危險化學(xué)品新興行業(yè)安全監(jiān)管與數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用研究

隨著我國新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，涉及危險化學(xué)品的新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，如醇基燃料、氫能儲運、新型儲能材料等，帶來了更加復(fù)雜多變的安全風險。傳統(tǒng)的危化品監(jiān)管體系難以適應(yīng)新興行業(yè)的快速擴張與風險傳導(dǎo)特征，暴露出監(jiān)管職責交叉、響應(yīng)滯后、數(shù)據(jù)孤島等問題。2024年《危險化學(xué)品安全法(草案)》的出臺，標志著我國危化品安全監(jiān)管邁入全鏈條、全過程數(shù)字化治理階段。本文聚焦新興行業(yè)監(jiān)管難點，探索數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用路徑，以期提升監(jiān)管的科學(xué)性與前瞻性。

1危險化學(xué)品新興行業(yè)發(fā)展特征與風險態(tài)勢

1.1新能源、新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展趨勢

近幾年，我國先后頒布了氫能、電池、太陽能、儲能新材料及碳纖維等行業(yè)的相關(guān)發(fā)展政策，在政策支撐和市場拉動等因素的影響下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是氫能儲運、醇基燃料代煤、鋰離子電池高性能正負極材料等領(lǐng)域企業(yè)數(shù)量增加，產(chǎn)業(yè)擴張速度加快。這些行業(yè)具有技術(shù)進步迅速、產(chǎn)業(yè)擴張快速、市場競爭激烈等典型特征，推動了危險化學(xué)品種類結(jié)構(gòu)的多元化發(fā)展和品種交易頻率上升。在新興行業(yè)中，對化學(xué)品的依賴性比傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)更強，且存在大量可燃物、易爆物、強腐蝕等新型化學(xué)品的使用，增加了系統(tǒng)安全風險的產(chǎn)生概率。

1.2新興?；贩N類與產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)演化

隨著新技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，形成了新業(yè)態(tài)，也催生了許多新品種的?；罚缭诮饘儆袡C框架(MOF)材料合成過程中使用的氨基類中間體、氫儲能輸送環(huán)節(jié)中的高壓氫或氫化物、電池材料領(lǐng)域使用的氟代溶劑等。很多化學(xué)品不在原有危化品種類范圍，存在認定分類滯后、治理盲區(qū)多的情況。同時，生產(chǎn)鏈條結(jié)構(gòu)趨向扁平化、集成化，?；吩谠?、生產(chǎn)、交通運輸、應(yīng)用等環(huán)節(jié)間的流轉(zhuǎn)更為頻繁，安全風險呈現(xiàn)“鏈式擴散”特征，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，就可能牽一發(fā)而動全身。

1.3 風險特征

相比傳統(tǒng)行業(yè)，新型?；沸袠I(yè)的風險更隱蔽、更耦合、更易擴散。更隱蔽是指一些新型化學(xué)品的性質(zhì)、燃爆界限不夠明晰，增加了事故處理決策的難度;更耦合是指新型危化品生產(chǎn)工藝、過程控制和生產(chǎn)條件等緊密關(guān)聯(lián)，如氫能儲運設(shè)備在高溫環(huán)境下易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)；更易擴散是指企業(yè)的事故影響往往更易擴散到周邊的上下游企業(yè)和周邊居民[1]。例如，電池材料廠房發(fā)生火災(zāi)后，可能產(chǎn)生大量有毒煙氣等污染物，對空氣質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，進而引發(fā)區(qū)域性污染事故。以上特點使傳統(tǒng)的靜態(tài)管理變得難以應(yīng)對，亟待利用信息化系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)感知和響應(yīng)。

2傳統(tǒng)監(jiān)管模式的挑戰(zhàn)與制度瓶頸

2.1監(jiān)管職責交叉與標準滯后問題

目前，危化品監(jiān)管涉及應(yīng)急管理、生態(tài)環(huán)境、工信、交通、住建等部門，各部門職責邊界不夠清晰，存在多頭監(jiān)管與交叉監(jiān)管等薄弱環(huán)節(jié)。氫能以能源的屬性歸至能源部門管理，但在氫的儲運環(huán)節(jié)中涉及高壓氣體，應(yīng)急和交通部門必須參與。一些新興危化品究竟該由哪個部門來監(jiān)管，界定不明確。另外，現(xiàn)行?；纷凿浐拖嚓P(guān)技術(shù)標準等大多系傳統(tǒng)行業(yè)標準形成，對在新材料、新能源中大量使用的一些新材料、新工藝和新化學(xué)品等未有涵蓋，致使一些?；繁O(jiān)管的“誰管誰”界限不清、標準不明、監(jiān)管難及，形成了制度上的“盲區(qū)”。

