安全管理系统的制作方法

本发明属于电子产品技术领域及计算机网络应用于安全生产领域。采用大数据概念来处理大量、复杂、重复的生产安全数据并能及时处理事故报警及事故应急处理。

背景技术：

随着工业化的进程，工业安全生产事故逐渐多发起来，工业生产安全越来越显重要。当事故要来临之前，如果及早发现事故苗头，尽快处理，很多事故就可以消灭在萌芽中，以避免更大的经济损失和人员伤亡；如果事故已经发生，那么上级领导也需要尽早知道事故状态，布置抢险救灾方案，把事故损失降低到最低；事故发生后，还需要调查事故原因、追究事故责任、建立事故处理预案、预防事故再次发生。所以，拥有一套完善、稳定、功能强大的安全管理系统，就越发至关重要。

现有的此类安全管理模式，均是相对独立的生产车间单点检测仪表，监测数据上传生产过程控制系统，如果数据超限报警，也仅局限于生产车间处理，如果发展到事故状态，只能电话一级级上传，耽误时间也影响人力，并且信息传送也不准确。让上级管理领导能在第一时间内得到事故警报，并很快得到第一手现场资讯对于事故抢险和事故救援非常重要，这样他可以做出正确的决断，指挥各个相关部门去抢险救灾。安全管理系统完全可以胜任这种及时的事故警报和信息分享功能。安全管理系统可以让事故尽量消灭在萌芽状态，如果事故已经发生，那就尽快抢险和救援，以把事故损失降到最低，并有利于事故后的事故分析和追责。

技术实现要素：

本发明提出了一种安全管理系统，包括由信号传感器构成的数据采集系统、企业级安全管理处理机、上级安全管理处理机、个人手持终端、以及无线、有线通讯，该系统对现场安全检测数据进行收集、统计、分析、储存、报警、报表，并把事故紧急报警信息传送给不同级别的用户手中，让各级别用户在第一时间内就可以收到事故信息；

其中所述数据采集系统包括数据采集模块、数据分析模块、和数据传送模块，将采集到的信号数据转换成短信或通过通讯电缆传送给企业安全管理机，传送频率可调，并由蓝牙通讯进行报警值设定在数据分析模块中，当采集到的现场测量数据超过设定值时，生成一个报警信号，此信号实时上传，不可设定上传频率；

其中所述通信网络采用移动网络加因特网的方式传输实时测量数据及事故紧急报警信号到个人终端机，所述移动网络传送短信，因特网传送APP微信；

其中所述个人终端机上设计有紧急事故开关、指纹确认按钮、紧急联系开关，带有声光报警，并有屏幕及按键，紧急事故开关需要拨动，以防止误操作，并且拨动紧急事故开关后，还需要同时按下指纹确认 按钮，此终端机才会向企业级管理机平台发送事故紧急报警信息；双键同时按下，可以避免机主本人误操作，指纹确认，可以避免他人误操作；紧急联系开关采用按键式开关，按下此开关，即在屏幕上调出预先设定好的紧急事故联系人的电话，然后就可以拨打电话紧急联系，以方便上级领导可以及时指导现场事故的救援和处理。

安全管理系统，是基于已有的可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测系统的基础上，建立的一个多级安全管理系统。包括硬件、通讯系统、管理系统软件、APP应用软件、用户手持终端机。对于新建设的项目，更容易实现，在建设初期就可以做进项目设计中。安全管理系统可以将企业生产安全状态、辖区内企业生产安全状态、全行业企业生产安全状态，根据不同的管理级别分别向不同的管理人员发送实时报警及事故报警信息，可以在最短时间把安全状态自动传送出去，给不同需要的管理人员。以方便管理人员紧急处理危险状态，避免事故的产生，如果事故发生，尽早处理事故，以尽量减轻事故的损失。

附图说明

在下文仅通过实例并参照附图描述了本发明的各实施方式：

图1是系统原理图；

图2是数据采集原理图；

图3是企业级安全管理处理机原理图；

图4是防爆信号传感器原理图；

图5是中央信号处理器原理图；

图6是手持终端机原理图。

具体实施方式：

系统原理图见图1，本系统由包括防爆信号传感器(1)或中央信号处理器(2)构成的数据采集系统、企业级安全管理处理机(3)、上级安全管理处理机(6)、手持终端机(5)、各种无线或有线通讯(4)连接组成。

