论文部分内容阅读
大型危化品运输安全服务平台把危化品运输监控中的GIS集成平台、视频监控、应急联动系统等整合在一起，可以有效避免事故发生。
石油石化行业危险化学品使用广泛，而危化品易燃、易爆、易中毒、易污染，运输途中，一旦肇事就可能酿成重特大事故。
然而，危化品公路运输面临着车辆数量多、车型复杂、地域分布分散、安全环保风险系数高、管理难度大等问题，危化品车辆的管理一直是车辆管理的重中之重。同时，公路运输过程的管控也急需从人工管理向智能化管理、从单一的“车辆管理”向“车辆、人员、货物”立体管理转变。
为解决目前危险化学品监控系统中存在的监控信息不全面、车辆不能集中管理等问题，笔者研究了建设集中的大型危化品运输安全服务平台的设计方案，可以为企业和政府监管单位设计和建设大型危化品公路运输安全服务平台提供参考。
集中式管理
传统的危化品车辆监控平台存在信息量少、平台容量小、功能不全等问题，无法满足石油石化行业安全管理的要求。大型危化品运输安全服务平台通过在基于GPS和北斗定位系统的车载终端中加装危化品运输安全指标检测器，把危化品运输监控中的GIS集成平台、视频监控、移动危险源监控、应急信息管理与应急联动系统整合在一起，可以从事故预防的角度，收集更多与行驶安全相关的信息并及时做出规则比对判断，在事故出现前及时提醒司机和管理人员避免事故发生。应急事故出现后，现场情况能够及时被传回到指挥中心，工作人员可以快速查找和通知可用的救援资源，降低事故损失。
为了提供标准统一的监控服务，系统集中部署，采用消息服务的方式以降低海量信息对整个系统的压力。消息服务能够对GPS终端发送的数据进行接收、筛选、编解码、计算、比对和分发，直接提供客户端需要的实时监控数据，把需要保存的信息存入数据库中，能够极大地减轻服务器的压力。
整个系统由3个系统组成：后台系统、BS业务系统、CS业务系统，其中后台系统接收GPS/北斗卫星定位信息，将结果处理后把整形好的定位信息和报警信息发送给BS业务系统和CS业务系统；同时后台还进行其它系统数据的转发；BS业务系统接收后台系统的GPS定位信息和报警信息，提供客户端用户各项业务功能；CS业务系统也能接收后台系统的GPS定位信息和报警信息，提供客户端用户高级的监控、设置功能。
危化品公路运输服务平台的后台系统部署在消息服务器、数据转发服务器、预报警处理服务器、MQ服务器和数据库服务器上；B/S业务系统部署在Web应用服务器和GIS服务器上；C/S业务系统的服务器端部署在C/S应用服务器上。
整个系统平台分为出口区、内部互联区、DMZ区、核心区、服务器区、办公区、存储区，各区域之间通过网络设备和线路互联，通过区域之间部署安全设备和添加安全策略将不同区域之间划分为不同安全级别。
平台功能组成包括业务人员使用的终端远程管理、实时监控、地图服务、基础信息管理和查询统计等业务功能，温度传感、阀门状态、气象提醒等安全相关功能，还包括支持监控平台后台运转的平台服务。整个功能层次划分为采集层、传输层、处理层、存储层、服务层和应用层，根据危化品公路运输安全管控的需求，平台充分考虑影响危化品运输安全的人、车、货、路等因素，为危化品运输监管提供多种因素结合的参考数据。
关键技术点的实现
系统关键技术点包括消息队列、消息组件分发以及北斗/GPRS双模传输、北斗/GPS双模定位技术。
本系统采用了消息队列（Message Queue）这种应用程序间的通信方法， 让不同的应用程序通过读写和检索出入队列中的数据（消息）来通信， 而无需直接面对网络易变、系统异构、数据协同等各种问题和风险。平台中设计有车载数据、错误数据、报警数据、报警消息等八个队列，分别提供给不同的组件进行使用。以车载数据队列为例，我们可以看到这一技术的优势。