2.2產(chǎn)業(yè)鏈延伸帶來的風險傳導(dǎo)困境

新型產(chǎn)業(yè)鏈更長、更復(fù)雜、跨界性更強，一般在行業(yè)發(fā)展高端化和精細化轉(zhuǎn)型過程中，在下游應(yīng)用領(lǐng)域的加工生產(chǎn)、運輸和倉儲等各環(huán)節(jié)形成，風險更具有耦合性，一個環(huán)節(jié)發(fā)生重大安全隱患后，常常通過“鏈條”傳遞到整個產(chǎn)業(yè)鏈條，形成多環(huán)節(jié)的風險連接。例如，鋰電池制造中用到的電解液一旦破損泄漏就會導(dǎo)致工廠失火，通過物流又輸送到下游電站，形成“點-線-面”的連貫風險鏈條。傳統(tǒng)的管理模式更多的是現(xiàn)場檢查和突擊式的監(jiān)督檢查，對跨鏈、跨區(qū)域風險進行的建模和分析監(jiān)測跟蹤不充分，無法做到精準、系統(tǒng)的風險預(yù)測和聯(lián)合應(yīng)對[2]

2.3信息孤島與響應(yīng)滯后制約監(jiān)管效率

不同監(jiān)管部門擁有各自獨立的信息系統(tǒng)，沒有統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)標準，呈現(xiàn)橫向不互聯(lián)、縱向不通達的“信息孤島”狀況，企業(yè)上報數(shù)據(jù)多以紙質(zhì)版或表單形式體現(xiàn)，缺乏實時性、動態(tài)性，難以保障高瀕次、高維度數(shù)據(jù)需求。更重要的是，應(yīng)急處置平臺與企業(yè)自動化控制信息系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)之間沒有打通，導(dǎo)致事故預(yù)警等信息滯后，無法形成秒級響應(yīng)。例如2023年江蘇某新材料廠爆炸事故中，設(shè)備報警并未通達應(yīng)急管理平臺，導(dǎo)致處置延滯，這是由于現(xiàn)有的信息系統(tǒng)缺少數(shù)據(jù)共享機制、缺少邏輯聯(lián)動，而多點布設(shè)、高危工藝密集的新興行業(yè)成為險源，在此方面成為重大風險。

2.4安全法規(guī)執(zhí)行難點與監(jiān)管資源不足

雖然近年來國家出臺了許多有關(guān)?；返姆伞⒎ㄒ?guī)，但一線執(zhí)法仍存在“上緊下松”“有法不依”等問題。一方面，企業(yè)的管理人員不了解政策條款和內(nèi)容，一些中小型企業(yè)因成本問題采取違法違規(guī)措施；另一方面，基層執(zhí)法力量不足，人員專業(yè)素養(yǎng)低、監(jiān)管裝備手段較薄弱、監(jiān)管頻率難以實現(xiàn)的狀況依然普遍。以高技術(shù)含量、特殊工藝流程為特征的新型化工企業(yè)在很多情況下對傳統(tǒng)“蹲守式”“盯人式”的監(jiān)管方式難以穿透實質(zhì)性風險。化工企業(yè)雖使用了智能傳感監(jiān)測與控制（如紅外、氣體、視頻監(jiān)控等）、工況分析（如利用AI技術(shù)對視覺畫面的智能化分析）、人工判斷與審核等部分監(jiān)控檢測技術(shù)手段，但未能進行全面的整合和應(yīng)用，因此出現(xiàn)“隱患無所遁形”“未然事故難以管控”的被動局面。

3新興行業(yè)?；窋?shù)字化監(jiān)管體系構(gòu)建路徑

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

構(gòu)建數(shù)字化監(jiān)管體系首要任務(wù)是設(shè)計合理的系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)監(jiān)管全過程的技術(shù)閉環(huán)，包括3大核心功能模塊：感知層、分析層與響應(yīng)層。

