工贸行业重点企业安全风险监测预警系统研究

郑睿 杨棚 周苏旭 李成

（广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630）

1 引言

工贸行业包括冶金、有色、建材、机械、轻工、纺织、烟草、商贸八大类，是国民经济的重要组成部分，在促进就业、满足人民生活需求方面发挥着重要的作用[1-2]。但同时，工贸行业安全生产事故频发，为社会安全和经济发展带来了负面影响。就2020年而言，广东省工贸行业共发生安全生产事故244起，造成224人死亡，事故总量居全国第一[3]。工贸行业重点企业存在企业安全基础薄弱、监管内容不够全面和监管方式单一等问题，对工贸行业重点企业的监管一直都是安全监管部门的难点与重点，传统监管方式难以有效防范和化解工贸行业重点企业的重大安全风险[4-5]。因此，如何提升工贸行业重点企业监管能力，有效降低工贸行业事故风险，是目前各级政府的难点问题。

为全面提升工贸行业信息化安全监管水平，本文提出用一种工贸行业重点企业安全风险监测预警系统。该系统可从各级层面监测预警工贸行业重点企业的风险，实现工贸行业重点企业安全生产数字化管理，提升省市县各级应急管理部门对工贸重点企业的安全生产监管能力和企业自身安全生产监测预警能力，进而有效防范化解工贸行业安全风险。

2 系统总体结构

工贸行业重点企业安全风险监测预警系统整体结构由表现层、应用层、数据层和基础层组成，具体如图1所示。

图1 系统整体结构图

基础层主要包括各类视频监控系统、监控设备、传感器等设备；数据层主要是从工贸重点企业感知到的数据经过处理后形成的各类主题库和专题库；应用层主要包括用于事前、事中、事后和日常管理的不同子系统；表现层为各类终端设备（手机、电脑、IPAD）、浏览器。

3 系统开发设计

3.1 系统主要功能

本系统实现的功能主要如下：

（1）在三维GIS平台上，汇聚工贸行业重点企业各类安全数据，实现工贸行业重点企业三维可视化；

（2）通过遥感和在线监测设备采集工贸行业重点企业风险关键指标监测数据，及时发现隐患险情；

（3）综合工贸行业重点企业预警指标体系和预警模型，对工贸行业重点企业进行风险研判分析，并精准预警风险；

（4）建立应急辅助决策系统，实现基于GIS的数据展示及应急调度指挥。

3.2 系统业务分析

本系统以企业安全生产事故预防业务为主，在企业安全生产事故预防业务领域，本系统模块贯彻企业安全生产事故管理各个阶段的四个方面工作：一是生产事故发生前（事前）监测预警工作；二是生产事故刚发生时视频监控及一体化监测（事发）工作；三是生产事故发生后（事中）的应急指挥救援工作；四是移动化办公及日常管理（涉及部分事后内容）工作。具体业务流程如图2所示。

图2 业务流程图

（1）事前监测预警

企业安全生产事故监测预警业务重点在于企业生产设施和区域的温度、湿度、压力、可燃气浓度、有毒有害气体浓度、粉尘浓度等实时监测信息，结合企业风险评价等级模型，生成工贸行业重点企业风险预报信息和监测实况信息，为生产事故的预防、生产事故救援提供决策信息服务。业务数据主要来自气象局实时的气象数据和感知平台实时监测实况数据。

（2）视频监控及一体化监测

智能视频监控重点实现对企业生产重点区域的实时监控。一旦在摄像机有效监控范围内发生不安全行为或状态，即产生隐患，相关应急管理部门能够在第一时间掌握该信息，为高效精准的救援工作奠定基础。业务数据主要来自企业部署的各类视频监控视频摄像机，包括企业常规的视频监控摄像机及智能AI识别视频监控摄像机。一体化监测重点在于通过接入各类“天空地”数据，为隐患排查、风险防控等灾害预防管理和事故救援工作提供数据支撑，同时打通监测预警及指挥救援工作的中间环节。一体化监测业务数据来自卫星监测数据、地面监测数据（人工巡检、视频监控报警）和无人机扫描监测数据。

（3）事中应急指挥救援

企业生产事故发生后，应急辅助决策子系统提供各类型数据支撑，包括各类企业监测数据、实时视频监控数据、卫星遥感数据和周边救援队伍、应急力量等应急专题数据。三维实景融合可视化实现对事故救援过程中重点数据和指挥调度动态的重点展示，帮助应急指挥人员能够直观、快速、全面掌握相关事故动态，辅助应急指挥人员快速做出决策。

（4）移动化办公及综合管理

移动化办公是指在事故发生时，部分工作人员可能因工作需要没有在办公室内，因此需要将事故相关信息、气象信息推送至工作人员移动终端设备，强化移动化办公能力。综合管理主要实现包括文献管理、历史事故统计、应急机构、应急预案、应急物资等日常管理和企业标准库、应急救援队伍信息等信息管理、培训与考核。

