專利名稱：重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
充分利用現(xiàn)代化的監(jiān)測技術(shù)手段，通過對重大危險源的實時監(jiān)測預警工作，構(gòu)建 重大危險源動態(tài)監(jiān)管及監(jiān)測預警體系，做到隱患事故早發(fā)現(xiàn)、早報告、早控制，是有效防范 企業(yè)安全事故傷害和減低經(jīng)濟損失的重要手段，對安全監(jiān)管工作具有十分重要的意義。首先通過監(jiān)控系統(tǒng)的使用，可以大大加強企業(yè)對重大危險源監(jiān)控的自動化程度， 預防事故的發(fā)生。系統(tǒng)對重大危險源中與安全事故密切相關(guān)的生產(chǎn)參數(shù)(如溫度、壓力、液 位、可燃氣體或有毒氣體濃度、泄漏等)和易發(fā)生危險源事故的生產(chǎn)現(xiàn)場進行24小時不間 斷的自動監(jiān)測。通過設(shè)定四級危險預警機制，當危險源各項現(xiàn)場參數(shù)達到預定的警界線時， 預警主機進行自動響鈴報警，并將預警信息運程發(fā)送到企業(yè)監(jiān)控室及政府監(jiān)管部門，使報 警信息第一時間傳遞到監(jiān)督部門，同時預警主機也會自動關(guān)閉閥門等相關(guān)控制設(shè)備，從而 防止事故的進一步擴展。其次，通過監(jiān)控系統(tǒng)的使用，可以進一步提高安監(jiān)部門的監(jiān)管效率，以設(shè)備自動化 監(jiān)控來解決監(jiān)管人力不足問題。通過實時監(jiān)控系統(tǒng)，安全監(jiān)管人員可以遠程“巡視”重大危 險源現(xiàn)場狀況及企業(yè)重大危險源監(jiān)控落實情況，大大節(jié)省人力，提高監(jiān)管效率，解決監(jiān)管人 員緊缺瓶頸。對于經(jīng)常收到預警的企業(yè)及重大危險源點可采取針對性的監(jiān)管措施，將事故 隱患點扼殺在萌芽狀態(tài)。第三，通過監(jiān)控系統(tǒng)的使用，可以進一步提高應(yīng)急救援工作的效果，減少事故損 失。因此，如何開發(fā)實用、高效、準確的監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測危險源，是業(yè)內(nèi)急待解決的 技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，包 括中心控制器、與中心控制器連接的視頻控制器和模擬量數(shù)據(jù)控制器，其中，所述的模擬 量包括溫度、壓力、液面、濕度、和/或氣體濃度，模擬量數(shù)據(jù)控制器將這些參數(shù)與臨界參數(shù) 進行比對，并在超過臨界參數(shù)時發(fā)出報警輸出；所述的中心控制器實時監(jiān)控視頻控制器和 模擬量數(shù)據(jù)控制器輸入的畫面和參數(shù)，并在異常時發(fā)出預警信號。所述的中心控制器包括用于視音頻及模擬量數(shù)據(jù)處理的數(shù)字信號處理器(DSP) 和用于系統(tǒng)資源管理與調(diào)度的主控模塊，所述的主控模塊包括模擬量輸入接口、對視音頻 數(shù)據(jù)進行處理的壓縮模塊、預覽模塊、記錄模塊、分析對比模塊、與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器連接的 網(wǎng)絡(luò)接口，和將壓縮或記錄在硬盤上的視音頻數(shù)據(jù)及分析對比數(shù)據(jù)輸出的接口，各模塊之 間的數(shù)據(jù)通過PCI內(nèi)部總線進行傳輸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明能根據(jù)某一具體重大危險源監(jiān)控工作的實際需要，為監(jiān)控對象設(shè)立氣體濃 度、溫度、濕度、液位等參數(shù)傳感器以及視頻攝像設(shè)備，通過實時監(jiān)控監(jiān)測預警主機收集重 大危險源現(xiàn)場的實時圖像及數(shù)據(jù)信息，實時傳送到企業(yè)內(nèi)部監(jiān)控及監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)控監(jiān) 測預警主機可以存儲現(xiàn)場圖像及數(shù)據(jù)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部監(jiān)控及回放，并將重大危險源現(xiàn)場的 實時圖像及數(shù)據(jù)信息通過互聯(lián)網(wǎng)實時傳送到政府相關(guān)監(jiān)管部門，從而實現(xiàn)重大危險源的多 級監(jiān)控。