一：数据采集

数据采集原理图见图1。

1：对于生产车间或生产装置已有的可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器，现场移动信号强，采用防爆信号传感器(1)采集数据。这样不需要重新敷设传输电缆，减少二次工程投资。

防爆信号传感器(1)工作原理：

在现有的可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器输出信号电缆上安装电流夹(101)，电流夹采集信号电缆中的4-20mADC数据，并通过信号放大器模块(102)，将信号放大，再进入数据分析模块(104)，在安装此防爆信号传感器(1)前，需要根据现场的实际危险情况，使用手持式报警值设定器(103)，对此防爆信号传感器(1)进行报警值的设定，此手持式报警值设定器(103)，为防爆信号传感器(1)专用。 它具有数字按键，具有数据存储功能，并通过蓝牙数据传输系统，与防爆信号传感器(1)通讯。并把设定报警值，存储于防爆信号传感器(1)中。当防爆信号传感器(1)安装后，采样数据将与储存的防爆值进行比较，当采样值高于防爆值时，数据分析模块(104)将产生一个报警数字信号直接传送至数字信息传送(106)模块，并通过移动通讯(移动、联通、电信网络)实时发送报警信息短信和微信信息至企业级管理机(3)。当采样值低于防爆设定值时，数据分析模块(104)即把信息直接传至A/D数模转换模块(105)，将模拟信号转换成数字信号，再进入数字信息传送模块(106)，通过移动通讯(移动、联通、电信网络)定时把数据以短信和微信信息传至企业级管理机(3)，发送频率可以通过手持报警值设定仪进行调整。此数据可以在企业级管理机(3)中进行数据统计、分析、储存、报警、报表等等。

防爆信号传感器(1)原理图见图4。

2：对于生产车间或生产装置已有的可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器，现场没有移动信号，即采用中央信号处理器(2)在车间或装置区控制室内进行采集数据。

中央信号处理器(2)工作原理：

因为生产车间或生产装置内没有移动信号，所以无法采用防爆信号传感器(1)进行信息采集，在生产车间或生产装置控制室内，在可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器信号集中进入控制系统的连接端子的信号连接电缆上，安装带有通讯电缆的信号传感器(带数模转换、带通讯电缆的电流夹)(201)，此通讯电缆接入中央信号处理器(2)，输送电流夹采集到的实时数字信息，在中央信号处理器(2)上，安装有报警值设定模块(202)，此模块带有数字按键，可以将报警值通过按键输入，并储存于中央信号处理器(2)上的数据分析模块(203)中，并可以通过设定模块(202)设定信号采样周期。数据分析模块(203)将信号传感器(201)传来的实时采样信号与存储的报警值进行比较，当实时采样信号高于设定值时，实时产生一个报警数字信号去数字信息传送模块(204)，如果现场控制室处在移动信号很强的状态，即将报警信号通过移动通讯(移动、联通、电信网络)实时发送报警信息短信和微信至企业级管理机(3)，这样也不需要重新敷设传输电缆，减少二次工程投资。如果控制室也处于移动盲区，就需要进行二次工程投资和施工，需要敷设一根通讯电缆，从控制室到企业级管理机(3)，把报警信号通过通讯电缆传送到企业级管理机(3)。当采样值低于防爆设定值时，数据分析模块(104)即将数字实时检测数据传送给数字信息传送模块(204)，通过移动通讯或通讯电缆，将信息数据用短信及微信和通信的方法上传。这些数据可以在企业级管理机(3)中进行数据统计、分析、储存、报警、报表等等。

中央信号处理器(2)原理图见图5。

3：对于新建的生产车间或生产装置，在设计建设之初即可选用带有数据处理、数据传输功能的可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器进行安全系统设计，这样不需要再进行二次改造和施工，减少工程投资，也可以增加安全系统的安全性、稳定性、一体性。

