基于全生命周期的危險化學品風險管理系統

楊 棚 陳燦偉 李 成 周蘇旭

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630）

1 引言

我國化工行業正處于高質量發展的關鍵時期，化工產品在國民經濟中扮演著越來越重要的角色，而化工產品中危險化學品又占很大比例[1,2]。近年來，危險化學品行業事故頻發，尤其是危險化學品爆炸、泄漏、中毒等事故[3-5]，如2019年江蘇響水“3?21”特別重大爆炸事故、2019年河南義馬氣化廠“7?19”爆炸事故、2018年四川宜賓恒達科技公司“7?12”重大爆炸著火事故等[6,7]，造成了人員傷亡、財產損傷、環境污染等嚴重后果，危險化學品安全生產一直是各級監管部門工作重點及難點[8]，但是目前對于危險化學品企業的監管系統只注重儲存或運輸某一環節，缺乏對危險化學品全生命周期的系統管理[9-12]。

本文從危險化學品全生命周期的角度構建了一種危險化學品企業風險管理系統，通過匯聚危險化學品生產、儲存、運輸等風險要素基礎數據、感知數據和共享數據，采用視頻監控預警、三維建模、數據智能、事故模擬等技術及應用，對危險化學品生產企業、?；分攸c場所進行管控和監測預警，該系統能實現對危險化學品安全生產風險全過程、全鏈條監管，完善企業風險防范體系、減少管理盲區、提升事故主動防控能力，有效提升危險化學品安全監管的信息化和智能化水平，推動部門監管責任和企業主體責任落實到位。

2 系統總體設計

2.1 系統框架

?；贰叭芷诠芾怼笔遣捎孟到y思維針對危化品安全事件而施行的一系列管理，全生命周期管理是一種系統集成的理念，在管理過程中將危化品行業看作一個整體，從整體上對危險化學品進行全生命周期安全管控能夠使?；钒踩芾砀酉到y全面，避免?；钒踩芾泶嬖诼┒?。?；返纳a、儲存、運輸、經營、使用、廢棄物處置等環節構成了全生命周期，通過對?；凡煌A段的監管業務進行分析，得到危化品全流程動態監管業務，具體內容如表1所示。

表1 危化品全流程動態監管業務內容

（1）企業基礎信息整理：包括企業基礎信息、企業分級分類、工藝信息（包括處理危廢的種類及數量）、重大危險源、應急救援物資、進銷存數據等；

（2）危險化學品知識圖譜及SDS數據：包括化學品基礎信息、事故案例、應急資源、法規標準、重大危險源等；

（3）安全風險預警：通過對生產數據的在線動態監測，建立動態風險分析模型，并對風險進行預警，實現分級推送和閉環追蹤；

（4）數據分析模型：包括?；纷匪?、?；窇B勢分析、監管異常分析、流量分析、統計分析等；

（5）三維實景融合應用：同步各種生產數據和傳感器數據、GIS、三維建模等多種可視化效果，進行精準指揮、對風險監測全量匯聚、對安全態勢全程感知；

（6）視頻智能預警：對生產區或儲存區內違規抽煙、打電話、不戴安全帽等違規行為進行智能識別并預警；

（7）運輸信息收集：運輸車輛每次運輸危險化學品種類、數量等數據信息；

（8）外地運輸車輛識別：識別外地運輸車輛，分析車輛首次入城、車輛頻繁出入、車輛軌跡及車輛落腳點等信息，實現對外地車輛的監管；

（9）本地運輸車輛實時監控：得到本地運輸車輛的GPS數據，實現對本地?；愤\輸車輛的實時監控和異常報備等。

2.2 系統框架

危險化學品風險管理系統的框架如圖1所示，系統分為數據感知層、通信網絡層、業務應用層、終端展示層。

圖1 危險化學品風險管理系統框架

（1）基礎感知層：用于部署基礎的硬件設備，主要包括視頻監控、各類傳感器（壓力、液位、溫度、有害氣體、可燃氣體）等設備。

（2）通信網絡層：傳輸網絡支撐各類前端感知采集設備的接入和數據傳輸，橫向主要由互聯網或政務網（各政府部門專網）組成。

（3）業務應用層：根據危化品安全管理業務需求，建設?；钒踩C合監管、?；愤\輸車輛安全監管、?；啡S可視化安全管控等子系統，實現對?；啡芷诘陌踩芾?。其中?；钒踩C合監管子系統包括危險化學品基礎信息模塊、危險化學品安全風險動態監管模塊、危險化學品安全風險預警與防控模塊；?；愤\輸車輛安全監管子系統包括外地危險化學品運輸車輛動態監控模塊和本地危險化學品運輸車輛綜合監管模塊；危化品三維可視化安全管控子系統包括企業三維可視化應用模塊。

