胡益新(浙江潤和安全技術有限公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

目前，我國危險貨物碼頭的數(shù)量在不斷增加，危險儲罐和管道的規(guī)模也在不斷擴大。據(jù)統(tǒng)計，全國共有危險化學品儲罐9 798個，儲罐容量約963萬立方米，管道長5 900多千米，運輸能力近10億噸，其中危險化學品儲罐和管道數(shù)量巨大，安全隱患與日俱增。

1 危險化學品安全生產(chǎn)監(jiān)管存在的問題

2010年，7·16大連輸油管道爆炸，1 500噸箔泄漏入海，污染了430多平方千米的海域。直接經(jīng)濟損失23.3億元，救援費用8 510萬元，污染成本116.8億元。2013年青島發(fā)生11·22起管道泄漏爆炸事故，造成62人死亡，136人受傷。兩年后，天津危險品倉庫爆炸，165人死亡，已核定的直接經(jīng)濟損失68.66億元。因此，港口危險化學品事故危害大，影響范圍廣，處理難度大，給港口的安全監(jiān)管帶來了嚴峻的考驗，對港口的安全監(jiān)管提出了更高的要求。一些條例，如《危險化學品安全管理條例》(國務院第591號)和《港口危險貨物安全管理規(guī)定》(交通運輸部令2012年第9號)明確規(guī)定，危險化學品儲罐和管道的安全監(jiān)督司是港口管理部門。研究表明，目前港口部分行政主管部門開展了危險化學品安全信息化建設，加強了港口危險化學品信息的動態(tài)控制，提高了危險化學品安全監(jiān)督的能力。

但在工作中還存在以下4方面問題：一是港口危險化學品安全監(jiān)管仍依賴于人工監(jiān)管，缺乏相應的監(jiān)管設施和監(jiān)管手段和工具，監(jiān)管信息水平低，缺乏完善港口危險化學品安全監(jiān)管的思路和技能。二是港口管理部門缺乏對危險化學品安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總，導致動態(tài)數(shù)據(jù)的缺乏。缺乏電子地圖等數(shù)據(jù)分析手段，缺乏應急指揮信息系統(tǒng)的技術支持。三是許多應急指揮系統(tǒng)可以在早期使用，但由于缺乏與日常安全監(jiān)督相結合，當事故發(fā)生時，戰(zhàn)時應急指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息無法及時更新，系統(tǒng)無法做出有效的決策。四是由于相關工作人員所具備的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力較弱，危險化學品安全生產(chǎn)監(jiān)管工作對于其安全生產(chǎn)監(jiān)管人員的個人能力和相關專業(yè)素養(yǎng)的要求都比較高。然而目前仍然有部分的安全生產(chǎn)監(jiān)管人員自身的安全意識和監(jiān)管能力都不能完全滿足崗位要求。

針對上述問題，提出了基于平時與戰(zhàn)時相結合的危險化學品安全監(jiān)控平臺建設方案。將危險因素日常安全監(jiān)督、應急準備演習和指揮調度聯(lián)系起來，整合后臺數(shù)據(jù)資源，為港口危險化學品安全監(jiān)督信息工作提供全面解決方案[1]。

2 危險化學品安全生產(chǎn)監(jiān)管平臺建設目標

針對目前我國危險化學品安全監(jiān)管中存在的問題和不足，確定了危險化學品安全監(jiān)管平臺的總體目標。

首先，建立基于3D可視化的港口危險化學品地理信息系統(tǒng)(3D-GIS)。利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)，建立危險化學品行業(yè)、碼頭、油庫、管道、安全應急設施可視化電子分布圖數(shù)據(jù)庫。其次，建立了基于2D和3D圖形的港口危險化學品應急輔助決策系統(tǒng)。以電子分布圖為基礎，建立真實化的危險化學品應急輔助決策系統(tǒng)，從事故報警、現(xiàn)場分析、應急救援指揮等方面建立真實化的危險化學品應急輔助決策系統(tǒng)，形成支持清晰、快速聯(lián)合作戰(zhàn)、有效指揮的局面[2]。最后，建立基于MobileInternet的港口危險化學品日常安全管理系統(tǒng)。通過對港口危險化學品的日常管理，港口危險化學品安全監(jiān)督的職責是將重大危險源識別與歸檔信息、港口企業(yè)安全管理與標準化管理、安全評估記錄、日常監(jiān)督與檢驗相結合[3]。