二：企业级安全管理处理机(3)

采用工业级电脑，通过移动网络或连接电缆接收全厂范围内的所有可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器发来的实时信息或报警信息，并根据安全生产预案，根据现场的实际情况，区分报警信息及事故报警信息，采取不同的处理方法。企业级安全管理原理图见图3。

1：对接收到的信息进行实时处理，进行统计、分析、储存、报警、报表等等。本系统具有强大的人机对话功能，统计方式、分析模型、储存形式、报表形态都可以很方便的在此机器上设计并组态。

2：本系统与生产车间或生产装置区工作人员的通讯设定(4)。

因为生产车间或生产装置是安全监控的重点，特别是易燃易爆或有毒生产车间或生产装置更是重中之重。防止生产车间或生产装置出现生产事故是本系统设计重点，如果已经发生事故，那么紧急处理事故，减少事故损失也是本系统的设计重点。

很多生产车间或生产装置，可能地处偏僻，是网络通讯的盲点，因此本系统采用移动(中移动、联通、电信网络)+INT网络通讯的方式，进行数据通讯。即本系统既发送短信去个人终端机(5)也发送APP微信信息去个人终端机(5)的通讯模式。

3：个人终端机(5)原理图见图6。

个人终端机具有强大的功能，它具有普通通话及信息传递功能，又具有事故紧急报警、声光报警、事故紧急处理功能。个人终端机带有紧急事故拨动开关、指纹确认按钮、紧急联系拨动开关，声光报警系统。个人终端机并根据不同的级别可以分别设定不同的APP功能。

A：生产车间或生产装置安全员级。

对于安全员级别来说，他们最重要的工作就是当生产车间区或装置区内，可燃、有毒气体、粉尘检测及火焰检测器发生检测数据超限报警时，他们要到现场指导工人及时处理现场危险状况。系统会根据预先的设定，分别注册各个车间或装置的安全员姓名、及微信信息。并在其个人终端机上安装安全管理系统APP，在车间或装置生产过程中，各种安全检测信息都会通过APP实时传输到此级别的终端机上，报警信息也将通过APP传送到终端机上，为了防止网络信号弱小，信息传输不畅的问题，报警信息同时通过短信发送到此终端机上。报警信息到达终端机，引发声光报警，通知机主，并在屏幕上显示报警检测器的仪表位号及实时检测值。以方便机主掌握报警位置和信息，尽快处理报警现象。因此时机主应该在现场值班，车间或装置控制室内也有一套报警系统，这样，就形成了双保险的报警系统，即使机主此时不在控制室内，他也可以接受到报警信息，以方便其处理现场情况。当机主处于休息状态时，可以手动关闭声光报警开关，以方便其休息。因为手持终端机无法获取防爆认证，所以当发生事故时，需要操作个人手持终端机，需要机主处于非防爆区域。

B：生产车间或生产装置车间级。

对于生产车间或生产装置的最高管理者来说，他们总要有值班人员在现场区域内的，他们掌管着全车间或全装置的生产安全情况，他们的责任重大，因而对他们安全生产要求也更高。此外，生产过程中，各 种生产事故都有可能发生，机器是无法自动对事故进行报警的，比如火灾、而火灾也有大小之分，小火灾车间工人就可能把它扑灭，这样的小火灾就不需要惊动上级管理部门，因此，车间领导发现重大事故时，需要进行事故紧急报警。

车间级个人终端机具有安全员级别都有的功能，同时在这个级别的个人终端机上，可以预先设定，紧急报警后，屏幕显示车间安全员的电话，或车间当班班长的电话，方便车间领导随时和现场的当班人员联系，了解生产安全情况，解决生产安全问题。此外，它还有一个更重要的事故报警功能。

