孟巖舟 王 祥 尹 洧高級工程師

(1.上海耀客物聯(lián)網有限公司，上海 200040；2.北京市化工研究院，北京 100084)

0 引言

危險化學品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質，對人員、設施、環(huán)境具有危害的劇毒化學品和其他化學品。在危險化學品名錄中，危險化學品分成3大類28小類：物理危險16類，健康危害10類，環(huán)境危害2類。在運輸裝卸、儲存保管和使用危險化學品的諸多環(huán)節(jié)中，其安全性引起人們廣泛關注。目前網絡、信息技術已遍布各領域，連人們日常生活和出行都離不開網絡信息，抗擊新冠病毒也離不開信息掃碼技術。危險化學品監(jiān)管也應該做到信息化和智能化。危險化學品監(jiān)管的信息化以提升危險化學品監(jiān)管能力為目標，一方面可緩解人力資源不足，另一方面還可提高監(jiān)管效率，減少安全事故。借助物聯(lián)網，地理信息化、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術，建設集成危險化學品運輸工具管理系統(tǒng)、危險化學品倉儲管理系統(tǒng)、危險化學品查驗管理系統(tǒng)和監(jiān)管場所原有的危險化學品監(jiān)管信息化平臺，形成完整的危險化學品監(jiān)管物流鏈信息化底賬，實現(xiàn)對危險化學品物流監(jiān)管關鍵節(jié)點更有效的掌控。

危險化學品在工業(yè)生產、科學研究中多有使用，根據(jù)《中國?；愤\輸監(jiān)管控研究報告》，我國?；樊a量僅次于美國，位居世界第二。危險化學品的安全運輸、儲存和使用事關重大，一旦出現(xiàn)事故，會影響到人們生命安全、國家財產和生態(tài)環(huán)境。根據(jù)中國化學品安全協(xié)會公布的資料，在2011-2013年我國共發(fā)生危險化學品事故569起，其中運輸環(huán)節(jié)事故193起，占總事故數(shù)33.9%。危險化學品運輸是值得關注的一個重要環(huán)節(jié)。我國還有眾多高等院校和科研院所，從事教學、科研和基礎實驗工作，涉及到危險化學品儲存和使用問題，也需要對危險化學品進行全程監(jiān)管，發(fā)揮其在科學實驗中的應有作用，避免成為事故根源。

1 危險化學品相關規(guī)范及標準

危險化學品因其危險性質引起各方面關注，我國對危險化學品的生產、監(jiān)管有系統(tǒng)的法律、法規(guī)、規(guī)范及標準，見下表。

表 危險化學品相關法律、法規(guī)、規(guī)范及標準Tab. Laws, regulations, codes and standards related to hazardous chemicals

以上法律、法規(guī)、規(guī)范及標準都需要有實質性手段來實施，這就需要加強對危險化學品全過程監(jiān)管。尤其在相關學科迅速發(fā)展的現(xiàn)在，有條件、有能力提升危險化學品監(jiān)管的力度與水平。

2 信息化、智能化監(jiān)管

隨著經濟生產和科學研究的發(fā)展，危險化學品在生產、使用、經營、儲存、運輸?shù)冗^程中的安全、健康和環(huán)境問題日益突出，由此引起的事故也引人注目。2015年8月12日，天津濱海新區(qū)天津港瑞海公司危險品倉庫發(fā)生火災爆炸事故，造成多人死傷，并對生態(tài)環(huán)境造成一定影響，這是一起特別重大的生產安全責任事故，同時也反映出危險化學品的監(jiān)管漏洞。

2.1 監(jiān)管現(xiàn)狀

由于危險化學品安全監(jiān)管涉及到多個相關部門，雖然有相應法律法規(guī)依據(jù)，但迫切需要利用現(xiàn)代信息技術來加強對危險化學品的監(jiān)督管理。利用現(xiàn)代信息技術可以將監(jiān)管信息在政府有關部門之間共享，提高政府有關部門的綜合監(jiān)管能力，提高監(jiān)管水平，有效控制事故發(fā)生。危險化學品智能化、信息化監(jiān)管，是當今比較熱門的研究對象，也是多個高等院校碩士生的研究課題。

