企业风险综合监视及联动系统设计应用

摘要：为了实时监督、管控中低安全风险的科研及生产性企业的安全生产过程，提出了一种在现有企业安全管控基础上，融合智能视频的自动监控技术，可进行自动控制，并有效监测现场风险点的异常状态。该系统通过采集现场智能视频等智能传感设备的数据，经过本地及远程服务器的综合分析后，输出报警及控制信号，提升企业安全管理水平。该系统具有通用扩展性强、配置简单、安装部署方便、企业改造成本低、可维护性高等特征，具有较高的推广价值和应用前景。

关键词：PLC；风险；智能视频；联动控制；安全生产

近年来，受从业人员安全教育不规范、安全管理手段落后、经济利益的影响，国内各类工业企业，尤其是危化企业安全生产事故频发，安全形势较为严峻。为了避免各类事故的发生，国务院安委办下发《关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》，对安全风险分级管控提出了制度、规范要求，实现对企业风险的超前预控。现场作业过程中的风险管控、作业结束后管控措施持续改进，成为企业安全不断探索的方向[1-2]。

1风险综合监视及联动系统

企业的安全生产风险管控通过事前、事中风险管控，可实现作业开工前的风险超前预控、现场作业过程中的风险管控、安全生产作业结束后管控，管控措施应持续改进全过程闭环管理流程。风险综合监视、联动系统指企业对自身存在的危险源进行辨识，识别并评估存在的风险。根据风险等级制定相应的管控措施，并利用自动化、信息化和智能化手段，融合智能视频、智能传感技术，实现对风险的应急联动处置，减少由于人为因素对安全生产的不利影响，并将风险控制在可接受的范围内，消除安全隐患，降低安全事故发生的概率。目前，国内大量的中小型科研单位和生产企业均具备特定和普遍的安全风险，大部分风险点均属于中低风险，在管控能力上距离预期效果存在较大差距，若现场数据采集、问题处理不及时，会直接影响管控效果。针对企业常见的风险管控难点，对管控能力不足的风险进行归纳，并对相关问题采用针对性的管控方式，提升企业整体风险监控和应急联动的能力。风险点及拟管控方式如表1所示。由表1可知，可采用智能视频联动的方式，辅助风险管控。智能视频可通过智能摄像机采集、分析现场视频，再发送远程或本地控制信号，实现报警或控制现场设备的联动。

2系统设计

2.1系统总体架构。风险综合监视及联动系统整体的部署架构和各管控设备间存在关联。系统总体架构如图1所示。系统自下而上可分为数据采集层、联动控制层、应用管理层。数据采集层主要为智能传感设备，可采集企业的安全状态数据，如人脸识别、热成像、违章检测等智能摄像机；联动控制层为联动控制系统的核心控制部分，包括联动控制箱、门禁、电磁阀、风扇、起重机械开关等联动控制设备；应用管理层主要为各类分析管理服务器，实现对系统各类接入数据的统一统计、分析和管理。2.2智能视频。智能视频监控系统可获取企业各区域的图片资源，并根据智能系统进行处理，得到输出结果，并处理提升效率。由于视频监控数据总量庞大、种类复杂，若通过人工巡检的方式进行监控，会导致成本浪费，管控效果不理想，引入智能视频，替代部分风险点的人工巡检，是安全风险管控的必要措施[3]。目前，智能视频的实现方式主要有两大类，基于智能分析服务器，通过接入摄像机的视频流进行分析，可分析多路视频流；基于智能摄像机的前端分析，摄像机可根据摄像机本机的判断结果，直接输出识别结果。智能视频联动控制总体架构如图2所示。视频智能分析技术、应用发展较为成熟，企业改造时可从市面上选择具备各种成熟技术的智能摄像机、智能视频系统。若采用后端服务器识别的方式，企业已安装的摄像机可直接使用，以降低实施成本[4]。本文以烟火智能识别及联动处置为例介绍本次设计。目前，摄像机的烟火识别主要通过后端图像分析、前端红外热成像技术两种方式进行操作[5]。红外热成像摄像机在高温物体识别速度，准确性、预警方面总体优于后端图像识别方式，烟雾的识别效果较弱，在火焰被遮挡的情况下，无法快速识别火情，企业可根据管控区域的实际情况选用适合的摄像机。海康热成像摄像机采用前端热成像技术，主要通过温度对火情进行判断，对车棚可能涉及的着火的因素、温度进行研究和判断。烟火识别方式对比如表2所示。（1）车棚内可能存在的火灾因素。①线路短路或老化造成电缆温度过高，电缆聚氯乙烯绝缘工作温度约为70℃。②电动车电瓶着火火点初始温度为130℃。③烟头表面温度大于170℃。④纸张燃烧，火点初始温度大于130℃。⑤木材燃烧，火点初始温度大于250℃。⑥棉布燃烧，火点初始温度大于150℃。（2）高温的情况会对火灾产生干扰因素。①常州地区夏季最高气温在40℃左右，地表温度最高约为50℃。②打火机火焰表面温度约260℃，由于打火机火焰表面覆盖了一层丁烷气体，因此，打火机火焰热成像识别初始温度仅为60℃。经过以上分析判断，热成像摄像机温度的报警值应设置为70℃。车棚内出现异常的情况时，热成像摄像机在5s内快速识别温度异常情况，并直接通过摄像机本地输出开关量信号，驱动智能音柱播放语音报警。热成像摄像机将温度异常事件发送到本地应用服务器，本地应用服务器将异常事件发送至安全系统云服务器，并通知相关人员，提醒相关人员及时处理事件。

3结语

本文提出了一种基于智能传感设备的风险监视及联动系统的设计，并提出了该系统的原理、整体架构和实现方式，采用该设计的安全管控系统，在某煤矿自动化设备科研企业进行了现场使用，实现了智能识别、远程监测、本地控制、集中管理的目标，且具有安装维护简单、企业改造成本低、管控提升效果明显等特征，得到了用户的一致认可，为提升企业安全管控能力提供了一种思路，具备较强的推广效果。

参考文献

[1]国务院安委办出台意见推进构建安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制[J].中国安全生产科学技术，2016，12（10）：159.

[2]高吉祥.基于风险管控的供电企业安全生产探讨[J].电力自动化，2019（8）：93-94.

[3]张言杰，丁剑.煤矿智能视频监控与自动化系统的联动[J].自动化应用，2018（6）：15-18.

[4]黄凯奇，陈晓棠，康运锋，等.智能视频监控技术综述[J].计算机学报，2015（6）：1093-1118.

[5]陈子龙.智能视频监控在智慧城市建设中的新发展与新应用[J].中国安防，2019（4）：62-64.

作者:罗俊龙 陈常豪 冯黎莉 单位:天地（常州）自动化股份有限公司