背景


  燃气的安全使用直接关系人民群众的生命财产安全和社会的安全稳定,但目前燃气爆炸事故却屡见不鲜。据燃气爆炸公众平台统计,2014年-2016年的全国爆炸事故数据如下图所示,其中仅2016年燃气爆炸事故就有909起,共造成127人死亡、1096人受伤。



  从燃气爆炸事故类型分析可以看出,瓶装液化石油气爆炸事故361起,高居爆炸事故数榜首。因此,对燃气泄漏进行监控,特别是小餐饮等企业的瓶装液化气泄漏亟需有效监控。但是,目前燃气监测的实际情况却面临瓶颈:


  •          燃气报警方式单一,主要依靠前端设备的报警声光实施告警,当现场无人时无法了解燃气泄漏情况。
  •          燃气报警未形成体系,仅仅了解单个报警信息,无法形成报警全局态势。
  •          燃气报警管控方式简单,一次报警未及时处理可能就会导致严重后果,亟需构建燃气报警管理机制。


  对此,针对燃气泄漏的监控和燃气工作环境的治理需求,云创大数据打造了具备燃气泄漏数据上传、数据分析和通知功能,应用现场报警、手机短信、自动拨打电话、手机APP推送等多种保障的“燃气报警云平台”。




  燃气报警云平台通过燃气报警传感器结合云技术监测系统,构建前端燃气报警器和中心端大数据云计算支撑平台,建立燃气报警管理体制,为居民区、餐饮企业、地下商场、储藏室等应用场所提供丰富的应用服务、技术支撑、预测预警、辅助决策等功能,帮助减少燃气爆炸事故。


平台架构


  逻辑架构设计


  “燃气报警云平台” 采用“互联网+安全”的思路,着眼于燃气报警大数据相关领域,包括燃气报警大数据的采集、存储、处理、挖掘、展示等,解决方案总体架构如下图所示:





  整个架构由四层组成,从下往上依次为:



  数据源:本层是燃气报警数据的采集,包含从前端燃气报警终端上传的报警数据,上报数据通信方式采用NB-IoT。



  云平台层:本层包含解决海量燃气数据存储问题的分布式云存储平台和万物云平台,以及实现IaaS、PaaS甚至SaaS功能的云计算平台等。可以将省、市、区县各级的燃气报警系统部署在统一的云计算平台上,实现业务系统的快速部署上线,实现资源弹性供给,有效降低总体拥有成本。



  大数据层:本层实现了基于数据立方技术的大数据库,基于分布式技术的大数据的挖掘、分析,该层主要对各类数据进行处理分析,为业务应用层提供服务。



  应用层:应用层包括燃气报警系统的门户网站、移动业务、App等。应用层提供了不同角色人员获取燃气报警信息的窗口。


  物理拓扑设计


  整个“燃气报警云平台”是基于云计算分布式架构,利用大数据技术而设计规划,主要包括前端数据采集设备、燃气报警监控云平台和客户端等相关模块,具体架构如下图所示:



  


  “燃气报警云平台”为统一监测平台,平台的数据量会随着时间和平台的不断拓展而逐渐增多,所以要求底层大数据库和存储系统采用云计算分布式架构,以具有优异的横向平滑扩展性;“燃气报警云平台”具有良好的用户体验,支持PC客户端、手机客户端等多终端用户的访问使用。


前端设备


  燃气报警云平台前端数据采集采用通过国家强制性产品认证的燃气报警设备——GTII型独立式可燃气体探测器,每当报警灯发出声、光报警,即提示燃气浓度超标。





  在燃气报警器的安装过程中,应根据气源性质,选择合适的探测器安装位置对接固定。



  1.天然气、煤气(比空气轻):建议安装在低于天花板0.3-0.9米,距气源半径1.5米以内。



  2.液化石油气(比空气重):建议安装在离地面0.3-0.9米,距气源半径1.5米以内。





预警平台



   燃气报警云平台主要分为PC端和移动端,主要应用功能包括实时监控、设备管理、报警管理、数据统计。



  1.实时预警



  •     平台支持地图展示功能,标注了平台内所有燃气报警监控点位信息,以不同颜色区分设备的不同状态,蓝色代表设备在线、灰色代表设备离线、红色代表设备报警,并进行日常管理。




