一、 概述
作为企业分布密集的经济发达城市，2008年广州市全市共发生各类安全生产事故6700多起，死亡1349人，人数在全国副省级城市中排第一位。事故造成的直接经济损失达6911万元。因此广州市的安全监控和应急指挥水平仍需大幅提高，而运用先进的信息技术正是提高安全监控和应急救援水平的有效手段。
重大危险源监管包括危险源实时信息（视频信息和运行参数、环境参数信息）的集中监测，对企业在重大危险源的管理情况进行实时监控，对重大危险源的异常情况进行实时分析与预警，起到“预防为主”的作用，并为行政执法提供基础信息；应急救援机制是当事故发生时，提供各级领导、救援专家等进行战时指挥、调度的“神经枢纽”。
总之，重大危险源监管系统是基础、应急救援系统是核心，二者共同构成了不可分割的有机整体。
二、 总体架构
覆盖广州市的重大危险源监管与应急救援系统设计为三级逻辑架构。从上至下，第一级是广州市安全生产监督管理局（以下简称安监局）的重大危险源监管与应急救援指挥中心，监控管理平台就放置在该中心，是整个广州市安监与应急系统的核心；第二级是天河、白云、黄埔、增城等12个区县安监局的重大危险源监管与应急救援指挥分中心；各企业或化工园区将前端监控点的监测监控数据，通过专线传输到各自的区/县安监局。
（图一）系统架构图
三、 重大危险源监管系统
重大危险源监管系统包括三个子系统：在线监控信息管理子系统、在线监控子系统和监控分析及预警处理子系统。
（图二）重大危险源监管系统结构图
（图三）重大危险源监管系统功能架构图
3.1在线监控信息管理子系统
重大危险源在线监控信息管理子系统包括：监控源信息管理；企业监控方案管理；监控设备信息管理；设计分级预警方案；制定预警指标等。
3.2在线监控子系统
利用摄像头和各种传感器等实现在线实时监查，实时反馈重大危险源的运行状态。通过指标数据提取的手段，得到重大危险源状态参数的实时呈现；通过视频监测手段，获取重大危险源直观的实时情形展示及周边环境状态展示；并可以对指标和视频进行回溯查询。
3.2.1 厂区内部互联的方式
化工园区、机械、冶金、修造船等企业厂区的危险源仓储、主要交通要道、港口码头、江面、管道公司管道沿线等前端点的监测监控可采用有线监控方式，得到数据、视频、音频等相关信息。
各企业的前端数据、视频、音频等信息通过内部局域网互联，传输至企业或园区的监控管理室，然后通过专线方式进行上传至各区安监局的监控管理中心。在各企业内部，可根据企业规模选择视频光端机、EPON、光口网络摄像机等光纤接入方式，有效保证视频接入和视频控制的高效性。
（图四）危险源企业监控信息有线接入方式
3.2.2 厂区上联安监专网的接入方式
接入线路可通过ADSL、城域网专线、客户专网（MPLS-VPN）和移动3G等多种网络，但结合稳定性和安全性，对应大中型企业用户，建议采用中国电信的MPLS-VPN（Multi-ProtocolLabelSwitching，也就是多协议标签交换）专线，该专线承载在中国电信的CN2网络（下一代承载网）。CN2作为MPLSVPN的承载网，业务接入节点（PE节点)直接覆盖到199个城市，通过业务延伸方式可以覆盖所有的城市节点并在全网范围开启MPLS功能，可以开展省内（城域网之间）、省间（全国范围）的MPLS VPN业务。接入方式见以下网络拓扑图：
（图五）网络拓扑图
电路可采用光纤接入，通过光纤收发器提供FE接口与分点路由器对接（分点路由器或三层交换机提供FE电口）。这种方式比特开销极小，带宽稳定，传输质量高。分点根据带宽需求灵活升速为100M甚至千兆以太网。
3.2.3 无线监控方式
危化品运输途中、突发事故的应急处置现场等场景的监控，采用常规的通信手段无法正常工作，可使用3G无线视频通信方式或卫星应急通信方式将现场音视频信息快速准确的传回应急救援指挥中心。
（图六）危险源监控无线接入方式
3.2.4 智能监控分析及预警处理子系统
监控分析及预警处理子系统包括：监控设备状态监督、动态分析、分级预警、监督预警处理、总结及改进、安全状况趋势分析和综合统计分析等。
（图七）监控分析及预警处理主要业务流程
该系统可采用智能视频分析设备，通过对所有监控视频的智能分析，进行烟雾、火焰等危险信号的自动识别和预警，毫秒级的报警触发反应时间能够保证更快速的反应，更有效的监控。
四、 应急救援指挥调度系统
应急救援指挥调度系统借助地理信息系统、综合定位系统和信号监控系统等资源，有效使用各方资源，实现远程应急指挥调度作业。其功能模块如下：
（图八）应急指挥调度系统功能模块
本系统还可与省安监局、安监总局和省政府应急指挥中心进行联接，为上级协调、指挥、处置重特大事故提供方便。