同時，為了更好地利用上述系統(tǒng)，港口管理部門可以根據(jù)實際需要，建立港口危險化學品應急指揮中心、遠程監(jiān)控設備、監(jiān)管測試設備、現(xiàn)場電動汽車識別設備、監(jiān)管工具、應急通信工具等相應配置管理和決策支持。數(shù)據(jù)資源層為各種APPL系統(tǒng)的應用和開發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持。

應用層基于基本支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源層，深入分析基于平時和戰(zhàn)時相結合的港口危險化學品安全監(jiān)管需求，集成和設計了基于3D可視化的港口危險化學品地理信息系統(tǒng)、基于2D和3D聯(lián)動的港口危險化學品輔助決策系統(tǒng)和基于移動互聯(lián)網(wǎng)的港口危險化學品日常安全管理系統(tǒng)。

信息發(fā)布層由大屏幕、視頻會議系統(tǒng)、顯示終端、電話、傳真、電話、門戶等組成。其中，大屏幕、顯示終端、電話、傳真、手機等主要用于應急管理。應用層通過統(tǒng)一的信息共享接口，為應急信息資源的上下層訪問和共享提供了基礎數(shù)據(jù)和通信機制。同時也為今后與安全監(jiān)督、公安、消防、環(huán)保等其他部門的數(shù)據(jù)共享奠定了堅實的基礎[4]。

3 平臺應用系統(tǒng)的功能設計

根據(jù)港口危險化學品安全監(jiān)控平臺的框架，構建了3個應用系統(tǒng)，分別是基于3D可視化的港口危險化學品地理信息系統(tǒng)、基于2D和3D聯(lián)動的危險化學品應急輔助決策系統(tǒng)和基于移動互聯(lián)網(wǎng)的港口危險化學品日常安全管理系統(tǒng)[5]。

基于3D可視化的港口危險化學品地理信息系統(tǒng)。

該系統(tǒng)真正實現(xiàn)了精細GIS地理信息模型的建立，涵蓋了危險化學品監(jiān)管區(qū)域和設施、覆蓋地面模型、建筑模型、周邊輔助建筑、鍋爐房、污水處理廠、分布、消防泵、氮站、辦公樓、車庫火災等，儲罐和管道建模、重要室內或地下設施、消防設計、儀器儀表等安裝細節(jié)模型、港口設施和設備模型，實現(xiàn)了儲罐、化工泊位、管道等重要設備的3D可視化，完成了外部環(huán)境的縮放、旋轉、平移等交互瀏覽功能，以及公共設施和消防設施的交互瀏覽功能[6]。

基于2D和3D聯(lián)動的港口危險化學品應急輔助采油系統(tǒng)。

該系統(tǒng)實現(xiàn)了港口危險化學品事故處置決策。主要功能包括應急職責管理、應急資源管理、應急決策、應急指揮調度、應急信息提取、應急評估、事故案例管理和綜合統(tǒng)計分析。此外，為了反映平時和戰(zhàn)時的情況，用戶可以在整個計算機仿真過程中進行應急演習和演習，通過場景規(guī)劃和3D地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)危險化學品事故應急模擬演習。用戶還可以制定演習計劃，設置演習，控制和播放演練過程，評估和記錄鍛煉效果[7]。

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的港口危險化學品日常安全管理系統(tǒng)。

該系統(tǒng)充分利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)港口危險化學品業(yè)務日常安全監(jiān)督，主要功能包括港口危險化學品企業(yè)基本信息管理、危險貨物經(jīng)營審批、人員認證管理、主要危險源記錄管理、事故調查和風險管理，如安全檢查和政府監(jiān)督檢查、應急預案記錄管理、安全評估機構記錄管理、綜合統(tǒng)計分析等。