長期依賴法律法規(guī)的主導作用而忽略危險化學品安全技術的研究，使得危險化學品安全管理和安全技術的基礎較為薄弱，這也阻礙我國危險化學品安全管理體系的完善。需要深入開展危險化學品應急信息技術的基礎研究工作，化學品事故應急預案編制及應急救援、環(huán)境修復等技術儲備工作，加強行業(yè)單位安全合作伙伴關系，加強交流、合作和協(xié)調，建立一套集檢測、分析、預警、應急處置于一體的完善的應急體系。應充分發(fā)揮安全評價和風險管理在新化學物質申報、新農藥等新化學品登記、現(xiàn)有危險化學品管理、化學品建設項目影響評價等化學品專項領域中的作用，制定并執(zhí)行科學可行的質量標準，建立一套完整的符合我國國情的安全評價體系。

2.2 監(jiān)控技術基礎

射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)是20世紀40年代由雷達技術衍生而出，是由閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送特定頻率的射頻信號，當電子標簽進入有效工作區(qū)域時產生感應電流，獲得能量被激活，使得電子標簽將自身編碼信息通過內置射頻天線發(fā)射出去，閱讀器的接受天線接收到來自標簽發(fā)出的調制信號，經天線調節(jié)器傳送到信號處理模塊，經解調和解碼后再將有效信號送至后臺主機系統(tǒng)進行處理，主機系統(tǒng)則根據(jù)邏輯運算識別標簽身份，對不同設定作出相應處理和控制，最終發(fā)出指令信號，控制閱讀器，來完成不同的讀寫操作。RFID技術通過無線電波不接觸快速信息交換和存儲技術，通過無線通信結合數(shù)據(jù)訪問技術，然后連接數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，加以實現(xiàn)非接觸式的雙向通信，從而達到識別的目的，用于數(shù)據(jù)交換，串聯(lián)起一個極其復雜的系統(tǒng)。在識別系統(tǒng)中，通過電磁波實現(xiàn)電子標簽的讀寫與通信。這項技術已經成功應用在危險化學品監(jiān)管中。

2.3 監(jiān)管技術的研究及應用

楊飛龍等設計一種基于無線射頻識別(RFID)技術的危險化學品庫智能倉儲管理監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)結合無線傳感網絡技術和超級電容無線充電技術，以LabVIEW編寫上位機虛擬儀器(Vinual Instrument，VI)程序，并操控整個系統(tǒng)，采用步進電機精確定位技術，將RFID讀寫模塊精確地運送到目標位置，再通過RFID模塊讀取鑲嵌于化學品包裝的RFID電子標簽信息，或將新數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)，最后將化學品存儲狀態(tài)發(fā)送至上位機中。測試結果顯示，該系統(tǒng)在穩(wěn)定性和能耗等方面均能滿足預期的指標要求，可應用于危險化學品倉庫的日常監(jiān)管工作中。韋曉凱等將RFID技術應用于危險化學品運輸過程監(jiān)管之中，通過RFID系統(tǒng)對危險化學品運輸工具所攜帶的電子標簽自動識別，實現(xiàn)對危險化學品運輸全過程自動監(jiān)管，得以提高危險化學品運輸效率和安全性，從而減少事故發(fā)生。何柳等針對高校實驗室多渠道購買不易管理、危險品閑置浪費、調劑渠道不暢等問題進行分析，提出依托電子商務平臺管理高校危險化學品模式，介紹該平臺的特點和使用要求，為高校實驗室實施和推廣危險化學品規(guī)范管理模式提供借鑒和啟示。趙倩結合運用云計算、物聯(lián)網、GIS等多項先進科學技術，設計實現(xiàn)?；肺锪鞅O(jiān)控預警的控制平臺，利用物聯(lián)網技術采集融合傳輸危險化學品物流儲運設備的地理位置信息、運行狀態(tài)特征、?；匪幁h(huán)境參數(shù)，分析運輸車輛運行路線安全、駕駛員操作狀態(tài)，對?；肺锪鬟M行實時監(jiān)控，分析總結產生?；肺锪魇鹿实奶卣饕蛩氐膮?shù)閾值，平臺監(jiān)測到相應參數(shù)達到臨界閾值時，可按照預先設定的預警決策方案自動發(fā)出報警信號，并分級采取合理的處理決策方案。郭凌等提出源于無線電傳感技術、衛(wèi)星定位技術、地理信息系統(tǒng)、無線通信、無線射頻識別等技術的危險化學品物流預警平臺，實現(xiàn)對?；肺锪鬈囕v實時監(jiān)控預警，以GIS為基礎的信息系統(tǒng)平臺，以傳感網絡為數(shù)據(jù)源，以GNSS作為空間定位手段，數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)存儲和管理平臺，以移動通訊網絡或北斗短報文為無線數(shù)據(jù)傳輸方式，以安全管理、數(shù)據(jù)挖掘、模型預測為研究方法，同時集成終端自控系統(tǒng)，安全分析與管理系統(tǒng)、報警預警系統(tǒng)。其中無線傳感網絡技術、射頻識別技術、無線通信技術、衛(wèi)星定位技術、GPS技術、信息融合技術等都是支撐物聯(lián)網進一步深入發(fā)展的關鍵性技術。吳彥杰等通過基于物聯(lián)網的危化品運輸車輛的云計算管理平臺系統(tǒng)，建立智能車聯(lián)感知前端、智能車聯(lián)云平臺和智能車連應用平臺，構建統(tǒng)一的智能車聯(lián)管控系統(tǒng)，實現(xiàn)“感/傳、云/管、端/用”的有機結合，充分利用GPS/北斗導航、物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網及機器視覺和人工智能的相關技術成果，搭建架構全程動態(tài)監(jiān)控的智能車聯(lián)管控系統(tǒng)，為實時監(jiān)控危險品運輸全管理提供安全、可靠的解決方案。王興紅以危險化學品重大危險源安全監(jiān)管系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)為研究目標，運用先進的聲音、視頻、光感、溫度、壓力、煙感和RFID等多種物聯(lián)網技術，連續(xù)實時監(jiān)控危化品各環(huán)節(jié)安全運行狀況，實現(xiàn)主動式、精細化、智能化的安全監(jiān)管，大大提高了安全監(jiān)管效率。錢其沛等針對危險化學品倉庫強安全、低風險、高效管理的要求，結合遠程攝像、Wi-Fi、藍牙、RFID、傳感器(溫濕度、氣體)及小車巡檢等相關技術，構建?；穫}庫的監(jiān)控和巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以記錄?；沸畔ⅲ瑢ξ；穫}庫氣體環(huán)境及溫濕度參數(shù)進行遠程監(jiān)測，實現(xiàn)無人小車的巡檢，并運用攝像頭拍攝周圍環(huán)境的影像至電腦端，具有交互式和創(chuàng)新性。