感知層主要通過安裝各類感知類傳感器、智能終端與邊緣計算節(jié)點等，將?；窂脑线M廠到工藝控制、倉儲、運輸、末端應(yīng)用等各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集過程中溫度、壓力、流量、揮發(fā)性有機物（VOCs)等參數(shù)及引入視頻監(jiān)控、RFID標簽，以及智能穿戴等提升感知準確度和現(xiàn)場可視化程度。

分析層通過連接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、云計算中心構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)中臺，完成感知數(shù)據(jù)的實時匯聚、融合預(yù)處理、建模組合、行為特征判定。分析層融合AI模型，包括工藝報警模型、設(shè)備故障預(yù)報模型、風險等級判斷模型等，完成?；饭に嚑顟B(tài)、人員行為、設(shè)備狀態(tài)的多維度交叉分析[3]

響應(yīng)層為智能預(yù)警與應(yīng)急聯(lián)動、指令下發(fā)等。對危險分析后自動生成危險級別和應(yīng)對措施，開展應(yīng)急響應(yīng)模塊聯(lián)動，如就地報警、聯(lián)動設(shè)備關(guān)停、消防啟動、應(yīng)急隊伍出動等，需同時與政務(wù)平臺、應(yīng)急指揮等平臺進行無縫對接，形成“人一機-系統(tǒng)”的聯(lián)動。

3.2 打通數(shù)據(jù)鏈條

實現(xiàn)有效監(jiān)管，需要建立起“原料采購-儲運一產(chǎn)品加工-流往終端用戶”的?；啡芷跀?shù)據(jù)鏈條，構(gòu)成以數(shù)據(jù)流為回路的閉環(huán)管理系統(tǒng)，將全鏈條中的重要信息采集納入管理范圍。

原料采購入廠，在采購方采購、入庫環(huán)節(jié)增設(shè)電子采購合同備案系統(tǒng)和?；啡霂熳詣雍瞬槟K，核查來源合法性、采購品類一致性，并在人庫環(huán)節(jié)實時采集數(shù)據(jù)。生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)對生產(chǎn)工序中的生產(chǎn)設(shè)備的實時運行狀態(tài)、工序工藝運行參數(shù)波動等過程變量進行采集，在此基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的工藝參數(shù)的容錯區(qū)間模型，用于實時判定異常工況。對于貯存、運輸環(huán)節(jié)可建立智能物流管理系統(tǒng)與GPS定位以及運輸車的車載監(jiān)控，進行車輛運行狀態(tài)、車輛氣體濃度、外部環(huán)境多點采集并分析，保障對危險物料運輸過程的可視、可控[4]。使用端通過對產(chǎn)品的去向進行登記和風險報警，識別潛在風險的下游企業(yè)。全流程數(shù)據(jù)形成閉環(huán)，保障?；贰傲飨蚩刹?、風險可控”，同時能夠為事故后的追溯、事故的反演提供數(shù)據(jù)來源。

3.3智能預(yù)警機制

智能預(yù)警是智能化監(jiān)管系統(tǒng)風險管控的關(guān)鍵，以大數(shù)據(jù)建模及AI算法搭建不同層級與多維度的風險預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)。以事故數(shù)據(jù)庫、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫、設(shè)備運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建?；返娘L險畫像庫，對典型情境進行訓(xùn)練，篩選關(guān)鍵性預(yù)警因子。

預(yù)測算法方面，可以針對危險工況狀態(tài)使用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)（DNN）或時序數(shù)據(jù)（LSTM模型）進行未來演化狀態(tài)的預(yù)測。通過貝葉斯網(wǎng)絡(luò)及模糊推理預(yù)估危險工況出現(xiàn)事故的概率，提高預(yù)測精度。系統(tǒng)運行階段，危險工況預(yù)警應(yīng)具備“分級調(diào)度”功能，即根據(jù)危險工況后果由輕到重的程度，進行由點到面的應(yīng)急處置預(yù)案及其資源調(diào)度。構(gòu)建應(yīng)急聯(lián)動模型，危險工況級別、事故位置、人員分布位置等空間信息通過GIS實現(xiàn)危險工況發(fā)生后的預(yù)估位置及人員就近調(diào)入并進行現(xiàn)場處置應(yīng)急響應(yīng)的指引。此類模型應(yīng)該具備學(xué)習(xí)機制，通過事故的歷史處置情況、預(yù)警的結(jié)果進行歷史學(xué)習(xí)從而實現(xiàn)模型的再訓(xùn)練和再完善。

