化工園區環境風險源監控平臺的制作方法

專利名稱：化工園區環境風險源監控平臺的制作方法
技術領域：
本發明屬于環境污染事故監控預警技術領域，特別涉及一種針對化學工業園區重 大環境污染事故風險源的實時監控平臺。
背景技術：
由于與工業過程相配套的環境風險管理措施措施不健全，近年來我國化工行業重 大環境污染事故時有發生，嚴重威脅到廣大人民的身體健康和環境、經濟、社會的和諧發 展。然而我國應對此類環境污染事故只有原則要求沒有詳細規定，信息和技術支持難以滿 足決策需要。這個問題尤其體現在污染事故的監控預警方面，尚未形成有效的技術體系，缺 乏實時、在線的監控預警設備和集成化的風險源監控管理平臺，無法從源頭上有效遏制污 染事故的發生。目前我國新建大型化學工業園區的重點發展方向包括石油與天然氣化工、基本有 機化工原料、生命醫藥和新型化工材料等，生產、存儲、使用、運輸著大量易燃、易爆、有毒的 危險化學品，園區內環境風險源數量眾多，易導致突發性污染事件，對人類健康和周邊環境 構成潛在威脅。因此，迫切需要在化學工業園區構建環境污染事故風險源實時監控平臺，實 現對風險源的實時監控、有效預警和常態化管理，變被動應急式的環境污染管理模式為主 動預警式的風險管理模式。

發明內容
本發明的目的在于，實時掌握化工園區環境風險源監控指標的變化情況，對可能 發生的污染事故做出預警，使園區環境風險源的監管實時化、信息化、透明化。為達到上述目的，本發明的技術解決方案是提供一種針對化學工業園區環境風險 源的實時監控平臺，該平臺由如下主要部分組成1.基礎硬件基礎硬件包括網絡通訊鏈路，監控中心配置的GIS服務器、數據服務器、應用服務 器，以及網絡安全和數據交換設備等。其中數據的網絡傳輸可以采用有線或無線模式，有線 模式包含工業以太網和光纖，無線模式包含GPRS和基于CDMA技術的3G網絡。2.監控軟件監控軟件包含構建平臺和功能模塊兩部分。1)構建平臺構建平臺是建立監控系統并實現監控軟件各種功能的基礎平臺軟件，包括操作系 統軟件、數據服務平臺軟件、開發平臺軟件、地理信息系統平臺軟件、中間件服務及其他平 臺軟件。2)功能模塊功能模塊是為化工園區管委會及環保監管部門提供服務的具體應用，由數據接收 處理、風險源管理、敏感點管理、固定源監控、移動源監控、應急管理和系統設置七大模塊組成。3.綜合數據庫在監控軟件各功能模塊數據需求基礎上構建綜合數據庫。該數據庫主要是指化工 園區環境風險源及周邊環境的基礎信息庫，包括風險源信息、危險化學品信息、實時監控數 據、報警日志記錄、周邊敏感點信息、環保專家信息、應急資源信息、地理信息數據和模型數 據等。本發明的有益效果在于，建立了以地理信息系統為基礎，功能強大、特點突出、方 便管理的環境風險源實時監控平臺，可以實現化工園區環境風險源狀況的全過程動態監 控，能夠為化工園區管委會及環保監管部門提供直觀科學的信息處理和分析手段。


圖1化工園區環境風險源監控平臺結構圖2化工園區環境風險源監控平臺功能模塊
具體實施例方式根據上述化工園區環境風險源監控平臺，下面通過附圖和實施例對本發明進行詳 細說明。鑒于我國化工企業中安全監控的現狀，在信息化管理平臺集成技術的基礎上，構 建適合中國國情的某國家級化學工業園區環境污染事故風險源實時監控平臺。該化工園區 環境風險源監控平臺的構建與設計是建立在信息標準規范體系、信息安全保障體系、信息 運行管理體系基礎之上的綜合系統集成應用，如圖1所示，該平臺由基礎硬件、監控軟件和 綜合數據庫三部分組成。平臺的頂層是集成應用，通過平臺的集成門戶提供風險源監控管 理能力的服務。1.基礎硬件1)數據傳輸針對該化工園中的重點環境風險源和化工園周邊的重要風險受體，均需配備符合 環境污染事故風險監控預警基本要求的監控設備。這些監控設備的輸出信號均為標準工業 信號，信號通過分交換機以有線或無線的形式輸送至監控網絡的核心交換機，服務器均以 有線方式與核心交換機相連。該化工園實時監控網絡設計了兩個網絡出口，分別與因特網 和化工園管委會環保專網相連。監控網絡布線充分考慮風險源和風險受體監控點位分布和 數量，能夠滿足未來5-10年內的應用和用戶需求。