論水庫安全生產(chǎn)的系統設計論文

　　１建立安全生產(chǎn)預警模式

　�。ǎ保┚�情感知。安全信息的感知是安全預警系統活動(dòng)的基礎，主要對構成水庫安全生產(chǎn)系統的人—物—管理”三大系統分別進(jìn)行監測，為水庫安全生產(chǎn)過(guò)程的管理和控制提供信息支撐，以建立預警要素數據庫。重點(diǎn)采集的信息見(jiàn)圖２。（２）診斷分析。對采集的各種信息進(jìn)行診斷，尋找警源，統計同類(lèi)信息出現的頻率，采用排列圖法找出致災因素，分析其可能帶來(lái)的病情，用因果圖法分析病理的成因并對其可能的發(fā)展趨勢及發(fā)展過(guò)程進(jìn)行診斷分析。其中，部分主要要素的診斷可參照《水利工程管理考核辦法（試行）》［２］及《水庫工程管理考核標準》［３］進(jìn)行診斷。（３）安全評價(jià)。對經(jīng)過(guò)診斷可能導致不安全生產(chǎn)的要素，采用風(fēng)險評價(jià)方法進(jìn)行評價(jià)，以判斷水庫所處狀態(tài)是否安全，并根據所處狀態(tài)分別發(fā)出不同顏色的預警信號，從而采取相應的應對方案［４］（表１）。當水庫處于正常安全狀態(tài)時(shí)，繼續進(jìn)行日常監測；當水庫處于亞安全或警戒狀態(tài)時(shí)，需及時(shí)改善安全生產(chǎn)系統中的不足，建立相應的預警機制，針對警情提出相應的糾偏調整措施，及時(shí)使水庫安全生產(chǎn)管理系統回到安全軌道上，保證水庫安全生產(chǎn)處于安全空間內；當處于隱患或危險狀態(tài)時(shí)要實(shí)施預警對策，需進(jìn)行隱患的排除處理，并根據隱患分類(lèi)做針對性處理和整改（表２），消除隱患使生產(chǎn)系統從偏離狀態(tài)恢復到安全狀態(tài)。當水庫處于不安全狀態(tài)時(shí)，應及時(shí)啟動(dòng)應急預案，直至重新進(jìn)入安全狀態(tài)。

　　２安全預警系統

　�。玻�１系統架構

　　系統依托強大的物聯(lián)網(wǎng)、計算機、網(wǎng)絡(luò )、多媒體、地理信息、組態(tài)圖等技術(shù)手段，以保證系統靈活性、可擴展性、可靠性為前提，為水庫搭建安全監測預警平臺。系統采用多層體系結構設計（圖３）。用戶(hù)通過(guò)安全參數在線(xiàn)感知和重點(diǎn)部位實(shí)時(shí)視頻監控，實(shí)時(shí)監控水庫安全參數的變化，了解整個(gè)水庫的安全狀態(tài)，可直觀(guān)、全面地掌握危險源狀況，一旦有危險狀況，系統自動(dòng)識別并以多種方式發(fā)出報警。（１）信息感知層。根據傳感器自動(dòng)感知水庫水情、雨情、水質(zhì)、水溫、位移、沉降、滲流、應變等基礎信息，對主副壩、溢洪道、輸水洞等建筑物、閘門(mén)機電設備等的安全信息進(jìn)行巡查采集。（２）網(wǎng)絡(luò )傳輸層。依靠網(wǎng)絡(luò )基礎設施將感知層獲得的數據傳入數據庫。（３）應用層。提供安全預警應用服務(wù)，主要包括ＧＩＳ管理、警情診斷分析，安全評價(jià)及預警等圖３系統架構Ｆｉｇ．３Ｓｙｓｔｅｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ功能，為水庫安全運行和管理提供必要的決策支持服務(wù)。（４）表現層。提供人機交互接口。

