安全監督管理部門應建立重大危險源分級監督管理體系，建立重大危險源宏觀監控信息網絡，實施重大危險源的宏觀監控與管理，最終建立和健全重大危險源的管理制度和監控手段。
    生產經營單位應對重大危險源建立實時的監控預警系統。應用系統論、控制論、信息論的原理和方法，密切結合自動檢測與傳感器技術、計算機仿真、計算機通信等現代高新技術，對危險源對象的安全狀況進行實時監控，嚴密監視那些可能使危險源對象的安全狀態向事故臨界狀態轉化的各種參數的變化趨勢，及時給出預警信息或應急控制指令，把事故隱患消滅在萌芽狀態。
   
(一)重大危險源宏觀監控系統
   
1．宏觀監控的主要思路
    在對重大危險源進行普查、分級，并制定有關重大危險源監督管理法規的基礎上，明確存在重大危險源的企業對于危險源的管理責任、管理要求(包括組織制度、報告制度、監控管理制度及措施、隱患整改方案、應急措施方案等)，促使企業建立重大危險源控制機制，確保安全。
    安全生產監督管理部門依據有關法規對存在重大危險源的企業實施分級管理，針對不同級別的企業確定規范的現場監督方法，督促企業執行有關法規，建立監控機制，并督促隱患整改。建立健全新建、改建企業重大危險源申報、分級制度，使重大危險源管理規范化、制度化。同時與技術中介組織配合，根據企業的行業、規模等具體情況提供監控的管理及技術指導。在各地開展工作的基礎上，逐步建立全國范圍內的重大危險源信息系統，以便各級安全生產監督管理部門及時了解、掌握重大危險源狀況，從而建立企業負責，安全生產監督管理部門監督的重大危險源監控體系。
    重大危險源的安全監督管理工作主要由區縣一級安全部門進行。信息網絡建成之后，市級安全部門可以通過網絡針對一、二級危險源的情況和監察信息進行了解，有重點地進行現場監察；國家安全監督管理部門可以通過網絡對各城市的一級危險源的監察情況進行監督。
   
2．宏觀監控系統的設計思想
    各城市應建立重大危險源信息管理系統。該系統包括各企業重大危險源的普查分類申報信息、危險源分級評價信息、企業對重大危險源管理情況信息及事故應急救援預案，以及安全監督管理部門對重大危險源的監察記錄等信息，有條件的城市可建立以地理信息系統為基礎的重大危險源信息管理系統，使重大危險源的分布情況更加直觀。該系統可以把安全監督管理部門對重大危險源監控管理工作提高到一個新的檔次，直接通過計算機實現對各企業重大危險源監控工作的監督管理及跟蹤企業重大危險源的分布變化情況，使安全監督管理部門的管理工作從直觀性到實時性都有很大的提高，為安全監督管理部門更好的服務。
    為了便于信息的傳遞和更新，各城市應建立各區縣安全監督管理部門與市安全監督管理部門的信息網絡系統，以撥號連接方式建立網絡，定期進行數據的更新。
    設立國家重大危險源監控中心，建立以地理信息系統為基礎的重大危險源監控總系統，并搜集各城市重大危險源的分布管理情況，對已經建立地理信息系統的城市可以將城市重大危險源的分布、狀況信息和管理情況直接在總系統的電子地圖上顯示出來，為國家安全監督管理部門決策服務所用。待條件成熟之后，可以把重大危險源監控總系統、各城市的監控子系統以及企業的計算機監控系統通過網絡相連。
   
3．宏觀監控系統網絡設計方案
    各子系統要求采集城市所轄的重大危險源信息，在各城市的地理信息系統(電子地圖)上進行危險源信息的統計、報表以及多媒體信息顯示，并將危險源信息和監察企業執行重大危險源安全管理有關規定的情況及時發送給監控總系統。
    監控總系統要求上國際互聯網(Internet)，建立自己的網絡主頁(Home-Page)，以便子系統和其他授權用戶可以在網上訪問總系統的主頁，子系統將危險源信息和監察企業執行重大危險源安全管理有關規定的情況通過Internet及時發送給監控總系統。
    重大危險源宏觀監控系統的網絡組成結構框圖如圖1所示。

圖1  重大危險源宏觀監控系統的網絡組成結構框圖

4．城市重大危險源信息管理系統
    城市重大危險源信息管理系統集計算機數據管理、多媒體、地理信息系統于一身，能夠為領導和有關部門及時、直觀、形象地提供重大危險源信息，以及發生事故后搶險、救援信息，有利于有關領導及時、準確地決策，最大限度地減少發生重大事故的可能性及事故后造成的各項損失。城市重大危險源信息管理系統為城市重大危險源的管理工作，在綜合采用現代技術和科技新成果，提高此項工作的現代化水平方面探索了一條新路子。目前，北京、青島等城市已在此方面做出了有益的嘗試。
    系統的目標主要包括：
    (1)重大危險源信息(包括多媒體及地理信息)的管理；
    (2)重大危險源危險程度評估的計算機輔助分析；
    (3)重大危險源事故應急救援預案的形象表述；
    (4)為政府部門宏觀管理和政府決策提供準確、全面、形象的信息、依據和手段，提高政府部門安全生產管理水平，促進重大事故隱患及重大危險源管理的規范化和科學化。
    圖2說明了系統各功能的關系。