个人终端机事故紧急报警功能。

当生产车间已经发生安全事故了，而此时车间领导就在现场，事故大到车间工作人员无法解决，需要寻求外部帮助的时候(功能模块501)。车间领导将其所拥有的个人终端机拨动紧急事故开关(502)，同时按下指纹确认按钮(503)，才可以把事故紧急报警信息上传到安全管理系统，以便在第一时间内把事故信息通知上级管理领导。这样的设计既防止机主本人误操作，也防止别人误操作或恶意操作。在同时拨动紧急事故开关(502)及按下指纹确认按钮(503)后，信息处理模块(504)就会把一个紧急事故报警信息传递到数字信息传送模块(505)，通过移动网络(中移动、联通、电信等网络)及微信号上传至安全管理系统平台。同时在个人终端机屏幕上，根据原有的设置，显示出全车间或装置的区段名称及介质名称(功能模块(506)，由车间领导，根据现场的实际情况用手指头轻点屏幕，以确认发生事故的区段名称和介质名称，并将这些信息传至数字信息传送模块(505)，并传至安全管理系统。以方便其他部门了解事故状态，确定救援方案。

C：企业管理级。

企业管理级APP，安装在企业级主管副厂长、安全管理部门领导以及安全管理部门其他工作人员的个人终端机(5)上。

报警信号操作：如果现场仅出现报警信号，在这一级别的个人终端上只显示报警信号出现的装置名称，并且报警信息可以设置成免打扰状态。

事故紧急报警操作：事故紧急报警信息不能设置成免打扰状态，只要车间级的事故紧急报警信息发出，安全管理系统就会群发给所有的管理者终端，并在管理者手持终端上进行声光报警(功能模块(509)，当主管领导感知到已有事故紧急报警时(功能模块508)，主管领导就可以拨动手持终端上的紧急联系开关(509)，预先设置好的车间主任的手机号码就会被调出，同时其他安全救险部门的领导人员的手机号码也同时被调出(功能模块510)，此时主管领导可以同时按下指纹确认按钮(功能模块511)，这时主管领导的手持终端机就会通知电信系统接通多方会议模式(功能模块512)，可以同时接通所有预先设定的需要联系的各方人员，以方便主管领导及时了解事故信息，指导各方按预先设定的是个处理预案，安排抢险工作。此外本系统还有特别功能，因为各级管理者有可能处在没有网络的环境中，所以，事故紧急报警信号，同时通过短信发送到管理者的手机上，以保证信息的完全送达。

4：各种检测数据及报警信息上传。

企业级管理机(3)在接收到各车间的各种安全仪表的检测实时信息后，通过INT网络上传，传至上级管理机(6)以方便上级管理机对这些安全信息进行实时统计、分析、储存、报警、报表等等。同时在接收到车间事故紧急报警信息后，实时上传。进入上一级的管理机。以便在最短的时间内把事故紧急报警信息上传。

5：事故紧急报警信息传送至社会综合应急部门(7)

在这一级的系统中，事故紧急报警信息与社会综合应急部门的专用报警平台相联动，一旦事故发生，事故紧急报警信号就会通过网络及有线通讯实时送达(比如119或120)报警平台，他们可以提前准备，而且报警平台可以前期做好消防预案，因为事故报警点是可以通过安全管理系统准确定位的，因此前期在综合报警平台里就把可能出现事故(比如火灾)的现场(比如何种生产装置，原料及产品是何种物质，是否为化学物质，是否具有爆炸、有毒气体等等)具体详细信息标注出来，提前做好消防预案，需要用何种消防方式进行消防、需要如何防范有毒物质的泄露及对消防人员的伤害，这些都可以在前期预设进报警平台中，因为事故现场可以准确定位，同时车间主任级手持终端机上在事故发生后，准确在安全管理系统平台中，标注出了事故车间的事故区段名称及事故介质名称，这些信息也可以实时送达社会综合应急部门的专用报警平台。这些信息可以让消防人员做到有的放矢，进行有针对性的、正确的消防，从而避免事故现场的二次爆炸事故，减少事故损失。同时事故现场的位置及救援路线也会自动呈现在报警平台上，以方便各方救援力量做好准备，可以通知他们第一时间赶到事故现场，处理事故，把事故损失降低到最少。

6：事故后处理

企业级管理机记录所有的现场检测器的检测数据，并记录事故紧急报警信息的发送人、发送时间等信息，以方便事故后，事故检查、事故分析和事故追究。

三：上级安全管理处理机(6)

