基于物聯網技術的化工園區環境應急預警系統研究

彭國敏(山東省濟寧生態環境監測中心，山東 濟寧 272000)

0 引言

隨著經濟的高速發展，化工企業逐步園區化、規?；?，風險源、污染源相對高度集中，環境污染治理任務越來越艱巨?；@區安全生產事故頻發，其安全生產及污染防治已經成為公眾高度關注的問題，園區風險管控問題也成為各級政府及園區管理者亟需解決的難題。因此，在物聯網技術支持下，建立安全生產、監測預警、風險管控一體化自動監管系統，對化工園區環境應急預警系統進行科學合理的構建和利用，有效預防和控制安全事故及污染事故發生。

1 園區自動監管系統建設現狀及存在問題

1.1 園區安全生產和環境應急監管體系有待整合，風險防控整體水平較差

現階段，整個化工園區范圍內，以企業為單位的安全生產、應急管理制度在構建以及獨立應用中相對比較完善，但是園區所有企業一體化監督和管理、監測預警等各方面仍然存在很多問題。基于此，結合現有安全生產、應急監管各體系資源，采取有針對性的對策，實現園區整體安全生產監督管理體系、風險點監測預警體系間的高度融合，實現對重大風險源的監督和管理，提高園區精細化管理水平[1]。

1.2 園區監測應急預警體系建設有待完善

目前，大多數化工園區的監測體系基本包括企業污染源集中排放口的自動監測系統、企業生產工況及用電監控、以及周邊的環境空氣自動監測系統，多數化工企業在園區監測應急預警體系建設還處于研究階段。進一步建立完善監測應急預警體系，在現有企業污染源自動監測系統、生產工況及用電監控系統基礎上，全面分析園區風險點、敏感目標點，建立涵蓋園區企業、園區邊界、園區企業廠界、園區周邊敏感目標在內的園區監測預警系統，利用大數據分析結果，設定各風險點監測預警閾值，實時監控分析判斷，發現各類潛在的風險，提前溯源防控，實現園區監控預警智能化和實時化[2]。

1.3 園區應急管理儲備系統不足，有待整合資源

當前化工園區以及企業在對應急預案進行具體編制和應用方面，保持著獨立模式，企業與企業間、企業與園區間缺少高度融合，當任何一個企業突發生產污染事故時，很有可能引發多米洛效應，園區內企業均可能收到嚴重影響。這種情況下，企業間、企業與園區間的應急預案的不協同性，必會導致污染漫延態勢，應急處置難以有效實施。其次，應急物資作為待用物資，企業往往因經濟利益問題，在突發污染事故時，應急物資的量往往不能滿足需求。因此，有效整合園區內資源，統一建立應急物資儲備庫，成為園區風險風控的強有力措施[3]。

2 園區風險管控監管平臺建設目標和總體框架

利用物聯網技術，融合現有化工園區安全生產監管系統和應急管理系統，分析園區內各生產單元的風險點以及周邊敏感目標，利用大數據分析預判預警和應急響應閾值，建立包含安全生產、監測預警在內的一體化自動監管系統。一是優化現有安全生產監管網絡，建立安全生產監控及消防預警系統。二是完善環境自動監測網絡，建立環境監測監控及預警系統。三是建立統一應急物質儲備及應急綜合處置系統；四是建立園區一體化指揮平臺。整個系統具備實時監控、數據處理、風險預警、應急響應、信息發布等功能，全面涵蓋化工園區內危險單元、風險源、監測點、應急資源與設施以及周邊環境等的基本信息情況，有效預判風險，安全有效保障園區生產[4]。

