自然災害預警系統(tǒng)在海鹽行業(yè)的應用分析

王宗林 李春林

1.海鹽業(yè)的環(huán)境特點和生產環(huán)境

海鹽生產區(qū)，屬于沿海地貌區(qū)，由于特殊環(huán)境，處于空曠、潮濕、土壤電阻率低，灘田分散、露天作業(yè)，直接受到氣象要素的制約，與氣候條件密不可分。影響鹽業(yè)生產安全的主要因素有大風、暴雨、冰雹、雷電、洪澇等災害。設計安裝災害預警系統(tǒng)可以提高企業(yè)的生產安全，保障企業(yè)職工的安全。

2.自然災害風險預警系統(tǒng)

“自然災害風險預警系統(tǒng)”是一套集“監(jiān)管服務”、“風險預警”、“數據管理”于一體的實時災害風險預警服務系統(tǒng)。各級管理部門及相關企業(yè)信息雙向傳送，使管理者能夠實時準確獲取所轄區(qū)域企事業(yè)單位及風險隱患區(qū)域的災害情況，做到應急管理工作“情況準確、信息及時、指揮高效”。系統(tǒng)能提供臺風、暴雨、雷電、瞬時大風、高低溫、冰雪風險等預警服務。對需要特定災害風險預警服務的用戶，例如：鹽業(yè)對雷電災害敏感，可以通過增加行業(yè)專用服務系統(tǒng)來實現實時雷電預警服務；鹽業(yè)對大風災害影響敏感，可以增加實時大風預警服務；一些特定的場所，需要對雨量進行精準監(jiān)控可以增加實時雨量預警服務。

2.1 服務系統(tǒng)介紹

“自然災害風險預警系統(tǒng)”是基于云計算的B/S架構服務系統(tǒng)，能做到提前30～60分鐘為企業(yè)提供精準靶向風險預警服務，同時災害分布及實時狀態(tài)在監(jiān)管平臺統(tǒng)一監(jiān)管。

系統(tǒng)包括監(jiān)管平臺、用戶平臺、手機平臺三個應用層面，實現主管單位災害風險預警信息獲取、監(jiān)管及重要信息發(fā)布、企事業(yè)單位獲取風險預警信息并啟動應急預案、安全生產人員及公眾接收風險信息并采取防護措施。

2.2 系統(tǒng)原理

“自然災害風險預警系統(tǒng)”分五層架構，系統(tǒng)從氣象部門獲取實時氣象大數據，結合企業(yè)用戶現場監(jiān)測的實時數據，通過互聯網和物聯網傳輸到云計算服務器集群，由服務器為每個用戶單獨進行分析處理，把預警信息及數據通過互聯網靶向推送到企業(yè)單位的計算機和個人手機。

系統(tǒng)按照國家工業(yè)與信息化部及氣象部門相關標準及規(guī)范建設部署，系統(tǒng)建有完善的網絡安全防護系統(tǒng)，包括防火墻、敏感詞過濾、系統(tǒng)安全日志使用軌跡留痕等網絡安全措施，部署在系統(tǒng)各網絡出入口。信息發(fā)布符合相關法律法規(guī)及行業(yè)規(guī)范標準。

2.3 系統(tǒng)架構

系統(tǒng)獲取氣象系統(tǒng)的雷達、衛(wèi)星、自動站、閃電等數據通過公網實時傳輸到平臺；同時，在企業(yè)本地安裝電場儀、雨量儀、風速儀、次生災害傳感器采集現場數據。所有數據集中到平臺后經過分析處理，為企業(yè)提供實時精準預警信息。

系統(tǒng)采用云計算平臺架構，運用了負載均衡、分布式計算等、視頻壓縮等先進技術，保障了系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2.4 系統(tǒng)優(yōu)勢

2.4.1 完整的災害風險管理閉環(huán)體系

傳統(tǒng)的災害預報或管理體系，大多是單向系統(tǒng)，并沒有真正打通管理部門、企業(yè)用戶和個人用戶三方互聯互通的通道。“自然災害風險預警系統(tǒng)”可以徹底解決這個問題，企業(yè)用戶使用服務系統(tǒng)后，第一時間獲得風險預警信息，可以采取對應的防護措施及應急預案；風險信息分布及實際情況實時上傳到監(jiān)管平臺，管理單位可直觀方便的了解災害分布情況及災害風險所在地企業(yè)的實時災害情況，并可通過監(jiān)管功能實現監(jiān)管互動。風險預警信息同步發(fā)送到一線工作人員及公眾手上，做到信息透傳共享，解決災害風險信息發(fā)布“最后一公里”問題。

2.4.2 提前量預警與實時災害風險預警有效結合

災害風險預警系統(tǒng)有兩個關鍵要素：一是實時性要強；二是要有一定的提前量。

傳統(tǒng)的災害風險監(jiān)測手段往往只解決了其中一個問題。一類是實時災害監(jiān)測信息：這類手段不足之處是雖然監(jiān)控到災害發(fā)生，但對提前量預警手段不足，往往是災害已經發(fā)生的數據；雖然實時性足夠，但風險點企業(yè)及相關人員沒有足夠的提前防護準備時間。另一類是預報類產品：預報產品往往沒有實時現場數據支撐，所以預報往往精準性不足。

“自然災害風險預警系統(tǒng)”采用復合計算方式，通過現場傳感器采集實時現場數據，設置預警閾值，再結合氣象大數據計算預測災害發(fā)展趨勢，綜合提供既有實時數據支撐，又有提前量（30～60分鐘）預警的服務體系。

在數據傳輸環(huán)節(jié)、文件、照片等資料生成環(huán)節(jié)采用特殊技術措施保障實時性：雷達圖3～20分鐘到用戶桌面；本地設備數據秒鐘級到用戶桌面；雷擊數據秒級到用戶桌面。