　�。玻�２系統功能

　　根據安全生產(chǎn)預警體系的需求，水庫安全預警管理系統功能見(jiàn)圖４。圖４系統功能框架Ｆｉｇ．４Ｓｙｓｔｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎｆｒａｍｅ（１）ＷＥＢＧＩＳ。結合庫區地圖、遙感影像和實(shí)體照片對整個(gè)庫區進(jìn)行三維建模，展示安全參數監測的分布和狀態(tài)。通過(guò)三維地圖可便捷、直觀(guān)地查看各監測對象的實(shí)時(shí)狀況，同時(shí)對水庫基本信息、監測信息進(jìn)行查詢(xún)、統計，系統同時(shí)提供由圖到時(shí)屬性和由屬性到時(shí)圖的'雙向查詢(xún)和地圖操作。（２）安全警報功能。通過(guò)對警情的采集、識別、診斷，將實(shí)時(shí)監測的水位、雨量、位移等數據與預置的不同安全狀態(tài)的預警值或臨界值進(jìn)行比較，對超出正常標準的事件進(jìn)行預報警。①通過(guò)視頻在線(xiàn)監控系統，在一定的安全認證的前提下，用戶(hù)實(shí)時(shí)查看水庫安全要素中物的狀態(tài)和人的行為，及時(shí)發(fā)出警報，當發(fā)生報警時(shí)監控攝像頭將自動(dòng)轉入報警監測點(diǎn)，實(shí)現視頻監控與報警聯(lián)動(dòng)，提高監管效率。②空間監視分析。提供警源等的位置服務(wù)和狀態(tài)監視，快速定位到所需監測的監測對象，在地圖上監視警源的空間分布及空間變化，提示報警信息，顯示報警值與正常值的差距等。③時(shí)間變化預測。通過(guò)時(shí)間序列分析，查看各個(gè)安全參數（如位移、水位、溫度等）的實(shí)時(shí)測量值，測量結果以列表、曲線(xiàn)圖等方式顯示，分時(shí)分段進(jìn)行數據統計、監控狀態(tài)走向與變化趨勢。④報警糾偏。系統自動(dòng)統計水庫內各監測點(diǎn)發(fā)生報警的頻率，針對水庫安全生產(chǎn)管理缺陷和人為失誤等警情進(jìn)行糾偏，通過(guò)統計分析曾發(fā)生的類(lèi)似警情及其發(fā)生的場(chǎng)景和一段時(shí)間內數據變化趨勢等信息進(jìn)行推理或信息挖掘，自動(dòng)給出相應的糾偏方案，供決策會(huì )商參考。（３）自動(dòng)免疫功能［５，６］。對同樣的隱患或不安全因素進(jìn)行迅速識別、診斷、預測，并從方案庫、預案庫中直接匹配相應的解決方案，啟動(dòng)預案以制止或回避生產(chǎn)安全事故災害的發(fā)生，保障水庫生產(chǎn)運行安全。①安全評價(jià)。系統根據監測信息和警情診斷結果，采用安全評價(jià)方法進(jìn)一步判斷水庫安全生產(chǎn)當前所處狀態(tài)。②安全預警應用。根據警情評價(jià)結果，當在隱患故障狀態(tài)時(shí)自動(dòng)判斷隱患類(lèi)別，啟動(dòng)隱患處理程序，通過(guò)現場(chǎng)聲光報警、短信報警、郵件報警、系統信息報警等方式進(jìn)行主動(dòng)預警。③應急處置預案。當處于不安全狀態(tài)時(shí)，系統將自動(dòng)調出應急預案，啟動(dòng)相應的應急響應程序開(kāi)展應急處理工作。

　　３結語(yǔ)

　　利用先進(jìn)的自動(dòng)監測與遠程遙測技術(shù)、通信及計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、地理信息技術(shù)等構建的水庫安全預警系統實(shí)現系統的動(dòng)態(tài)監測，對水庫未來(lái)的安全生產(chǎn)狀況進(jìn)行預測、預警，使水庫安全生產(chǎn)管理由靜態(tài)、被動(dòng)狀態(tài)走向動(dòng)態(tài)、主動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現系統調控的超前性，有效改善了水庫管理中非工程措施的薄弱現狀，充分發(fā)揮水庫防洪減災的社會(huì )、經(jīng)濟效益。

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