该企业虽然采用DCS控制系统,但没有建立局域网,因此,在该系统设计中采用相对独立的单机版结构。
2.2软件结构设计
该信息系统的软件主要包括数据采集、设备控制、数据库操作、通信操作、地图显示等模块,具体结构如图3所示。
在上述各模块中,数据采集模块主要完成对各种泄漏检测仪和有关工艺参数的数据采集;设备控制模块主要通过接口电路对现场应急救援设备进行控制;通讯模块主要通过电话和传真来保证救援过程中的通信;地图管理模块主要用来显示区域内及周边环境信息,尤其是对事故发生点附近的设施进行显示,对区域内有关特定对象进行标注,以便及时掌握现场情况、有效组织救援工作;数据库管理模块管理的信息包括有关设备空间地理信息、有关设备的属性信息、危险物质有关信息、救援资源的有关信息等。
2.3GIS平台的建立
该系统是建立在单机版或C/S结构上,GIS采用组件式GIS系统,在VB环境下通过MapX来实现地图管理功能,具体步骤如下:
1)用现有的罐区AutoCAD格式的平面布置图为基础,根据系统的要求将图分成基础设施层、应急救援设施层等若干层,并将其转换成DXF格式。
2)在MapInfo环境下,调用DXF格式文件,对有关对象进行编号,并将其转换成MapX能操作的格式的电子地图。
3)在VB环境下,通过MapX控件调用电子地图,并编程实现地图的显示、放大等有关操作。
4)在VB环境下,对有关对象的属性特性建立数据库,利用ADO方式在地图界面下对属性信息进行管理。
5)在VB环境下,通过MapX控件,在地图上进行必要的标注、编辑或绘制有关专题地图等。
6)在VB环境下,通过MapX控件,对有关对象进行空间查询和分析,为救援指挥者的决策提供依据。
2.4数据库设计
根据该系统所涉及到的各种信息,系统数据库结构如图4示。
在数据库中,分成空间对象信息和非空间对象信息两大类型,它们集成在系统中,利用ADO技术进行调用,空间对象信息包括空间位置信息和属性信息,分别建立两个数据库,其中MapX调用空间位置数据库,由VB通过ADO技术调用属性数据库,它们之间通过空间对象编号进行联接。
3系统功能设计
该系统的主要功能有图形显示与信息查询、生产事故预防与报警、泄漏检测与事故报警、应急救援信息的管理、应急救援过程中信息管理与决策支持以及培训等方面的功能。
3.1图形显示与信息查询
该系统以地图显示为主界面,在图形界面下能实现如下功能:①地图进行放大、缩小、平移等操作;②在地图上对空间对象的有关属性进行查询;③根据要求查找有关空间对象;④在地图上进行距离测量。
3.2生产事故预防与报警
该系统能通过对管路中流体的流速、储罐的液位等工艺参数进行检测,在超出临界值时进行事故的预警和报警,以防止各类生产事故的发生。
3.3泄漏和火灾检测与事故报警
该系统能通过泄漏检测传感器,对罐区的有毒有害、易燃易爆物质泄漏情况进行检测;通过火灾传感器对罐区的火灾情况进行检测,在发生意外时及时报警,以防止各类事故的发生。
3.4应急救援信息管理
该系统能在对各类应急救援信息进行有效的管理,所涉及的信息包括救援物资、救援设施、救援人员、救援预案以及各类事故隐患整改信息等方面,通过对上述信息的管理在平时能检查各类应急救援资源准备的情况;能实现在事故救援时提供必要的信息服务。
3.5应急救援过程中信息管理与决策支持
该系统能管理事故应急救援过程中所产生的各类信息,具体包括现场各类信息、各个时期事故现场的检测信息、事故进程信息、救援过程中各类物资调度信息、人员调度信息、各类救援设施的状态信息等,通过对这些信息的有效管理可以使指挥人员及时掌握事故的现状,各类救援资源的调度情况;系统除了对信息进行管理外,还能对有关信息进行如下处理:
1)根据各类人员信息,系统能对人员的电话号码进行操作,实现电话、短信以及传真等操作,以便及时传输有关救援信息。
2)根据救援预案,结合现场情况,自动生成救援作业任务书。
3)根据救援工作的需要,自动生成各类救援资源报表。
4)根据检测资料和救援工作进展情况,运用有关模型对事故的发展趋势进行预测,并自动生成各事故阶段情况通报表。
3.6培训
该系统可以利用自身建立的各类数据库,在地图界面下对救援人员进行如下方面的培训:
1)在地图界面上,介绍储存区域内的基本情况。
2)介绍有关危险物质的理化特性、应急处置方法等知识。
3)结合已建立的典型事故案例库对人员进行培训。
4)对建立的典型事故应急救援进行培训。
4结论与展望
为了能在重大危险源发生事故时及时组织起有效的救援工作,除了建立应急救援体系外,还需要有相应的信息支持系统,笔者对该系统进行了如下研究:
1)分析了应急救援过程中信息需求,这些信息包括重大危险的基础信息、事故预防信息和企业的救援信息3个方面;
2)用工艺传感器、泄漏传感器、火灾传感器以及应急设备控制器,构建了重大危险源应急救援信息系统的硬件结构;
3)用MapX组件,在VB环境下,构建的软件开发平台,并对软件主要模块的功能进行了设计。
4)笔者认为该系统在具体实施时还需要考虑如下问题:①软件的可靠性问题;②与现有DCS系统的协调问题;③与DCS系统共享传感器信息问题。