3.4 多部門協(xié)同

多部門協(xié)同平臺應(yīng)消除監(jiān)管信息部門間應(yīng)用壁壘，結(jié)合應(yīng)急管理、生態(tài)環(huán)境、公安消防、交通運輸、市場監(jiān)管等部門系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與接口，統(tǒng)一建立數(shù)據(jù)中臺及權(quán)限機制，實現(xiàn)信息共享與“一網(wǎng)統(tǒng)管”平臺協(xié)同治理。橫向打通部門共享及業(yè)務(wù)協(xié)同的數(shù)據(jù)。例如，環(huán)保部門的在線排放濃度數(shù)據(jù)可輔助監(jiān)管判定企業(yè)開工是否異常；交通管理部門車輛實時行駛軌跡數(shù)據(jù)可實現(xiàn)對涉及危險物品運輸車輛的管控；公安消防部門結(jié)合危險物品具體品種可事先開展相關(guān)應(yīng)急資源的前置準備?？v向打通各級平臺，即國家、省、市、縣四級平臺之間的協(xié)同平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)在協(xié)同平臺中流通共享，實現(xiàn)對突發(fā)事件的指令逐級下達及下層業(yè)務(wù)節(jié)點上報反饋結(jié)果的落實，解決多頭執(zhí)法、監(jiān)管斷檔的問題。平臺應(yīng)建立多角色、多維度的權(quán)限機制，不同組織、不同崗位擁有相應(yīng)權(quán)限、獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)安全、落實管控[5]。同時，協(xié)同平臺可以融合形成一定的決策支持引擎，為突發(fā)事故提供聯(lián)動方案的提出及優(yōu)化建議等，落實多部門“一致意見-一致發(fā)力-一致行動”的“共識-共建-共治\"模式。

3.5法規(guī)接口與制度融合

為實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)管與法治監(jiān)管的深度融合，必須建立監(jiān)管系統(tǒng)和《危險化學(xué)品安全法（草案）》等法律制度，并形成聯(lián)動機制。將法律規(guī)定數(shù)字化、模塊化，把系統(tǒng)中設(shè)計、制造、使用的監(jiān)管邏輯、要素，設(shè)置為“規(guī)則引擎”，把法律法規(guī)中要求的監(jiān)管事項納入系統(tǒng)流程和審批節(jié)點，做到制度自動推送、審批嵌人流程、違規(guī)自動捕捉，使法律法規(guī)要求的制度規(guī)定在系統(tǒng)中“落地”。例如，對上傳的工藝參數(shù)是否符合《?；贩诸惞芾硪?guī)范》、是否符合《危險作業(yè)許可標準》進行智能化比對，并在系統(tǒng)中自動提示是否超標；設(shè)置法規(guī)變動同步更新機制，法律法規(guī)變動后，系統(tǒng)中的規(guī)則庫要自動同步更新，確保系統(tǒng)合法性和時效性。系統(tǒng)同時應(yīng)支持監(jiān)管執(zhí)法記錄的留痕和行政案件的自動歸檔，可以達到全程合規(guī)操作記錄，為事后行政執(zhí)法復(fù)查、責任事故追究、司法訴訟等提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

4結(jié)語

隨著新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，危險化學(xué)品監(jiān)管面臨前所未有的挑戰(zhàn)。從行業(yè)特征出發(fā)，分析了傳統(tǒng)監(jiān)管模式的局限性，提出了以“感知-分析-響應(yīng)”為核心的數(shù)字化監(jiān)管體系構(gòu)建路徑。通過全過程數(shù)據(jù)采集、智能預(yù)警機制及多部門協(xié)同治理，有望實現(xiàn)對新興?；返木珳使芸嘏c動態(tài)響應(yīng)。未來，應(yīng)加快制度融合與技術(shù)推廣步伐，推動危化品安全監(jiān)管向智能化、科學(xué)化、系統(tǒng)化轉(zhuǎn)型升級。

參考文獻：

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