      GIS地图展示



      卫星地图展示



    •   当燃气浓度超过阈值时,红色点跳动并发出报警鸣叫,点击报警设备点即可查看该报警设备的基本信息、报警次数、报警时间。同时,业主、街道安全员与运维人员也将收到以短信或电话语音形式发送的通知,及时知晓燃气泄露情况。





        2.设备管理



      管理员通过PC端和移动端,可完成设备的添加、修改和删除等,选择某一具体设备点,将展示该设备的详细信息(设备名、联系方式、设备号、地址)和报警记录。






        3.预警管理



      管理员可查看所有设备列表信息、报警记录以及报警处理进度,通过平台展示的报警日志信息,可进一步查看报警设备的名称、报警值、时间、手机号、地址等,便于选择报警择处理方式。





      4.数据统计与分析



      管理员可通过数据统计功能查看当前区域的实时天气状况、常驻户数、商户饭店数、当前区域的报警统计展示,包括区域报警折线图、街道的常驻户数、商户饭店数量、燃气报警次数。





      选择具体街道,可查看当前街道所有报警记录信息,包括设备名称、阈值、时间、手机号、地址。





    运维管理


       每当前端监控的燃气设备出现异常情况,云平台及时发出告警,及时发送短信给业主和街道安全员,发送短信和电话语音通知给公司第一运维人员,第一运维人员收到通知后打开手机APP,查看告警日志,并跟踪此次事件进行处理。





      如果在五分钟后,第一运维人员没有接收到此次告警处理信息,也就是未打开APP查看日志,平台会第二次发送短信,电话语音通知给业主、第一运维人员,第二运维人员;任意运维人员接收告警信息并处理此次告警,则告警流程结束。


      若在5分钟内无任何运维人员处理,则平台按照重复以上告警流程,继续在五分钟一次间隔提醒对应人员,直到此次告警有人处理。


      在预警过程中,燃气预警云平台全国运维管理中心将综合统筹各地报警信息,如果某地运维人员没有及时处理,管理中心将同步收到提示,进而督促相关负责人及时处理。


      至此,建立了以前端设备采集实时数据,通过燃气报警云平台及时通知,并由业主、安全员、运维人员共同保障的全局燃气报警管理机制,保障燃气泄露及时得以处理。



    成功案例



      成功案例——秦淮区燃气报警项目



      目前,南京市秦淮区燃气报警器项目一期主要应用于全区12个街道和3个管委会共15个部门管辖内的所有小餐饮场所。该系统包括前端燃气报警器、后端云报警平台、云报警APP等,已经通过秦淮区各级领导以及各街道负责人的视察,同时,经相关部门现场测试,产品的软硬件各项功能均达到项目预期效果。



      当监测到燃气浓度达到或超过报警器预先设定的阈值上限时,报警器会发出报警的蜂鸣声,同时触发后台短信平台发送报警短信通知预先设定的业主、对应社区的安全员、运维人员的手机上,如果以上人员未及时处理,平台也会给相应人员自动拨打语音电话,以确保相关人员及时得知报警信息,尽快妥善处理,解除安全隐患以保障业主的生命财产安全。



      所有设备的安装注册情况、运行情况、燃气报警情况全部写入后端大数据平台,并在PC端、iOS端、安卓端进行安全态势展示。



    预期效益




      经济效益:减少人民群众、商家财产损失



      (1)调整产业结构,促进产业升级



      (2)形成产业集聚效应、催生新型服务产业链



      社会效益:保护生命、社会稳定



      (1)打造安全预警信息云平台,满足人民群众对环境数据的需求



      (2)加速城市信息化基础建设,为智慧城市夯实基础


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