海岛工程爆破作业现场人员监控预警系统研究

摘要

随着社会经济的发展，人民群众的安全、环保意识不断增强，作为国民经济最重要来源之一的石化行业面临的社会压力越来越大。大型石化项目都开始选择沿海地区或者以岛屿为依托建设石化基地。石化基地的建设用地、陆域形成、围堤工程都离不开石料，由于海上运输石料成本过高，而岛内的矿山爆破开采正好解决了这一难题。绿色石化基地的工区复杂，爆破作业涉及的人员较多，员工管理难度较大，安全形势严峻，因此海岛工程爆破人员监控预警系统的研究具有重要意义。　　首先，本文运用生产流程分析法，逐项分析了海岛工程爆破各个环节可能遭遇的风险，识别了各种潜在的危险因素。在此基础上，根据事故树的基本原理与基本流程，建立了海岛工程爆破人员伤亡事故树图，得出了影响系统安全性的最小割集26个，最小径集32个，并进行了基本事件的重要结构度分析，得出了基本事件的重要结构度排序。为弥补事故树分析法在定性分析上的不足，本文将事故树分析法与Bow-tie模型结合运用在海岛工程爆破的事故分析中，提出了对危险源的有效控制措施。　　其次，为了确保人员监控预警系统能够完成监控与预警的预期功能，本文从功能与性能两方面完成了系统的需求分析。在系统的总体设计中，本文从定位精度、可靠性、成本、安全性、实时性、功耗等方面对常用的定位技术进行了比较，决定采用ZigBee定位技术作为人员监控预警系统的主要技术，并在此基础上确定了系统的工作原理以及各关键模块的主要功能。　　最后，在系统的硬件设计方面选用了德州仪器(TI)公司生产的无线传感网络传输的芯片CC2530作为系统主控芯片，并对各个基础设备（如协调器、路由器、人员卡等）进行了模型设计。在系统的软件设计方面，本文选用了MySQL作为系统的后台数据库，建立了数据库E-R图和相应的数据表，最后进行了下位机和关键模块的程序设计。在系统的功能界面设计上，采用了微软公司的软件开发平台Visual Studio开发用户界面，实现了注册登录、人员管理、定位监控、安全预警、用户管理等功能界面。该系统能够满足绿色石化基地二区矿山爆破开采工程的安全管理需要，人员监控预警系统可靠有效。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1研究背景和意义

1．2国内外研究现状

1．2．1工程爆破国内外研究现状

1．2．2人员安全监控技术国内外研究现状

1．2．3安全预警理论国内外研究现状

1．3研究的方法、主要内容及技术路线

1．3．1研究的方法、主要内容

1．3．2研究的技术路线

1．4本章小结

第二章海岛工程爆破作业系统风险辨识与安全评价

2．1项目概况

2．2项目的风险辨识

2．2．1生产流程分析法

2．2．2危险因素辨识

2．3项目的安全评价

2．3．1安全评价方法的选取

2．3．2事故树分析法简介

2．3．3海岛工程爆破人员伤亡事故树的建立

2．3．4事故树的定性分析

2．4海岛工程爆破Bow-tie模型的构建

2．4．2 Bow-tie模型的理论支撑

2．4．3 Bow-tie模型的建立

2．5本章小结

第三章系统的需求分析和总体设计

3．1系统的需求分析

3．1．1基于系统功能的需求分析

3．1．2基于系统性能的需求分析

3．2系统所需的相关技术研究

3．2．1常用定位技术的比较

3．2．2 ZigBee技术

3．2．3无线测距技术的比较

3．3系统的设计原则与设计思路

3．3．1系统的设计原则

3．3．2系统的设计思路

3．4系统的工作原理

3．5系统的组成模块及功能

3．6本章小结

第四章系统的软硬件设计及部分功能界面的实现

4．1系统的硬件设计

4．1．1硬件设备的选取

4．1．2协调器的设计

4．1．3参考节点的设计

4．1．4移动节点的设计

4．2关键位置定位节点的部署

4．2．1油库定位节点的部署

4．2．2炸药库定位节点的部署

4．3系统的软件设计

4．3．1数据库的设计

4．3．2下位机的程序设计

4．3．3关键模块的程序设计

4．4部分功能界面的实现

4．4．1用户登录

4．4．2人员管理

4．4．3定位监控

4．4．4安全预警

4．4．5用户管理

4．5本章小结

5．1文章总结

5．2文章展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果