（4）終端展示層：主要涉及移動端APP和網站門戶，根據使用對象和安全職責的不同，分為政府管理部門用戶、企業管理人員用戶及企業普通員工用戶等。

2.3 系統功能模塊

通過對危險化學品不同環節的監管業務進行分析，系統主要包括六大模塊，分別是危險化學品基礎信息模塊、危險化學品安全風險動態監管模塊、危險化學品安全風險預警與防控模塊、外地危險化學品運輸車輛動態監控模塊、本地危險化學品運輸車輛綜合監管模塊、企業三維可視化應用模塊。各模塊的主要功能如下：

（1）危險化學品基礎信息模塊。采集?；菲髽I的基礎信息，整合匯聚全量危化品數據。主要包括用戶注冊、綜合查詢及分析功能等。

（2）危險化學品安全風險動態監管模塊。通過企業的基礎安全風險信息對企業安全風險評估進行分級；通過重點監管危險化工工藝參數的報警閾值、報警數據和實時數據等安全信息對企業進行動態安全預警；通過監控監測設備設施信息數據對企業前端設備的安全情況進行監管，實現對?；菲髽I的安全風險動態監管。主要包括：企業安全風險評估分級、監控監測設備設施管理、數據在線監測預警等功能。

（3）危險化學品安全風險預警與防控模塊。通過危險化學品全生命周期數據鏈條管理功能，以某種危險化學品為維度，獲取危險化學品在某區域的生產、儲存、經營、運輸等環節相關風險情況，如某一區域內產量、儲存量、目前運輸中的量，完善危險化學品全生命周期信息化安全管理的危險化學品跟蹤模式，實現危險化學品全生命周期風險管理。主要包括：危險化學品全生命周期風險管理、風險分布圖、風險預警和決策支持功能、安全風險評估診斷分級信息展示、企業安全風險和重大危險源信息展示、化學品安全知識圖譜及化學品安全技術說明書數據、事故應急支持等功能。

（4）外地危險化學品運輸車輛動態監控模塊。通過對區域內大型貨車圖片抓拍數據進行二次分析，識別外地?；愤\輸車輛。結合車輛行駛安全行為進行分析，建立外地危化品運輸車輛安全隱患風險模型，對外地危化品運輸車輛進行安全管控，包括?；奋囕v圖片二次識別、?；奋囕v檢索、危化品車輛異常檢測、重點安全風險車輛關注、危化品車輛分析模型、?；奋囕v庫管理、外地?；奋囕v統計分析等功能。

（5）本地危險化學品運輸車輛綜合監管模塊。綜合運用了成熟的傳感器技術，移動通信技術，GPS全球定位系統技術和云儲存、云計算技術，實現對區域內危化品運輸車輛綜合監管。包括車輛實時傳感監控、車輛異常事件報警、運輸區域管理、運輸信息查詢管理、統計匯總管理、安全監管、應急事故管理等功能。

（6）企業三維可視化應用模塊。以傾斜攝影三維實景快速建模、?；焚A存重點場所建筑信息模型（BIM）精細化建模為可視化模型基礎，實現全景視覺、全局感知、全程交互、多災種適用的應急指揮、重點防控、實時監測的應急賦能應用。主要包括高危企業三維模型展示、企業方位圖信息管理、視頻資源應用、安全風險數據可視化應用、重點區域管理、設備監控管理、應急預案管理等功能。

3 系統的作用與優勢

（1）健全應急管理信息化體系。通過綜合運用物聯網、大數據和云計算等信息化技術建立的危險化學品風險管理系統，可以強化重大危險源的風險分級管控和動態監測預警，有效實現危險化學品安全生產風險全過程、全鏈條的態勢感知，有力提升科學預防、過程管控、綜合治理、精準治理水平，危險化學品風險管理系統的建立將進一步完善監管部門的應急管理信息化體系。

（2）開創危險化學品安全生產風險管理新局面。危險化學品安全生產風險管理系統，實現危險化學品生產、儲存、使用、經營、運輸和廢棄處置等全鏈條監管，并作為提升危險化學品安全生產風險防范化解能力和安全監管能力的有力抓手，從源頭上有效降低和遏制重大安全風險，開創危化品安全生產風險管理新局面。

（3）促進危險化學品企業自覺落實主體責任。危險化學品風險管理系統的建立，將打破當前企業普遍存在的安全生產風險管理信息化系統缺失或形同虛設等困境，有利于督促企業加強安全生產基礎能力建設，解決安全生產風險防范化解不力、事故隱患發現遲緩、應急處置不及時等問題；有利于通過監測預警手段倒逼企業樹立生命至上、安全第一的發展理念，強化企業安全生產第一和風險防范的憂患意識，督促企業主動通過技術手段和管理手段加強安全生產監管，真正落實安全生產主體責任。

4 結語

本文提出了一種危險化學品全生命周期風險管理系統，通過對危險化學品生產經營活動的全流程的數據監控采集，實現隱患排查和風險防控信息化，不僅能有效提高?；髽I的本質安全水平，還能實現監管部門對危險化學品企業的全方位監管，進而促進我國危險化學品行業安全可持續發展。