化工园区危险源在线监测平台的制作方法

1.本发明涉及动态监测技术，具体涉及一种化工园区危险源在线监测平台。


背景技术：

2.工业园区是一个国家或区域的政府根据自身经济发展的内在要求，通过行政手段划出一块区域，聚集各种生产要素，在一定空间范围内进行科学整合，提高工业化的集约强度，突出产业特色，优化功能布局，使之成为适应市场竞争和产业升级的现代化产业分工协作生产区。化工园区是化工企业的主要聚集区，分布着大量的高能耗企业和危险源，对工业安全提出了更高的要求，且存在监管难、服务能力不高等问题。
3.就目前国内的工业状况而言，大多数化工园区都没有规划好一套完整的园内安全规划设置，不能根据园内不同的安全隐患划分等级，设置安全隔离带，避免危险爆炸的发生，而有的企业在设立之初对其工业园区进行了一系列的规划，却没有考虑过随着企业的发展，越来越多的问题也会应运而生。另外企业的准入机制不够健全，化工园区企业准入机制研究在我国刚刚起步，大多数化工园区(尤其是县区级化工园区)在发展过程中仍然不同程度地存在“重生产、轻安全”的思想，引进新项目时本着“既来之，则安之”的“一箩筐”引进原则。在化工开发区中，既有规模较大的国际化工产业巨头，也有人员规模不到10人的私人作坊式小型化工厂。在大型化工企业规范化安全管理的同时，也必然存在小型化工企业安全管理水平低下、安全法律意识淡薄、为了追求眼前利益而淡化日常安全管理、正常的安全投入严重不足等现象，层次不一的安全管理水平制约了园区整体安全水平的提高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种化工园区危险源在线监测平台，能够对化工园区内的危险源进行实时的监控，并对风险进行评估以确保园区内的风险保持在一个较低的水准；同时利用集成显示与定位模块和应急救援与资源调度模块可以在事故发生后提供救援辅助手段，从而能及时对事故进行救援。
5.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种化工园区危险源在线监测平台，其中包括危险源监控与评估模块、集成显示与定位模块、应急救援与资源调度模块；所述的危险源监控与评估模块采用科学、有效、实用的监控与报警设施对重大危险源进行实时监控，确保安全。一旦发生风险事故该模块会将信息传输给应急救援与资源调度模块。所述的集成显示与定位模块分为显示模块和定位模块，其中显示模块可以显示化工园区内人数和车辆，以及企业基本信息和危险源地标信息；定位模块可以通过gps定位重点的车辆、人员和物资。所述的应急救援与资源调度模块接收到来自危险源监控与评估模块的预警信息就会与事故应急处理预案库对比，自动报警并通知救援人员，后台的管理人员可以通过调
度系统来对应急车辆和物资进行调度，保证在最快时间内处理事故。
6.本发明进一步设置为：所述的危险源监控与评估模块分为危险源监控模块和危险源风险评估模块，其中危险源监控模块包括了对公共区域和各个企业端的监控。针对公共区域有出入口人员及车辆监控、毒害气体监测、环境信息监测、火情信息监测的子模块。
7.本发明进一步设置为：所述的出入口人员及车辆监控采用轻量型卷积神经网络的方法，利用监控摄像头来对人员、车辆进行识别，并对其数量进行统计，可以方便管理人员对园区内的人员车辆进行管理；所述的毒害气体监测、环境信息监测、火情信息监测，采用的方法是通过机器人来检测。机器人可以自动根据设定好的路线来监测化工园区内的危险源，并将检测到的数据实时的向后台发送，后台管理人员可以更加方便、快捷的管理园区。
8.本发明进一步设置为：所述集成显示与定位模块分为显示模块和定位模块，其中显示模块可以显示化工园区内的人数、车辆、企业的基本信息以及园区内危险源的地标信息；定位模块会根据gps来定位园区内重点车辆和重点工作人员的位置，同时也会定位应急物资。
9.本发明进一步设置为：所述应急救援与资源调度模块分为应急救援和资源调度两部分。当发生事故后应急救援模块会与事故应急处理预案库做对比，给出相应的辅助决策，同时会自动报警并通知救援人员；后台的管理人员在收到事故报警信息后可以根据资源调度模块来对应急车辆、救援人员以及应急物资做出合理的调度，确保第一时间就能最事故做出反应，并处理。
10.本发明进一步设置为：园区内的通信采用了融合通信技术，实现多个通信网、多种通信手段的互联互通和统一调度，满足日常管理工作联络、突发事件应急处置时语音、数据、视频传送的需要，并确保应急处置时通信联络的安全、可靠、通畅，整合各部门，实现跨部门的信息交互，实现扁平化高效指挥。其中为在危险区域的工作人员配备了5g穿戴式单兵设备，该设备采用mimo多天线技术，实现应急监测平台中多媒体的处理与高精度的定位，确保管理人员可以准确地了解到救援人员的位置信息。
11.本发明进一步设置为：构建事故应急处理预案库通过对各级各类应急预案的数字化管理，把纸质文本预案内容进行电子化、模块化、流程化分解，形成结构化预案，提高应急预案在实际作战过程中的高效性和有效性。
12.本发明进一步设置为：在应急资源的管理和调度上利用可视化技术，实现应急基础数据的汇聚、统计和分析，在一张图上进行可视化展示，辅助应急资源调度、风险分析，从而做到底数清、情况明、看得见、调得动，满足应急救援工作的需要，全面提升防灾减灾救灾能力。
