoplewillstartup.ThroughtheserverofthemobilecommunicationcompanyanditsSocketinterface,adoptingtheDELPH,anobjectorientedlanguage,todeveloptheinterfaceprogramofshortmessagemoduleindependentlyandbythetransferofthesystem,relevantpeoplecangetautomaticandmanualshortmessagealarming.Theinstantreactionsfrom
收稿日期:2007-07-30
作者简介:秦卿,男,高级工程师。 # 40 # 中全生产科学技术 第3卷ordersoftheemergencywarningsystemcaneffectivelyrepresstheoccurrenceofthesafetyproductionaccidents.Keywords:majoraccident;rea-ltimesupervisesystem;emergencywarningsystem;informationplatform
DCS控制系统上出现,提示已出现故障将导致事故
1 引言
根据/安全第一、预防为主、综合治理0的安全工作方针,国家日益加大安全工作的管理。作为高危行业的煤化工生产企业,建设本质安全型企业成为企业发展的战略需要和社会发展的历史使命。而传统化工生产企业生产控制系统与企业的安全管理网络是物理上隔离的,在信息的使用上形成了孤岛效应,对于应急体系自动预警的建立还是空白,应对突发事件的过程控制仅仅是被动的突击抢救,极易造成二次事故的发生。而随着安全管理扁平化趋势和信息化建设的要求,对信息资源的共享使用提出了越来越高的要求,建立有效遏制生产事故的发生和控制突发事故的损失程度的信息平台迫在眉睫。而如何有效的控制和利用事故前兆信息资源,实现对危险源实时数据监控,使信息系统在出现故障前兆时,自动对应切换倒设定应急预警方案,有效的利用移动短信发送相关应急专家人员手中,应急技术专家迅速果断的做出有效反应,及时控制突发事件,成了企业安全生产的安全需求和强烈愿望。
本文建立的应急预警信息平台采用OPC标准通讯接口,建立与生产系统的数据链接,通过网关机和防火墙技术隔离,保证数据的安全性。通过编程实现Web实时画面和数据的监测,实时数据出现波动,就立即启动相应级别预案,利用移动公司的企信通服务器,采用其提供的Socket接口,采用面向对象语言DELPH自主开发短信模块接口程序,通过系统调用实现预警模块的自动短信报警和手工短信报警功能,针对有关人员实现短信等多渠道监报,对瞬间应急预警指令所作出的反应,完成与应急预警信息系统的有效链接使用。通过对危险源生产装置的实时监控,有效遏制安全生产事故的发生。
发生。瞬间变化的数据一般是通过控制室操作员做出判断,然后再通知有关人员去处理,而能不能在极短的时间内做出系统判断并作出迅速有效的反应,是控制事故发生的咽喉所在。因此,如何使事故发生前出现故障时的瞬间变化数据得到即时系统的正确判断,并有序和有效的向相关人员下达应急指令,让相关人员迅速作出反应,是建立应急预警信息平台,遏制安全生产事故发生的关键所在。2.1 进行系统科学的辨识危险源
危险源辨识主要是为了把生产装置中的危险因素及其原因和机制评价出来;评价已辨识的危险源发生危险事件的概率;评价危险事件的后果,评价可能引发事故的危害因素及前提条件,预防失误的控制措施,可能发生事故的类型,事故发生的可能性及后果,事故后果的措施。编制危险源应急计划,输入应急预警信息数据库,进行风险控制。
化工企业固有的危险性决定企业首先应对所属的危险源进行辨识,然后确定和评估这些危险源可能发生的事故以及可能导致的紧急事件,根据分析结果制定紧急事件的应对预案,依据应急预案迅速作出反应,以期达到避免事故的发生或最大程度的减少事故损失。
212 建立生产控制系统与管理系统数据安全连接 由于生产控制系统对网络安全性要求,远远高于管理网络的要求,危险源实时监控的实施是为生产自动化控制安全锦上添花,因此在实现数据链接的同时,关键是如何保证生产控制系统的数据安全性。
2.3 应注意的几点问题
(1)移动通讯技术与管理信息系统的有效融合问题。系统必须实现对移动短信模块的无缝链接,才能实现有效的触发。
(2)生产装置危险源的辨识要科学全面。没有全面科学的危险源辨识,所有后续程序全是雾里看花。应急预案的编制科学细致决定应急预警信息平台的快速有效性。因此,危险源辨识、应急预案的编2 应急预警信息平台构建的支持技术