圖2  地理信息管理系統各功能關系

(二)重大危險源實時監控預警技術
   
1．計算機控制系統的組成原理
    重大危險源計算機實時監控預警系統的主體框架如圖3所示。
    其中危險源對象是指工業生產過程中所需的以及各種生產場所擁有的設施或設備，如罐區、庫區、生產場所等對象。這些對象有各種易燃、易爆、毒性等危險物質，對安全生產和人身安全構成了極大的威脅。它們的特性參數是重大危險源監控預警系統所要關注的主要參數，將這些參數進行數據采集，轉換成計算機所能識別的信號，進行計算機對重大危險源的檢測、監視、預警和控制，預防重大事故的發生，實現安全生產的目的。

圖3  重大危險源監控預警系統框架

    要達到重大危險源的計算機自動檢測和自動控制的目的，還應將主計算機所計算出的結果動態反饋到危險源對象上去，由執行機構對危險源對象的各種參數進行控制，使之運行在安全范圍以內。計算機控制系統的典型結構如圖4所示。

圖4  計算機控制系統的典型結構

眾所周知，表征工業生產過程特性的物理參數(危險源對象)大部分是模擬信號，或者是開關量信號，而計算機采用的是數字信號。為此，兩者之間必須采用模／數轉換器(A／D)和數／模轉換器(D／A)，以實現這兩種信號之間的互相轉換。盡管各種工業生產過程、危險源對象多種多樣，但對其實施控制的計算機卻大同小異，該計算機主要由硬件和軟件兩部分組成。
   
2．危險源數據采集與計算機巡回檢測系統數據采集系統
    應用系統安全工程的理論、觀點和方法，結合過程控制、自動檢測、傳感器、計算機仿真、數據傳輸和網絡通信等理論與實踐技術，構成易燃、易爆、有毒重大危險源監控預警系統。
    首先從危險源數據采集系統開始，分析哪些因素是造成事故的原因，找到需要采集的危險源對象和參數。
    將標準信號通過數據采集裝置，轉換成計算機能夠識別的數字信號，用于控制或預警系統的后處理。
    數據采集裝置可以是數據采集卡、單片機或PLC，它往往可以同時采集多路標準信號。如果需采集的標準信號很多，也可以選用多個數據采集裝置。
    有的系統需要采用數據采集裝置所采集來的數據，而且可能與數據采集裝置相距很遠，因而需要采用遠距離通信技術將數據采集裝置采集的數字信號傳送到較遠的監控計算機上。必要的時候，還要采用網絡技術，將其連成局域網。整個數據采集系統采取分布式層級結構，其結構框圖如圖5所示。

圖5  數據采集系統結構框圖

3．計算機監控預警系統
    重大危險源對象大多數時間運行在安全狀況下。監控預警系統的目的主要是監視其正常情況下危險源對象的運行情況及狀態，并對其實時和歷史趨勢作一個整體評判，對系統的下一時刻做出一種超前(或提前)的預警行為。因而在正常工況下和非正常工況下應該有對危險源對象及參數的記錄顯示、報表等功能。
    (1)正常運行階段。正常工況下危險源運行模擬流程和進行主要參數(溫度、壓力、濃度、油／水界面、泄漏檢測傳感器輸出等)的數據顯示、報表、超限報警，并根據臨界狀態判據自動判斷是否轉入應急控制程序。
    (2)事故臨界狀態。被實時監測的危險源對象的各種參數超出正常值的界限，向事故生成方向轉化，如不采取應急控制措施就會引發火災、爆炸及重大毒物泄漏事故。
    在這種狀態下，監控系統一方面給出聲、光或語言報警信息，由應急決策顯示排除故障系統的操作步驟，指導操作人員正確、迅速恢復正常工況，同時發出應急控制指令(例如，條件具備時可自動開啟噴淋裝置使危險源對象降溫，自動開啟泄壓閥降壓，關閉進料閥制止液位上升等)；或者當可燃氣體傳感器檢測到危險源對象周圍空氣中的可燃氣體濃度達到閾值時，監控預警系統將及時報警，同時還能根據檢測的可燃氣體的濃度及氣象參數(風速、風向、氣溫、氣壓、溫度等)傳感器的輸出信息，快速繪制出混合氣云團在電子地圖上的覆蓋區域、濃度預測值，以便采取相應的措施，防止火災、毒物的進一步擴大。
    (3)事故初始階段。如果上述預防措施全部失效，或因其他原因致使危險源及周邊空間已經起火，為及時控制火勢以及與消防措施緊密結合，可從兩個方面采取補救措施：①應用“早期火災智能探測與空間定位系統”及時報告火災發生的準確位置，以便迅速撲救；②自動啟動應急控制系統，將事故抑制在萌芽狀態。