13.综上所述，本发明的有益效果为：化工园区危险源在线监测平台包括了危险源监控与评估模块、集成显示与定位模块、应急救援与资源调度模块。通过危险源监控与评估模块对化工园区内的危险源进行监控，包括对园区内公共区域的监控和对企业端的监控，以保证园区内的危险系数能够降低。另外该平台还包括了集成显示与定位模块来对园区内的人员、车辆、物资进行显示和定位；应急救援与资源调度模块在发生事故后可以及时对事故地点进行救援，并对车辆、救援人员物资进行合理的调度，从而在最快时间内处理事故。
附图说明
14.图1为化工园区危险源在线监测平台整体结构图。
15.图2为危险源监控与评估模块的功能结构框图。
16.图3为集成显示与定位模块的功能结构框图。
17.图4为应急救援与资源调度模块的功能结构框图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细地说明。
19.参照图1，一种化工园区危险源在线监测平台，包括了危险源监控与评估模块、集成显示与定位模块、应急救援与资源调度模块。通过危险源监控与评估模块对化工园区内的危险源进行监控，包括对园区内公共区域的监控和对企业端的监控。另外该平台还包括了集成显示与定位模块来对园区内的人员、车辆、物资进行显示和定位；应急救援与资源调度模块在发生事故后可以及时对事故地点进行救援，并对车辆、救援人员物资进行合理的调度。
20.参照图2，危险源监控与评估模块中危险源监控模块包括了公共区域监控和企业端监控。采用轻量型卷积神经网络来对园区各出入口的监控视频实时分析，来统计园区内的人员和车辆。其中，轻量型网络结构的设计，网络分别结合了moblienet和inception网络的特点，构造了14层轻量型的卷积网络结构，并通过am-softmax作为损失函数。结合moblienet中使用深度可分离卷积减少网络参数和inception中通过多尺度卷积核提取更多特征的特点，构造出轻量级神经网络结构。
21.毒害气体监测、环境信息监测以及火情信息监测可以通过机器人来检测。机器人主要包含导航避障系统、视觉分析系统和通讯系统。其中，导航避障系统由激光雷达、超声波模块、三轴陀螺仪等传感器组成，主要负责路径规划、躲避障碍物、回到固定检测点等任务；视觉分析系统由云台摄像机和dsp(digital signal processor，数字信号处理器)等组成，主要负责图像采集和图像算法分析等任务；通讯系统负责机器人与后台的双向数据传输，用于人机交互信息的发送和传输。
22.重点工作人员的着装和行为检测采用yolo v5算法，构建mobilenetv2深度神经网络模型进行识别，可以自动分析视频监控设备输出的实时视频流，其技术步骤为：(1)收集样本数据集；(2)使用yolo v5算法遍历正负样本图片集；(3)将正负样本数据集分别划分为训练数据集和测试数据集；(4)构建mobilenet v2深度神经网络模型；(5)使用训练数据集训练深度神经网络模型；(6)将训练好的深度神经网络模型部署在视觉分析系统中，分析视频监控设备采集的视频流数据。
23.参照图3，集成显示与定位模块分为显示模块和定位模块，可以显示出化工园区内人员、车辆以及物资的基本信息，并通过gps定位单元来定位重点的工作人员、车辆以及应急物资。
24.参照图4，应急救援与资源调度模块分为应急救援和资源调度两个模块。应急救援中事故应急处理预案库的构建方法如下：(1)对应急预案进行预处理，按照目录标题对文本内容进行拆分并按目录等级存储到数据库中；(2)然后对处理好的目录标题进行标注，对标注好的数据集进行训练，进行分词、量化、分类；(3)之后对标题下的文本内容进行行政单位
名称及职责范围进行抽取，并根据训练得到的分类结果，利用实体识别与实体类型分类相结合的方式对“应急响应等级、预警等级、事件分级”的内容进行关键信息抽取；(4)同时对抽取出的行政单位名称进行去重拼接处理并输出行政单位的职责，对与触发条件有关的实体进行标准化处理；获取相应等级和触发条件、并输出分析结果。
25.应急救援可以分为事件接报、资源分析、通信调度、协同响应以及处置记录5个部分，基于地理服务信息系统，结合资源需求分析圈，以分图层的方式汇聚展示全域范围内应急资源，面向各类事故灾害类型智能化提供资源调度建议。支持多平台联动对接，借助融合通信技术，实现指挥调度信息的一键快速分发、应急资源跟踪定位、事件跟踪反馈等功能，强化前后方指挥调度通信保障和事件全过程可视化管理。
26.应急救援模块中采用了融合通信技术包含有线通讯、无线通讯、视频监控、数字录音录像、短信业务、公共交换电话网(pstn)、公众移动通信网络、数字会议系统等多种通信方式，其中无线通信采用5g无线移动通信技术，实现多个通信网、多种通信手段的互联互通和统一调度，满足日常管理工作联络、突发事件应急处置时语音、数据、视频传送的需要，并确保应急处置时通信联络的安全、可靠、通畅，整合各部门，实现跨部门的信息交互，实现扁平化高效指挥。同时为救援人员配备5g穿戴式单兵设备，该设备采用mimo多天线技术，可以实现应急监测平台中多媒体的处理与高精度的定位。
27.应急资源的管理上利用可视化技术，实现应急基础数据的汇聚、统计和分析，在一张图上进行可视化展示，辅助应急资源调度、风险分析，从而做到底数清、情况明、看得见、调的动，满足应急救援工作的需要，全面提升防灾减灾救灾能力。