根据对化工企业的安全生产事故调查分析发现,生产装置发生事故前瞬间波动的数据变化已在第5期 中全生产科学技术 # 41 # 写是监测智能识别模型的设计,智能专家规则的设计导入及历史数据的处理、图形化分析问、各种环境监测报告的自动生成等程序设计的前提。
(3)数据处理效率问题的解决。因为数据采集使用网关机和多层防火墙隔离,数据展现又以浏览器方式为主,因此数据传输的压缩处理,和数据拖延处理,也是重要的课题。
(4)实时数据的重新组态问题。建立实时数据库后,必须对数据点根据重点危险源管理的需要,进行包括流程画面在内的重新组态、定义。
(5)无效数据和状态的处理问题。因为无效数据点的处理是数据预警准确有效性的关键,出于安全性的设计,我们将DCS系统监控机作为OPC的数据源,因此数据的稳定性要低于从DCS控制器读数,所以对无效数据点的处理,直接影响到系统预警的有效性。
图1 安全生产管理实时监控系统
方式。图2是危险源监控画面示例,图3、4是数据点曲线分析图示例。
3 应急预警信息平台的构建
311 整合生产系统数据资源,建立全生产系统的同
步映射数据信息库
由于生产系统分工艺专业形成各个的控制
系统是彼此间完全物理隔离的系统,且结构选型也因厂家不同相差甚远,形成了各个信息孤岛。因此第一步,采用统一的工业接口标准(OPC),实现各控制室系统的MIS接口连接,以各控制系统为数据源形成实时数据库,然后采用数据发布技术建立历史数据库,实现生产数据的历史保存、使用。
生产系统的MIS接口的取数处理,关键是安全隔离和数据传输效率问题。安全隔离方面,我们采用硬件防火墙和网关机管理相结合处理,实现生产控制系统与管理系统的数据安全隔离,同时采用最小访问原则,数据访问权限和端口读取,只满足基本读需求。数据传输效率问题,采用数据高倍压缩技术,实现数据的有效传输。如图1所示。3.2 工艺流程的整合与监控画面的组态
实时数据的重新组态,建立实时数据库后,根据公司危险源的识别和安全监控的需要,对公司的生产工艺流程进行抽象、整合处理,形成安全监控平台,对数据点、流程画面进行组态、定义。采用图形数据分析技术,实现对数据的分析,完成了实时趋势、历史趋势、历史数据和分析报表等多种数据查看图3 数据点曲线分析图示例图2 危险源监控画面示例
# 42 # 中全生产科学技术 第3卷
3.4 预警规则的设计
针对危险源的安全管理工作分为轻重缓急,区别对待,分级管理,抓住重点,兼顾一般,辐射全面。
抓住/关键的少数0,这些/关键的少数0易发事故,甚至是重大事故。评价危险因素及其原因和机制;评价危险源发生危险事件的概率;评价危险事件的后果,评价可能引发事故的危害因素及前提条件,预防失误的控制措施,可能发生事故的类型,事故发生的
图4 数据点曲线分析图示例
可能性及后果,事故后果的措施及有关人员。编制危险源应急计划,输入应急预警信息数据库对应不同级别不同应急人员的手机号码,通过短信即时自动分发应急指令进行风险控制。
3.3 移动通讯技术与管理系统的无缝融合
短信的发布采用移动公司的企信通服务,通过对移动短信发布函数的二次开发,接口参数定义,由生产系统预设规则自动触发,触发条件设置定义示例可见表1。实现短信信息的自动发布。短信报警的相关历史记录可以查询,如图5所示。
4 结论
本文建立应急预警信息平台投资少,技术上充分利用生产控制系统资源和企业局域网资源,不需要对现有的生产控制系统做任何改变,而且数据安全性高,具有灵活的扩充性,符合国家工业以太网标准,而且企业具有很大的自我定制和二次使用开发的灵活性。通过技术完善建立危险源实时监控与应
图5 短信报警历史查询表1 触发条件设置定义示例
序工号段
报警内容
指标
预警等级
短信接收者号码
急预警信息平台,是对安全管理系统的综合开发,实行安全静态管理与动态管理的完美结合,也是化工企业实施危险源有效监控和建立应急体系必要的本质安全手段。参考文献
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统研制.山西电子技术,2006(1)
1气A#气化炉化压力大于
4MPa2甲甲醇压缩机醇轴位移大于
017Lm3热热电蒸汽电母管压力
低于810MPa4造造气炉A炉气体上部温度
高于900b
4MPa>4二级预警1396326***2
>5一级预警1386949***1017Lm
二级预警
1396326***21386949***1
810MPa<810三级预警1396326***2,
<710二级预警1386949***1900b
三级预警
1396326***2
1386949***1