3.3 系统应用架构

工贸重点企业安全风险监测预警系统应用层主要包括用于风险前的感知数据预警、“空天地”一体化监测和AI分析视频识别等子系统；用于事中的三维实景融合可视化、应急辅助决策、风险研判和分级子系统；用于日常管理的综合管理、移动终端应用。各子系统包含的具体应用如下：

（1）感知数据预警子系统包括工贸行业重点企业感知设备在线预警、预警信息推送、数据统计分析及监测设备设施管理等应用，主要实现企业前端感知设备的在线预警、预警信息的推送、监测数据的统计分析及感知设备的管理等业务。

（2）“空天地”一体化监测子系统包括空天监测和在线巡查等应用，主要是基于高分辨率航天、航空遥感数据，利用非现场监管方式，应用遥感分析、信息提取、识别监测等技术手段发现疑似目标，通过任务管理分发现场监管人员，到达目标所在地进行信息采集、现场取证和分析判断，实现采集数据的实时回传。

（3）AI分析视频识别子系统包括人的不安全行为分析和物的不安全状态分析等应用，主要是用于对企业视频监控系统拍摄的画面进行AI分析，将识别出的人不安全行为和物不安全状态自动报警，实现风险隐患的智能排查和主动推送，有力支撑安全监管人员快速掌握现状、准确判断和决策。

（4）三维实景融合可视化子系统包括企业三维模型展示、企业方位图信息、视频资源应用、安全风险数据可视化等应用，主要提供用于鸟瞰视角、倾斜视角、第一人称视角、伴随视角等视角下工矿重点企业的三维实景地图及视频资源，以满足发生事故时管理人员指挥调度时实时直观掌握前方事故救援工作开展情况。

（5）应急辅助决策子系统包括预警一张图、智能分析及态势分析与决策服务等应用，主要用于在发生以上风险事件时，提升管理人员对事故救援的决策支撑能力，为快速完成抢险救灾提供必要的保障能力，并推动应急处置向事前预防转变，提升应急处置的科学性、精准性和快速响应能力。

（6）风险研判和分级子系统包括企业隐患排查、行业风险指标体系管理、风险分析预警及评判、异常报警信息关联分析、风险定级审核、风险信息发布、风险分析结果呈现等应用，主要用于得到企业在不同业务流程下的风险状态、风险分析结果，并对异常风险信息进行报警。

（7）综合管理子系统包括日常管理、企业隐患排查标准、历史事故统计分析等应用，主要实现企业日常业务管理、日常安全检查、事故统计、应急物资管理、应急预案管理等业务。

（8）移动端应用包括企业端APP和政府端APP，主要满足政府管理人员对企业生产活动监测预警和企业人员对企业生产活动信息上报及审批的办公需要，提升基层工作人员工作效率。

3.4 数据处理与网络传输

本系统的数据处理流程：首先通过接入国家部委、省应急管理厅、其它省直（地市）部门、行业单位及互联网等数据资源，利用政务信息资源共享平台交换能力，将数据归集到应急大数据资源池中的原始库。然后利用数据治理平台治理能力配合数据治理机制，经过清洗、转换、去重、补全、关联、标识等数据处理形成主题库、专题库等，并将数据同步汇聚。经过数据治理后形成工贸行业有限空间企业风险监测及预警专题库、冶金有色企业风险监测及预警专题库、涉氨制冷企业风险监测及预警专题库、粉尘涉爆企业风险监测及预警专题库四大专题库，最后将这些专题库的数据服务于上层业务的综合应用。本系统的数据处理流程如图3所示。

图3 系统数据处理流程

本系统的网络传输路径：首先将具备AI识别功能的前端摄像机、温度、湿度、可燃气体、有毒有害气体、压力等监测传感器等监控、监测数据通过运营商网络回传汇聚到工贸重点企业监测预警系统互联网服务器，企业管理部门或管理人员通过互联网直接登录即可查看；其次互联网服务器也可通过对接网关进入政务外网实现与各级应急管理部门的互联互通和视频数据的共享，同时支持应急管理部对前端监控摄像机的实时调阅和监测数据的查询；最后企业端报送平台和移动端应用获取的各类运行数据、监测数据通过运营商网络信号回传，再返回到工贸重点企业安全风险监测预警系统。具体的网络架构如图4所示。

图4 系统网络传输路径

4 结语

本文提出了一种信息化系统来应对工贸行业重点企业监管难、预警难的问题，该系统能实现对工贸重点企业安全风险监测、预警及辅助决策等功能，能有效提升工贸重点企业的本质安全水平，提高应急管理部门对工贸重点企业的监管能力和工贸重点企业的自身安全管理水平，有效降低事故发生的可能性。