3 子系統介紹

3.1 安全生產監管系統

由于化工園區化工企業聚集，有毒、有害氣體相對集中，屬于高風險源?；@區作為安全責任主體，需建立完善安全生產監管體系，落實企業安全防范、應急救援、安全監管隊伍建設，實現園區企業安全生產監管規范有序。一是以企業單元，分析企業內、園區內不同級別風險點，建立安全生產風險源信息庫，實施動態管理；二是運用先進監控管理系統，導入以企業行業為單元清潔生產工藝標準化操作規范，建設覆蓋整個園區標準化生產監管單元實施可視監控。三是建立安全生產監督人才庫，全面實施安全生產人才培訓，發揮高級安全生產專業人才優勢，利用智慧化手段，建立線下線上監管聯動，強化監管力度。四是建立綠色可持續發展生產體系，分析園區內各企業生產工藝、原材料、產品及生產中間產物，研究園區內生產資源互補共享機制，讓資源利用最大化，環境效益最大化、生產效益最大化。五是建立生產安全消防監測預警系統。科學利用遠紅外氣體火災智能監測系統，對園區內有毒有害氣體，實現360度全方位全天候立體掃描，及時發現氣體泄漏點及擴散范圍，分析設定的有害有毒氣體爆炸預警閾值，及時預警，避免毒氣泄漏或者火災爆炸等突發性環境污染事故[5]。

3.2 環境監測監控及預警系統

按照環境風險評價技術導則以及風險預警體系建設技術導則，實施化工園區環境風險識別、重點監控因子篩選、監測點位的確定、監測網絡分級，從“源頭”、“廠界、邊界、交通干線”、“受影響區域”三個層面，建立“點、線、面”自動監測子系統，充分運用電化學、光化學、質譜、色譜以及紅外熱成像等先進監測技術，構建了全覆蓋監測網絡系統，網絡囊括環境空氣質量、污染源、園區及廠界、傳輸通道、環境敏感點監測以及環境氣象監測。利用物聯網技術實時傳送、大數據比對分析，找出各類特征污染物排放及擴散規律，分析確定監測預警閾值，完善環境監測監控系統，建立預警系統，確保重大風險源的可知、可控、可溯源，實現精準管控、科學監管，提高化工園區環境風險源頭預防預警能力[6]。

3.3 應急物質儲備及應急綜合處置系統

根據園區內各企業應急預案和各企業單元應急物資儲備實際情況，充分考慮經濟效益、社會效益和環境效益的高度統一，科學構建區域化化工園區應急物資儲備系統[7]。一是建立政府應急和園區應急協調統一，資源共享機制，探索一種由政府和企業共同投資協議運營模式，建立以應急專業物資保障運營模式的集團企業，提供專業化應急技術、充足的物資保障及應急物資的維護保養等服務，確?；@區應急預案有效實施和應急事故的有效處置。二是建立應急資源數據庫，收集、存儲化工園區全局及企業個體應急預案以及應急處置案例，科學管理、動態管理，提高園區整體應急預案的可操作性和銜接性[8]。

3.4 一體化指揮系統

在針對重大、特大污染事故跨部門、甚至是跨地域的特點，科學構建一體化自動監管指揮系統，有效融合多方資源，整合安全、應急、執法以及環境監管等綜合數據，實現行業系統間、政府部門間聯動機制，形成統一指揮、統籌兼顧，資源共享、協同治理、全覆蓋、高效的科學監管指揮系統，全面提升化工園區監管及應急預警處置能力[9]。

4 結語

在物聯網技術的影響下，環境污染事故預警系統在構建和應用時，能夠針對化工園區內部各種不同類型產品在生產以及制造中產生的污染問題進行實時有效的監測和管理，實現對各種不同類型環境污染事故的有效預防。由于整個預警系統效率比較復雜，所以在實踐中要結合實際情況，對各個子系統進行不斷完善和優化，以此來保證內部環境應急預警系統在運行時的可靠性和穩定性。要想保證系統能夠實現穩定、快速有效的監測和運行，必須要保證有相關數據信息作為支持，以此來保證物聯網技術在整個化工園區內部環境應急預警系統建設和應用中的使用效果。