上级安全管理处理机是建立于INT网络上的政府安全管理部门或行业最高管理部门的管理系统。

采用工业级电脑，通过INT网接收政府管辖内或全行业范围内的所有厂级安全管理系统发来的报警实时信息，并对这些信息进行实时处理。

在这个级别上的个人手持终端机与前一级的个人终端机功能是一样的，同样具有事故紧急报警、声光报警、事故紧急处理功能。个人终端机带有紧急事故拨动开关、指纹确认按钮、紧急联系拨动开关，声光报警系统。

此电脑对接收到的信息进行实时统计、分析、储存、报警、报表等等。同样对紧急报警数据，根据设定的不同级别，分别发送给不同的管理人员的特制终端上。软件处理分为领导级APP，管理级APP，管理级APP安装在安全部门领导及安全部门技术管理人员终端上，会实时把报警信息(包括厂名、装置名)显示，并可以扭动终端上的紧急联系开关即弹出厂级安全部门领导的手机电话，以方便他们随时去指导处 理现场情况。领导级APP，安装在政府安全管理部门管辖区域内的主管领导或主管安全的行业领导的终端上，此终端只实时接受来自现场的事故紧急报警信号，拨动终端上的紧急联系开关，预先设置好的事故报警企业的主管领导及其他各方抢险部门领导的电话就会被同时调出，这时主管领导的手持终端机就会通知电信系统接通多方会议模式，可以同时接通所有预先设定的需要联系的各方人员，电话接通后，现场的车间管理人员，首先把事故状态汇报，主管领导在充分掌握第一手信息的情况下，向各职能管理部门下达抢险救灾命令，指导各方按预先设定的事故处理预案，安排抢险救灾工作。手持终端机APP也可以使上级领导自己随时调看下属各个工厂的报警报表。以便对各个下属厂的生产安全心中有数。本软件可以很方便的根据用户的需要编制报警报表，具有丰富、便捷的人机对话功能。

本安全管理系统采用开放的管理系统，可以挂靠无数的子系统，可以将行业内或政府管辖区内的所有工厂或车间都罗列进本系统，形成一个巨大的网络安全管理系统。做到信息实时共享，以改变现有的安全管理模式，更科学、更安全、更全面的预防和降低安全责任事故，并把事故损失降到最低。

安全管理系统具有优秀的抗干扰及抗黑客能力，它的防火墙能够抵御各种网络攻击，以保证系统的稳定和安全。

对于现行的事故管理模式，当事故发生时，需要电话通知上级主管人员，如果事故巨大，上级主管人员，需要携队紧急赶往事故现场，这样就需要有得知信息、通知相关人员、再通过各种交通运输工具前往事发之地的过程。事故抢险和救援最重要的是抢时间，要求上级领导能尽早了解事故发生的详细情况，以便他做出正确的决断，指挥各个相关部门去抢险救灾。能在第一时间内得到事故警报，并很快得到第一手现场资讯非常重要。安全管理系统完全可以胜任这种及时的事故警报和信息分享功能。让事故尽量消灭在萌芽状态，如果事故已经发生，那就尽快抢险和救援，以把事故损失降到最低。

此系统可以由企业单独使用，也可以由行业主管部门引导管理全行业的企业一同使用，建立起一个庞大、完整的行业安全管理系统，并可以由各级人民政府的安全监察部门组织、管理所辖区内企业一同使用，可以建立区域内的安全管理系统网络。

建立完整、可靠、实时的安全管理系统，可以对各种事故进行检测、预警、防范并尽快消除事故隐患。如果事故不可避免，本系统也可以在事故抢险、救险过程中发挥巨大作用，可以减少事故响应时间，提高事故抢险过程中，对事故原因的定性，及采用合适的抢险方法，以减少事故抢险过程中人员的伤亡和财产的损失，并尽可能的减少二次事故的几率。对稳定社会，消除社会不安定隐患都会发挥巨大的作用。并且在事故发生后，此系统可以帮助分析事故原因、追究事故责任、预防事故再生，对于工业企业生产长治久安起到保驾护航的巨大作用。