4.1应急信息管理子系统
实现数据实时处理、加工、统计、分析等功能，是应急救援指挥的辅助决策支持系统。包括通讯录、文电管理、信息接报、事件管理等功能模块。
4.2应急救援辅助决策子系统
4.2.1 应急救援预案管理
实现企业现场预案、市/区/县各级各类预案的数字化管理和动态更新维护，帮助建立起全市的数字化预案数据库，提高预案的实用性和时效性。
4.2.2 应急救援资源保障
应急救援最需要的是救援队伍、物资和设备，平时进行情况收集，录入数据库，进行有效的管理，包括及时更新和维护，应急时做到准确展现、合理调度。
4.2.3 应急救援决策支持
完成应急救援指挥辅助方案的生成、方案比对和方案管理。根据事件接报信息，参考有关预案、案例和知识，以及危险源监控结果和综合预测分析结果等，采用系统自动和人机交互相结合的方式，生成分级响应的应急处置辅助方案。
4.2.4 应急救援统计与分析
统计分析系统采用联机分析处理技术对历史突发事件库进行统计分析，自动生成各种报表和统计图形，为领导决策提供支持。主要包括事件统计查询、事件对比分析、空间统计分析等功能。
4.3指挥调度子系统
指挥调度子系统主要以辅助方案系统生成的数字化流程为依据，将指令和相关信息发送到执行部门并获得反馈情况。
（图九）应急救援指挥系统业务主要流程
五、 系统采用的关键技术
5.1重大危险源监管与应急救援指挥管理软件平台
该软件平台是一个可支持大规模、分布式部署的视频、数据网络监控管理平台，并支持数据的智能分析处理，以便进行有效的应急指挥决策。
该软件平台基于IP网络，为用户提供图像和各种报警信号远程采集、传输、储存、处理实现，从而进行统一的管理、调度、控制与决策。
（图十）平台部署示意图
5.2智能视频分析技术的应用
5.2.1 物品移动检测
在摄像机监视的视场范围内，当警戒区域内的目标物品被移动且时间达到预设门限，则自动产生告警，并在目标物品原来放置位置显示告警框提醒相关人员注意物品被移动。
5.2.2 烟雾、火焰检测
在摄像机监视的视场范围内，可以任意设置警戒区域，当有火焰或烟雾出现并达到预设告警触发门限时，产生告警，并用告警框标识出火焰或烟雾区域。
5.2.3 物品遗留
在摄像机监视的视场范围内，当有满足预设尺寸范围的物品被遗留在警戒区域内并停留时间达到预设门限后，则自动产生告警，并在物品停放位置产生告警框提醒相关人员注意有异常物品遗留。
5.2.4 视频摘要
如果安监工作人员仍然停留在对摄像头等监控录像进行人工查询、记录和报表编制的工作流程，工作效率将大打折扣，而智能化的视频快速浏览摘要处理功能则能够帮助工作人员，根据可疑目标迅速定位到事件发生的时刻，并调出原始录像进行比对和观察。
5.3IPSAN数据存储技术
数据处理系统主要指支撑业务系统运行的服务器设备，包括数据库服务器、应用服务器等。数据处理系统通过网络实现各级节点互联，数据处理系统通过光纤连接到本地存储系统。
存储系统主要指支撑业务系统运行的各种磁盘设备，包括：服务器内置磁盘、服务器所专有直连磁盘阵列、连接到SAN的共享磁盘阵列、NAS设备等。
使用IPSAN作为存储系统具有良好的扩展性，同时另一个应用SAN架构的优势是网络中数据发布的速度。它通常能以1000MB/sec的传输率的速度运行，保证了数据在传输过程中不易受到网络瓶颈的影响。
六、 系统应用
采用上述系统模型所建成的江苏省昆山市安全监督与应急救援平台，以现场和工业危险源、危险场所监控、消息联动、预警通知和人员调度等为特色，为突发公共事件的应急救援和指挥调度提供有力的支撑。
（图十一）系统构成示意图
以石化企业突发火灾为例。一旦有火灾发生，实时监测监控系统将第一时间探测监控到火灾灾情，一方面在现场附近启动警铃、警灯报警；一方面上报监控中心，自动定位火灾现场附近的视频监控图像，监控指挥调度平台接警后通过短信群发和高音喇叭通知相应人群，同时根据预测分析模型，迅速找出现场周边的重大危险源，对事态发展和后果进行模拟分析，结合平台中的应急预案、应急救援力量自动形成辅助决策方案，并将任务落实到相关部门和个人。领导可参考现场的实时监控视频和平台的辅助决策方案，比较决定最终方案，通过应急通信网络下达指令、调度应急资源并及时的反馈上报事态进展。
目前，已建成多个类似系统，如湖北省安监局事故应急救援指挥平台、北京市通州区安全生产视频监督系统、中石油龙岗油气田试采区应急警报及疏散系统等，从而有效预防和减少自然灾害、事故灾难、社会安全事件等造成的损失，提高政府及有关部门应对突发公共事件的快速反应能力和科学决策水平。