车载数据队列中存放着车辆的卫星定位数据和车辆状态数据。该队列中的数据来自通信服务器集群中的各个通信服务器。卫星定位和车辆状态数据处理服务、各预报警消息服务、异地互备服务、第三方数据发送服务、C/S服务端和B/S服务端会从这个队列取得数据。
车载数据队列是可集群的。可以部署多台MQ服务器，每个MQ服务器上具有多个车载数据队列。通信服务器利用MQ的队列复制功能同时向所有车载数据队列中写入卫星定位和车辆状态数据。每一个服务单独从一个车载数据队列中获取卫星定位和车辆状态数据。
国内油田集中在东北片区和西北片区，考虑到安全因素，典型的炼化企业也常集中在人烟较为稀少的地区，而目前GPRS/CDMA等无线传输网络均没有实现国内全区域覆盖，尤其在西北等较偏僻的地区。为满足危化品运输安全管控的需求，危化品运输安全服务平台需要考虑如何能实现在没有无线传输网络覆盖的区域如何能实现监控数据的上传和下达。中国自主研发的北斗卫星监控系统为这一问题提供了较好的解决方案。
基于北斗的卫星监控部分由卫星定位与无线数据通信分系统、天基部分、监控中心分系统组成，系统分为二级监控指挥关系。总部监控中心采用北斗一号中心式指挥型用户机，用于监测下属车辆的运行轨迹，了解车辆实时情况，可连接大屏幕投影设备，同时可通过网络将监测点传送来的数据，解析后送给办公计算机进行分析处理及显示；监控车辆采用北斗一号一体式车载型用户机，它不仅具有防水、抗振动、安装方便快捷等特点，还有定位、通信、导航和授时的功能，可以安装在各种不同的车辆上进行使用。
北斗一号中心式指挥型用户机的单台所辖下属用户数量达到1000个，中心式指挥型用户机可将接收到的北斗信号、监测站所采集数据接入局域网内，客户端接收局域网数据后进行显示、分析，并可通过局域网操作北斗指挥型用户机，通过这种模式可有效的扩展中心指挥型用户机的使用，便于多席位的数据采集分析。
石油石化行业危险化学品使用广泛，而危化品易燃、易爆、易中毒、易污染，运输途中，一旦肇事就可能酿成重特大事故。
然而，危化品公路运输面临着车辆数量多、车型复杂、地域分布分散、安全环保风险系数高、管理难度大等问题，危化品车辆的管理一直是车辆管理的重中之重。同时，公路运输过程的管控也急需从人工管理向智能化管理、从单一的“车辆管理”向“车辆、人员、货物”立体管理转变。
为解决目前危险化学品监控系统中存在的监控信息不全面、车辆不能集中管理等问题，笔者研究了建设集中的大型危化品运输安全服务平台的设计方案，可以为企业和政府监管单位设计和建设大型危化品公路运输安全服务平台提供参考。
集中式管理
传统的危化品车辆监控平台存在信息量少、平台容量小、功能不全等问题，无法满足石油石化行业安全管理的要求。大型危化品运输安全服务平台通过在基于GPS和北斗定位系统的车载终端中加装危化品运输安全指标检测器，把危化品运输监控中的GIS集成平台、视频监控、移动危险源监控、应急信息管理与应急联动系统整合在一起，可以从事故预防的角度，收集更多与行驶安全相关的信息并及时做出规则比对判断，在事故出现前及时提醒司机和管理人员避免事故发生。应急事故出现后，现场情况能够及时被传回到指挥中心，工作人员可以快速查找和通知可用的救援资源，降低事故损失。
为了提供标准统一的监控服务，系统集中部署，采用消息服务的方式以降低海量信息对整个系统的压力。消息服务能够对GPS终端发送的数据进行接收、筛选、编解码、计算、比对和分发，直接提供客户端需要的实时监控数据，把需要保存的信息存入数据库中，能够极大地减轻服务器的压力。