2.4.3 對風險點單獨計算，靶向推送精準風險預警信息

在解決預警系統(tǒng)提前量和實時性的前提下，精準性必須等到保障。傳統(tǒng)的氣象災害及次生災害的預警準確率基本上在40～50%，這樣的預警信息很難作為企業(yè)安全生產應急預案觸發(fā)點，為企業(yè)提供安全生產保障。

“自然災害風險預警系統(tǒng)”采用的氣象大數據及本地監(jiān)測數據復合計算的模式，特別是針對次生災害引入了降雨量預測，匯排率等參數計算方式，極大提高預警精準度。

2.4.4 全面覆蓋、簡單易用

“自然災害風險預警系統(tǒng)”基于云服務模式，全過程不需要人工干預。企業(yè)管理者通過PC平臺或手機就可以獲取到關注風險點的實時災害風險預警信息。一線工作人員及公眾通過手機微信或APP，獲取風險預警信息，實現信息發(fā)布全覆蓋。除了文字預警信息外，雷達圖通過距離色圈、強度色塊及圖標、移動箭頭直觀展示，看圖識字，通俗易懂。

2.4.5 多災種綜合預警

目前傳統(tǒng)的氣象預報產品及次生災害（地質災害）監(jiān)測產品，基本上是單一災種信息發(fā)布，無法在一個系統(tǒng)平臺上提供多災種綜合預警服務。

“自然災害風險預警系統(tǒng)”是一套綜合自然災害風險預警服務系統(tǒng)。對主要的災害風險包括臺風、雷電、暴雨、瞬時大風、冰雪霜凍、低溫寒潮、泥石流、山洪、塌方、落石、山體滑坡、內澇等多種災害綜合預警，解決了傳統(tǒng)方式不同的災害要在多個平臺之間切換的弊病。同時災害發(fā)生往往有關聯性，多災種、氣象大數據及本地數據復合預警方式，也能極大的提高預警的精準度。

2.4.6 低成本多災種監(jiān)測

目前專業(yè)的自然災害預警設備，成本造價普遍偏高，用戶也缺乏對專業(yè)設備維護的能力。

3.應用效果可行性分析

例如：以山東海化集團為管理核心，各分公司建立二級監(jiān)管平臺，監(jiān)控各企業(yè)單位的災害監(jiān)測基礎數據、預警信息集中在海化集團和二級監(jiān)管平臺進行監(jiān)管，實現統(tǒng)一監(jiān)控，分級管理，為應急指揮及安全生產管理提供數據支撐。

3.1 海化集團設一級監(jiān)管平臺

監(jiān)管平臺對全集團級監(jiān)管賬號進行分級管理，同時對全集團企業(yè)單位災害風險情況及數據進行監(jiān)控，輔助統(tǒng)一應急指揮。在大面積災害或重大災害風險預警出現后，集團平臺可以對下屬部門進行應急工作管理指導，下達管理指令，并可透傳到企業(yè)用戶一級。

3.2 羊口鹽場設二級監(jiān)管平臺

二級監(jiān)管平臺對所轄分場風險隱患進行統(tǒng)一監(jiān)管。實時了解轄區(qū)自然災害風險情況，監(jiān)督指導各分場做好災害防護應急預案，與總公司建立災害風險管控互動機制，對災害救援給予輔助決策數據支撐。

3.3 企業(yè)用戶平臺應用與管理

分場用戶在收到預警信息后，相關安全生產管理者進行工作安排，合理進行生產調度，下達安全防護工作指令通知各安全生產崗位人員做好災害防護措施，必要時啟動應急預案。按要求上傳自然災害風險防護的措施、應急預案及防災演習記錄等數據信息，省級及市級監(jiān)管平臺可以同時查看。企業(yè)管理人員在上級部門指導下做好對應的災害防護措施、應急預案及風險隱患整改工作。

3.4 個人用戶平臺應用與管理

各單位一線安全生產人員及公眾通過手機微信或APP同步獲取企業(yè)位置災害風險預警信息，做好防護準備工作，啟動所在崗位應急預案。重點崗位工作人員通過手機崗位監(jiān)管功能，上傳崗位安全操作執(zhí)行情況。

安全管理者及一線工作人員通過手機實時接收企業(yè)所在地雷擊、暴雨、大風等風險信息，不受工作區(qū)域地理位置限制，解決了實時災害預警信息發(fā)布“最后一公里”難題。

災害來臨時，手機實時接收風險預警信息。也可以查看實時雷達圖（色圈代表離企業(yè)中心點的距離，不同色塊代表降雨及雷電的強度，箭頭及數字標明了積雨云移動的方向及速度），簡單分析就能預判災害發(fā)展的趨勢。

個人用戶使用雷達圖通過位置查詢功能獲取查詢地雷達圖實況，可以實時了解所在地災害發(fā)生狀況及趨勢。

4.總結

“自然災害風險預警系統(tǒng)”提供實時、精準、易用的多災種預警服務，位置精準到企業(yè)半徑3公里范圍內，準確度＞80%，可以作為企事業(yè)單位的“安全生產防護措施”使用。為相關主管單位、企事業(yè)單位及公眾提供全面的風險監(jiān)管、風險預警、信息發(fā)布等服務，有效的解決了自然災害風險預警信息發(fā)布及接收“最后一公里問題”。系統(tǒng)實施后，預期效果使用單位綜合統(tǒng)計因自然災害造成的各類經濟損失同比下降20%；人員傷亡率降低30%；事故發(fā)生率降低40%，可以獲得巨大的經濟效益及社會效益。“自然災害風險預警系統(tǒng)”的使用能夠大幅降低經濟損失，可以有效提高生產效率，減少人身傷害事故的發(fā)生。