圖1為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明一實施例的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的軟件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的工作流程示意圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的原理框圖。本發(fā)明集成數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集器和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù) 器三者功能為一體，包括視音頻控制器，模擬量數(shù)據(jù)控制器和中心控制器，中心控制器包 括用于視音頻及模擬量數(shù)據(jù)處理的數(shù)字信號處理器(DSP)和用于系統(tǒng)資源管理與調(diào)度的 主控模塊，并設(shè)有與視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接的接口、語音對講接口和I/O控制輸入輸出接口。如圖2所示，中心控制器中的主控模塊采用CPU芯片，包括模擬量輸入接口、對視 音頻數(shù)據(jù)進行處理的壓縮模塊、預覽模塊、記錄模塊、分析對比模塊、與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器連 接的網(wǎng)絡(luò)接口，和將壓縮或記錄在硬盤上的視音頻數(shù)據(jù)及分析對比數(shù)據(jù)輸出的接口，各模 塊之間的數(shù)據(jù)通過PCI內(nèi)部總線進行傳輸。主控模塊用于完成系統(tǒng)資源的管理與調(diào)度，根據(jù)需要還可以包括視音頻及數(shù)據(jù)回 放模塊、云臺鏡頭控制模塊、報警輸入輸出模塊、人機界面控制模塊、以及其他一些通訊接分析對比模塊可以將現(xiàn)場采集的音視頻數(shù)據(jù)與記錄模塊中存儲的數(shù)據(jù)進行比對 分析并將結(jié)果反饋給中心控制器。記錄模塊可以設(shè)置錄像設(shè)備，用于把記錄在硬盤上的視音頻信號及模擬量數(shù)據(jù)通 過外部接口(如舊8、^^、341々、1394等)備份到各種移動介質(zhì)上。 云臺鏡頭控制模塊用于控制云臺和鏡頭的設(shè)置。報警輸入輸出模塊用于接收、處理和輸出報警信號，具備報警聯(lián)動功能。采集的視音頻及模擬量數(shù)據(jù)由壓縮模塊進行處理，處理后的視音頻及模擬量數(shù) 據(jù)供預覽、錄像或通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，視音頻及模擬量數(shù)據(jù)處理的核心部件為數(shù)字信號處理器 (DSP)。系統(tǒng)資源的管理與調(diào)度由主控模塊來完成，其核心部件為主控CPU，即MPU。在本發(fā)明的一個實施例中，主控模塊嵌入Linux操作系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠不死機。模擬量數(shù)據(jù)控制器接入16只模擬量傳感變送器，傳感器輸入為標準電流、電壓，可提供先 進的總線式傳感器連接，擴展16防區(qū)開關(guān)量報警輸入。報警分4級限，充分做到“預警”，即 事前防范。圖形顯示實時曲線、實時值、平均值、最大值，同時本地硬盤錄像，存儲數(shù)據(jù)。圖像格式為世界最先進標準-H. 264 (分辨率可選CIF或Dl)，單路傳輸通道可選看4路、9路 甚至16路攝像機圖像。此外，數(shù)值報警可與之相關(guān)的攝像機和預置位圖像聯(lián)動。圖3是本發(fā)明的工作過程示意圖。在危險源監(jiān)控中，圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)監(jiān)測、預覽、控 制、回放、報警處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ苄枰獙崟r、并發(fā)處理，所以軟件系統(tǒng)必須具備多任務(wù)、 實時性。整個系統(tǒng)分為四層，分別是應(yīng)用層、操作系統(tǒng)層、硬件抽象層與物理層。軟件系統(tǒng) 的核心是操作系統(tǒng)層，本系統(tǒng)采用嵌入式Linux系統(tǒng)，它負責對系統(tǒng)中運行的多個任務(wù)的 管理、資源調(diào)度，以滿足多任務(wù)、實時性處理要求。圖4是本發(fā)明的工作流程示意圖。監(jiān)控的具體功能是由應(yīng)用軟件系統(tǒng)來直接實 現(xiàn)，其中包含了視音頻及模擬量數(shù)據(jù)接收、視音頻及模擬量數(shù)據(jù)記錄、視音頻及模擬量數(shù)據(jù) 回放、報警、移動偵測、菜單、云臺和鏡頭控制、網(wǎng)絡(luò)請求日志等事件的處理程序，圖中為事 件處理的數(shù)據(jù)流，虛線為控制數(shù)據(jù)流。應(yīng)用軟件實例當模擬量等數(shù)據(jù)報警事件發(fā)生時， 調(diào)用報警處理模塊，可觸發(fā)以下任務(wù)日志處理模塊、PTZ控制模塊、異常處理模塊、調(diào)度模 塊、錄像模塊等等。