整个系统由3个系统组成：后台系统、BS业务系统、CS业务系统，其中后台系统接收GPS/北斗卫星定位信息，将结果处理后把整形好的定位信息和报警信息发送给BS业务系统和CS业务系统；同时后台还进行其它系统数据的转发；BS业务系统接收后台系统的GPS定位信息和报警信息，提供客户端用户各项业务功能；CS业务系统也能接收后台系统的GPS定位信息和报警信息，提供客户端用户高级的监控、设置功能。
危化品公路运输服务平台的后台系统部署在消息服务器、数据转发服务器、预报警处理服务器、MQ服务器和数据库服务器上；B/S业务系统部署在Web应用服务器和GIS服务器上；C/S业务系统的服务器端部署在C/S应用服务器上。
整个系统平台分为出口区、内部互联区、DMZ区、核心区、服务器区、办公区、存储区，各区域之间通过网络设备和线路互联，通过区域之间部署安全设备和添加安全策略将不同区域之间划分为不同安全级别。
平台功能组成包括业务人员使用的终端远程管理、实时监控、地图服务、基础信息管理和查询统计等业务功能，温度传感、阀门状态、气象提醒等安全相关功能，还包括支持监控平台后台运转的平台服务。整个功能层次划分为采集层、传输层、处理层、存储层、服务层和应用层，根据危化品公路运输安全管控的需求，平台充分考虑影响危化品运输安全的人、车、货、路等因素，为危化品运输监管提供多种因素结合的参考数据。
关键技术点的实现
系统关键技术点包括消息队列、消息组件分发以及北斗/GPRS双模传输、北斗/GPS双模定位技术。
本系统采用了消息队列（Message Queue）这种应用程序间的通信方法， 让不同的应用程序通过读写和检索出入队列中的数据（消息）来通信， 而无需直接面对网络易变、系统异构、数据协同等各种问题和风险。平台中设计有车载数据、错误数据、报警数据、报警消息等八个队列，分别提供给不同的组件进行使用。以车载数据队列为例，我们可以看到这一技术的优势。
车载数据队列中存放着车辆的卫星定位数据和车辆状态数据。该队列中的数据来自通信服务器集群中的各个通信服务器。卫星定位和车辆状态数据处理服务、各预报警消息服务、异地互备服务、第三方数据发送服务、C/S服务端和B/S服务端会从这个队列取得数据。
车载数据队列是可集群的。可以部署多台MQ服务器，每个MQ服务器上具有多个车载数据队列。通信服务器利用MQ的队列复制功能同时向所有车载数据队列中写入卫星定位和车辆状态数据。每一个服务单独从一个车载数据队列中获取卫星定位和车辆状态数据。
国内油田集中在东北片区和西北片区，考虑到安全因素，典型的炼化企业也常集中在人烟较为稀少的地区，而目前GPRS/CDMA等无线传输网络均没有实现国内全区域覆盖，尤其在西北等较偏僻的地区。为满足危化品运输安全管控的需求，危化品运输安全服务平台需要考虑如何能实现在没有无线传输网络覆盖的区域如何能实现监控数据的上传和下达。中国自主研发的北斗卫星监控系统为这一问题提供了较好的解决方案。
基于北斗的卫星监控部分由卫星定位与无线数据通信分系统、天基部分、监控中心分系统组成，系统分为二级监控指挥关系。总部监控中心采用北斗一号中心式指挥型用户机，用于监测下属车辆的运行轨迹，了解车辆实时情况，可连接大屏幕投影设备，同时可通过网络将监测点传送来的数据，解析后送给办公计算机进行分析处理及显示；监控车辆采用北斗一号一体式车载型用户机，它不仅具有防水、抗振动、安装方便快捷等特点，还有定位、通信、导航和授时的功能，可以安装在各种不同的车辆上进行使用。
北斗一号中心式指挥型用户机的单台所辖下属用户数量达到1000个，中心式指挥型用户机可将接收到的北斗信号、监测站所采集数据接入局域网内，客户端接收局域网数据后进行显示、分析，并可通过局域网操作北斗指挥型用户机，通过这种模式可有效的扩展中心指挥型用户机的使用，便于多席位的数据采集分析。