有線傳輸形式是指工業以太網和光纖，視頻參數和主干網絡因數據量大而選用光 纖傳輸(根據傳輸距離的長短分別采用單模或者多模光纖作為傳輸介質)，其他情況選用 以太網超五類雙絞線；無線形式用于傳輸移動型風險源或不易布設有線專網的固定型風險 源的監控數據，該化工園選用GPRS和基于CDMA技術的3G網絡，移動源的GPS定位坐標因 數據量小而用GPRS方式傳輸，其他類型的數據用CDMA方式傳輸。2)數據存儲存儲設備是監控系統的重要組成部分，放在園區的監控中心，主要為各類服務器， 包括Web服務器、數據庫服務器、視頻服務器、磁盤陣列等。另外采集端的數據處理設備具
4有應急存儲功能，一旦主干網絡出現故障或者監控中心出現問題，它會將故障時間段內所 有監控數據進行安全存儲，故障修復后再將數據發往存儲設備。數據存儲格式為常用的TXT 文件、CSV文件等格式，數據存儲容量滿足所有輸入端口全部使用時保存不少于12個月(按 每分鐘記錄一組數據計算)的歷史數據(包括監控數據和報警等信息)。2.監控軟件1)構建平臺構建平臺是建立該化工園區環境風險源監控系統并實現監控軟件各種功能的基 礎平臺軟件，主要由WebGIS技術、數據庫技術以及網絡開發技術架構而成。a) WebGIS 技術WebGIS 技術使用的是 ESRI 公司的 ArcGIS 產品，包括 ArcGIS Desktop、ArcIMS、 ArcServer和ArcSDE四部分。ArcGIS Desktop承擔地理信息的編輯、管理、設計等操作； ArcIMS是一個進行GIS地圖、數據和元數據發布的地圖服務器；ArcServer包含了一套Web 框架上建設服務器端GIS應用的共享GIS軟件對象庫；ArcSDE作為空間數據服務器負責 ArcGIS其他軟件產品同關系型數據庫的通信連接。b)數據庫技術數據庫采用SQL Server作為開發軟件，主要存儲監測數據、風險源信息、專家檔 案、模型數據以及周邊環境因素等，為風險源的查詢、統計、分析提供數據基礎。c)網絡開發技術服務器端的Web組件在.NET環境下采用C#語言、基于微軟的Internet信息服務 (IIS)進行構建，ASP技術將在Visual Studio環境中作為網頁的開發技術，并同WebGIS相 關工具結合共同開發。2)功能模塊該化工園區環境風險源監控平臺的主要功能如圖2，數據接收與處理模塊為系統 后臺服務運行，六大可視化功能模塊分別為風險源管理、敏感點管理、固定源監控、移動源 監控、應急管理和系統設置。其中風險源及敏感點管理模塊具有屬性數據增刪查改和空間 緩沖分析功能，固定及移動源監控模塊可實現GIS交互實時視頻和參數監控、污染事故報 警和監控歷史曲線查詢功能，應急模塊具有模型分析(大氣二維模型、水質一維模型、爆炸 模型)、應急專家和應急資源查詢功能，系統設置模塊的功能是對監控系統的用戶信息、角 色信息、日志信息、權限信息和數據信息等進行管理。3.綜合數據庫該化工園區環境風險源監控平臺綜合數據庫的建設內容主要包括以下六個方 面1)風險源信息風險源信息包括化工園區環境風險源(如儲罐、庫房等)的基本信息、位置信息、 日常檢查信息等，這些數據信息對應地理信息數據庫風險源圖層中的地理實體，并與風險 物質信息相關聯。2)風險物質信息風險物質信息主要存儲危險品的中(英)文名稱、分子式、熔沸點、氣味等基本信 息，同時對風險物質的應急處置方法、環境影響、環境標準等信息也進行存儲。
3)周邊環境敏感點信息周邊環境敏感點主要包括學校、機關、醫院、居民點、水源地、河流等，對其相關信 息進行存儲。4)環保專家信息環保專家信息主要存儲各類環境污染事故處理處置專項專家信息，包括專家所屬 行政區域、專長、工作單位、聯系方式等信息。5)應急資源信息應急資源主要包括應急處理處置方法和案例庫、應急醫療資源、應急救援物資、車 輛設備、應急監測設備、常規監測設施或設備等。一旦突發環境污染事故，管理者或者決策 者可以查看數據庫中存儲的應急資源，以便有效地作出應急反應和處置。6)地理信息數據地理信息數據庫用于組織和存儲風險源的地理位置、地理分布和尺度信息等，地 理信息數據庫由多個圖層(一組用于存儲地理信息的數據表)組成，存儲WebGIS地圖所有 地理信息數據。該監控平臺的設計使該化工園區管理委員會能夠實時掌握園區各個風險源的狀 況，對突發事件反應更加迅速，更快捷地協調園區環保安全等部門之間的工作，進而實現環 境風險源的有效管理、減少污染事故的發生。同時還可以利用已獲得的監測數據進行模擬 分析預測，為各地相關政府部門、園區管理單位和社會公眾了解園區環境狀況提供了一條 有效的途徑。