2.4 推行信息化、智能化建議

隨著經濟生產和科學研究的可持續(xù)發(fā)展，危險化學品的應用將會越來越廣泛，和人類生活、作業(yè)的交集也會越來越密集，雖然國家對危險化學品的生產、流通、采購及使用環(huán)節(jié)都有嚴格法律規(guī)范，但目前多數(shù)危險化學品的管理及使用單位還在用傳統(tǒng)手段監(jiān)管，大量依賴主觀自覺，缺少有效的信息化、智能化管理手段，給監(jiān)管部門帶來極大不便，影響監(jiān)管效率，也容易釀成安全事故。結合現(xiàn)有監(jiān)管力量及科技技術手段，提出如下建議：

(1)建設監(jiān)管技術應用平臺，共享信息。危險化學品的安全監(jiān)管涉及到多個相關部門，如交通、公安、質檢、安全監(jiān)管等，人員配置又相對不足?？赏ㄟ^平臺達到企業(yè)信息、管理信息、運輸車輛信息、人員信息等數(shù)據(jù)共享，提高監(jiān)管、執(zhí)法效率。

(2)利用現(xiàn)有研究成果，及早發(fā)現(xiàn)隱患，降低風險。利用傳感器、無人機、無線傳輸、遠程監(jiān)測等技術，快速發(fā)現(xiàn)隱患，及時排除，降低事故發(fā)生的概率。

(3)提高專業(yè)人員的安全意識水平。通過平臺和手機終端隨時了解行業(yè)事故案例分析和相關知識普及，使培訓教育更生動、更靈活，有利于專業(yè)人員安全意識的提升。

3 結論

采用先進的信息化、智能化技術全過程監(jiān)管危險化學品已迫在眉睫，同時科學研究已經證明，基于物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、GIS以及云計算等技術建設集成危險化學品管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)危險化學品生產運輸、儲存使用、報廢回收全生命周期的安全管控。新技術的運用及監(jiān)管平臺的推廣有助于提升危險化學品行業(yè)的整體安全水平。