當重大危險源發(fā)生事故時，系統(tǒng)將根據(jù)相關(guān)參數(shù)發(fā)出報警信息，此時，企業(yè)管理人 員可以通過系統(tǒng)遠程查看視頻圖像，了解被監(jiān)控點的實際情況，并快速掌握和判斷現(xiàn)場的 危險程度，及時采取相應(yīng)措施。與此同時，被監(jiān)管企業(yè)的現(xiàn)場圖像也能夠發(fā)送至政府監(jiān)管部 門監(jiān)控中心的顯示屏幕，監(jiān)管人員可查看現(xiàn)場實況，采取相應(yīng)的救援措施或直接指揮搶險， 從而將危害程度減少到最低甚至將危害消滅在萌芽狀態(tài)。本發(fā)明提出的重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)集成了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(中 心)控制器，視頻控制器、模擬量數(shù)據(jù)控制報警主機及硬盤錄像機DVR等諸多功能于一體， 支持大容量備份、系統(tǒng)安全管理，具備高質(zhì)量的視音頻效果及危險源現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時監(jiān)控及 監(jiān)測功能，而且，每個預警主機都有自己的IP地址和網(wǎng)絡(luò)接口，可隨時隨地直接接入網(wǎng)絡(luò)， 獨立工作，無需專用軟件、專人管理，使用成本低。
權(quán)利要求
一種重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，包括中心控制器、與中心控制器連接的視頻控制器和模擬量數(shù)據(jù)控制器，其特征在于所述的模擬量包括溫度、壓力、液面、濕度、和/或氣體濃度，模擬量數(shù)據(jù)控制器將這些參數(shù)與臨界參數(shù)進行比對，并在超過臨界參數(shù)時發(fā)出報警輸出；所述的中心控制器實時監(jiān)控視頻控制器和模擬量數(shù)據(jù)控制器輸入的畫面和參數(shù)，并在異常時發(fā)出預警信號。
2.如權(quán)利要求1所述的重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的中 心控制器包括用于視音頻及模擬量數(shù)據(jù)處理的數(shù)字信號處理器和用于系統(tǒng)資源管理與調(diào) 度的主控模塊，所述的主控模塊包括模擬量輸入接口、對視音頻數(shù)據(jù)進行處理的壓縮模塊、 預覽模塊、記錄模塊、分析對比模塊、與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器連接的網(wǎng)絡(luò)接口，和將壓縮或記錄 在硬盤上的視音頻數(shù)據(jù)及分析對比數(shù)據(jù)輸出的接口，各模塊之間的數(shù)據(jù)通過PCI內(nèi)部總線 進行傳輸。
3.如權(quán)利要求2所述的重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的主 控模塊還包括用于視音頻數(shù)據(jù)回放的視音頻數(shù)據(jù)回放模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的主 控模塊還設(shè)置有調(diào)整控制云臺、鏡頭的云臺鏡頭控制模塊。
5.如權(quán)利要求2所述的重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的主 控模塊還包括報警輸入輸出模塊。
6.如權(quán)利要求2所述的重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的主 控模塊還包括其他通訊接口和鍵盤操作接口。
全文摘要
本發(fā)明公開一種重大危險源實時監(jiān)測預警及監(jiān)控系統(tǒng)，包括中心控制器、與中心控制器連接的視頻控制器和模擬量數(shù)據(jù)控制器，其中，所述的模擬量包括溫度、壓力、液面、濕度、和/或氣體濃度，模擬量數(shù)據(jù)控制器將這些參數(shù)與臨界參數(shù)進行比對，并在超過臨界參數(shù)時發(fā)出報警輸出；所述的中心控制器實時監(jiān)控視頻控制器和模擬量數(shù)據(jù)控制器輸入的畫面和參數(shù)，并在異常時發(fā)出預警信號。本發(fā)明能實時監(jiān)控危險源場地，將重大危險源現(xiàn)場的實時圖像及數(shù)據(jù)信息通過互聯(lián)網(wǎng)實時傳送到政府相關(guān)監(jiān)管部門，從而實現(xiàn)重大危險源的多級監(jiān)控。
文檔編號G05B19/418GK101833317SQ20101015962
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者徐三元, 李莉, 王志剛, 袁智, 陳清光 申請人:廣東省安全科學技術(shù)研究所;深圳市安億通科技發(fā)展有限公司