權利要求
一種化工園區環境風險源監控平臺，其特征在于包括基礎硬件、監控軟件和綜合數據庫三個主要組成部分，其中基礎硬件部分由通訊服務鏈路、監控中心配置的各種服務器以及網絡設備等構成；監控軟件構建平臺由操作系統、數據服務平臺軟件、地理信息系統平臺軟件和其它中間件服務等構成，監控軟件功能模塊由數據接收與處理、風險源管理、敏感點管理、固定源監控、移動源監控、應急管理和系統設置等模塊構成；綜合數據庫由基礎地理信息、風險源數據和監控數據等集合而成。
2.根據權利要求1所述的監控平臺，其特征在于所述基礎硬件中的通訊服務鏈路是 覆蓋整個化工園區的風險源實時監控網絡；通訊方式根據監控對象及前端監控設備的輸出 特點分為有線和無線兩種，有線通訊方式又根據數據傳輸量的大小分為光纖和超五類雙絞 線兩種，無線通訊方式有GPRS和CDMA兩種可選；所述基礎硬件中的服務器集中配置于化工 園區管理委員會的監控中心機房中，包括GIS服務器、數據服務器、應用服務器等，網絡設 備主要指硬件防火墻和核心交換機；數據存儲設備包括Web服務器、數據庫服務器、視頻服 務器、磁盤陣列等，存儲容量滿足所有端口全部使用時不少于12個月，主干網或監控中心 出現故障時會自動觸發數據采集端的應急存儲功能。
3.根據權利要求1所述的監控平臺，其特征在于所述監控軟件構建平臺主要 由WebGIS技術、數據庫技術以及網絡開發技術架構而成，WebGIS技術使用了 ArcGIS Desktop、Arc IMS, ArcServer和ArcSDE四部分進行化工園區地理信息系統平臺的搭建，采 用SQLServer建立數據庫服務平臺，采用Visual Studio, net進行Web組件的開發。
4.根據權利要求1所述的監控平臺，其特征在于所述監控軟件功能模塊中的數據接 收與處理模塊為系統后臺服務運行，化工園區環境風險源監控平臺的六大可視化功能模塊 分別為風險源管理、敏感點管理、固定源監控、移動源監控、應急管理和系統設置。
5.根據權利要求1和4所述的監控平臺，其特征在于所述風險源管理模塊和敏感點 管理模塊具有屬性數據的增刪查改、GIS空間緩沖分析、綜合查詢統計等功能。
6.根據權利要求1和4所述的監控平臺，其特征在于所述固定源監控模塊和移動源 監控模塊具有GIS交互實時視頻和參數監控、污染事故報警、監控歷史曲線查詢等功能。
7.根據權利要求1所述的監控平臺，其特征在于所述綜合數據庫主要指化工園區環 境風險源及周邊環境的基礎信息庫，包括風險源信息、危險品信息、實時監控數據、報警日 志記錄、周邊敏感點信息、環保專家信息、應急資源信息、地理信息數據和模型數據等。
全文摘要
本發明提供了一種針對化工園區環境風險源的實時監控平臺，涉及環境污染事故預警監控技術領域。該平臺由基礎硬件、監控軟件和綜合數據庫三部分組成。基礎硬件包括通訊服務鏈路、監控中心配置的各種服務器以及網絡設備。監控軟件包括操作系統、數據服務平臺軟件、地理信息系統平臺軟件和其它中間件服務等構建平臺，還包括數據接收與處理、風險源管理、敏感點管理、固定源監控、移動源監控、應急管理和系統設置等功能模塊。在監控軟件的基礎上建立綜合數據庫，包括基礎地理信息、風險源數據和監控數據等內容。
文檔編號H04L29/08GK101931648SQ20101025245
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者俞博凡, 司繼宏, 宋永會, 彭劍峰, 溫麗麗, 袁鵬 申請人:中國環境科學研究院