該企業雖然采用DCS控制系統,但沒有建立局域網,因此,在該系統設計中采用相對獨立的單機版結構。
2.2軟件結構設計
該信息系統的軟件主要包括數據采集、設備控制、數據庫操作、通信操作、地圖顯示等模塊,具體結構如圖3所示。
在上述各模塊中,數據采集模塊主要完成對各種泄漏檢測儀和有關工藝參數的數據采集;設備控制模塊主要通過接口電路對現場應急救援設備進行控制;通訊模塊主要通過電話和傳真來保證救援過程中的通信;地圖管理模塊主要用來顯示區域內及周邊環境信息,尤其是對事故發生點附近的設施進行顯示,對區域內有關特定對象進行標注,以便及時掌握現場情況、有效組織救援工作;數據庫管理模塊管理的信息包括有關設備空間地理信息、有關設備的屬性信息、危險物質有關信息、救援資源的有關信息等。
2.3GIS平臺的建立
該系統是建立在單機版或C/S結構上,GIS采用組件式GIS系統,在VB環境下通過MapX來實現地圖管理功能,具體步驟如下:
1)用現有的罐區AutoCAD格式的平面布置圖為基礎,根據系統的要求將圖分成基礎設施層、應急救援設施層等若干層,并將其轉換成DXF格式。
2)在MapInfo環境下,調用DXF格式文件,對有關對象進行編號,并將其轉換成MapX能操作的格式的電子地圖。
3)在VB環境下,通過MapX控件調用電子地圖,并編程實現地圖的顯示、放大等有關操作。
4)在VB環境下,對有關對象的屬性特性建立數據庫,利用ADO方式在地圖界面下對屬性信息進行管理。
5)在VB環境下,通過MapX控件,在地圖上進行必要的標注、編輯或繪制有關專題地圖等。
6)在VB環境下,通過MapX控件,對有關對象進行空間查詢和分析,為救援指揮者的決策提供依據。
2.4數據庫設計
根據該系統所涉及到的各種信息,系統數據庫結構如圖4示。
在數據庫中,分成空間對象信息和非空間對象信息兩大類型,它們集成在系統中,利用ADO技術進行調用,空間對象信息包括空間位置信息和屬性信息,分別建立兩個數據庫,其中MapX調用空間位置數據庫,由VB通過ADO技術調用屬性數據庫,它們之間通過空間對象編號進行聯接。
3系統功能設計
該系統的主要功能有圖形顯示與信息查詢、生產事故預防與報警、泄漏檢測與事故報警、應急救援信息的管理、應急救援過程中信息管理與決策支持以及培訓等方面的功能。
3.1圖形顯示與信息查詢
該系統以地圖顯示為主界面,在圖形界面下能實現如下功能:①地圖進行放大、縮小、平移等操作;②在地圖上對空間對象的有關屬性進行查詢;③根據要求查找有關空間對象;④在地圖上進行距離測量。
3.2生產事故預防與報警
該系統能通過對管路中流體的流速、儲罐的液位等工藝參數進行檢測,在超出臨界值時進行事故的預警和報警,以防止各類生產事故的發生。
3.3泄漏和火災檢測與事故報警
該系統能通過泄漏檢測傳感器,對罐區的有毒有害、易燃易爆物質泄漏情況進行檢測;通過火災傳感器對罐區的火災情況進行檢測,在發生意外時及時報警,以防止各類事故的發生。
3.4應急救援信息管理
該系統能在對各類應急救援信息進行有效的管理,所涉及的信息包括救援物資、救援設施、救援人員、救援預案以及各類事故隱患整改信息等方面,通過對上述信息的管理在平時能檢查各類應急救援資源準備的情況;能實現在事故救援時提供必要的信息服務。
3.5應急救援過程中信息管理與決策支持
該系統能管理事故應急救援過程中所產生的各類信息,具體包括現場各類信息、各個時期事故現場的檢測信息、事故進程信息、救援過程中各類物資調度信息、人員調度信息、各類救援設施的狀態信息等,通過對這些信息的有效管理可以使指揮人員及時掌握事故的現狀,各類救援資源的調度情況;系統除了對信息進行管理外,還能對有關信息進行如下處理:
1)根據各類人員信息,系統能對人員的電話號碼進行操作,實現電話、短信以及傳真等操作,以便及時傳輸有關救援信息。
2)根據救援預案,結合現場情況,自動生成救援作業任務書。
3)根據救援工作的需要,自動生成各類救援資源報表。
4)根據檢測資料和救援工作進展情況,運用有關模型對事故的發展趨勢進行預測,并自動生成各事故階段情況通報表。
3.6培訓
該系統可以利用自身建立的各類數據庫,在地圖界面下對救援人員進行如下方面的培訓:
1)在地圖界面上,介紹儲存區域內的基本情況。
2)介紹有關危險物質的理化特性、應急處置方法等知識。
3)結合已建立的典型事故案例庫對人員進行培訓。
4)對建立的典型事故應急救援進行培訓。
4結論與展望
為了能在重大危險源發生事故時及時組織起有效的救援工作,除了建立應急救援體系外,還需要有相應的信息支持系統,筆者對該系統進行了如下研究:
1)分析了應急救援過程中信息需求,這些信息包括重大危險的基礎信息、事故預防信息和企業的救援信息3個方面;
2)用工藝傳感器、泄漏傳感器、火災傳感器以及應急設備控制器,構建了重大危險源應急救援信息系統的硬件結構;
3)用MapX組件,在VB環境下,構建的軟件開發平臺,并對軟件主要模塊的功能進行了設計。
4)筆者認為該系統在具體實施時還需要考慮如下問題:①軟件的可靠性問題;②與現有DCS系統的協調問題;③與DCS系統共享傳感器信息問題。
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