4 案例分析

根據(jù)上述設計思想，開發(fā)了危險化學品安全監(jiān)督平臺。危險化學品主要分布在大孤山、長興島和松木島。截至2014年，該區(qū)域有危險化學品企業(yè)44家，泊位96個，危險品集裝箱站3個，危險化學品儲罐442個，總容量1 930萬立方米。大連港危險化學品儲備量約占大連港的2/3，本文簡要介紹了大連港危險化學品安全監(jiān)控平臺[8]。

3D可視化和大量多變量數(shù)據(jù)的高效顯示。該系統(tǒng)利用自主研發(fā)的3D地理信息平臺，能夠支持海量3D場景數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)加載、模型顯示和處理，具有分級加載和顯示功能。此外，它還可以疊加顯示高分辨率圖像信息。系統(tǒng)提供了一套完整的3D模型數(shù)據(jù)、高分辨率圖像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)，高達600 g，可以在系統(tǒng)中進行流體加載和漫游。通過與其他GISPlatform數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同源處理。

4.1 無縫集成VIDEO監(jiān)控數(shù)據(jù)和360°全景

360°全景技術實際上是利用全景相機，用360°全景在四舍五入環(huán)境下進行拍攝，然后綜合處理形成全景圖像，使用戶充分了解實際情況的場景。大伊恩孔隙危險化學安全控制范圍存在視頻監(jiān)測點，不能完全覆蓋區(qū)域，以360°全景圖為補充，采集和記錄重大危險源及其周圍環(huán)境，以了解應急救援過程中的現(xiàn)場情況。

4.2 通過分類圖和分段剖面顯示動態(tài)管道數(shù)據(jù)

管道種類繁多，傳統(tǒng)的地圖顯示無法直觀地了解管道的材料、直徑、介質信息。通過對原油、成品油等不同介質的管道進行分類，在管道交叉口的重要節(jié)點上做出剖面圖，解決了上述管道信息缺乏的問題，并在實際應用中得到了驗證[9]。

4.3 應急演習與既定計劃和隨機觸發(fā)

該系統(tǒng)可以通過演練指南模擬各種突發(fā)情況，進行對比分析，為評價和教學提供現(xiàn)場演示功能，并能實現(xiàn)傳統(tǒng)媒體在校外進行演習的計劃。為了提供完善的評價功能，記錄和收集運動的全過程，并準備回放。整個演練過程完全建立在3D場景模型的基礎上，對3D空間的運動控制進行控制，包括設備、人員和事故的控制元素。這樣才能讓受訓人員有很強的現(xiàn)場感，大大提高培訓效果。

4.4 網(wǎng)絡口岸安全監(jiān)管

港口危險化學品監(jiān)督工作以日常工作為主，日常安全危害調查和整改是重點工作之一。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”的思想，將日常的安全檢查工作從PC機轉移到手機等移動設備上，通過開發(fā)相應的安全監(jiān)控應用程序，通過智能終端對企業(yè)安全基礎設施信息進行查詢，下載安全檢測記錄，記錄移動終端的檢測結果，同時連接便攜式打印機和其他藍牙設備，實現(xiàn)檢測結果的即時打印，整個檢測過程的所有信息可以自動同步到服務器，便于以后的統(tǒng)計分析[10]。

5 結語

針對當前港口危險化學品安全監(jiān)管的實際需要，在平時和戰(zhàn)時相結合的基礎上，有效地集成了3D可視化、計算機仿真、2D和3D地理信息、移動互聯(lián)網(wǎng)、港口安全監(jiān)管等信息技術，解決了當前港口安全監(jiān)管中普遍存在的問題。然后設計了港口危險化學品安全監(jiān)控平臺，研究了總體框架、系統(tǒng)功能、核心數(shù)據(jù)庫，最后在大連港口危險化學品安全監(jiān)控平臺中進行了應用和檢驗。結果表明，該平臺可以對危險化學品進行日常安全管理、應急決策和指揮，收集危險化學品安全監(jiān)督信息，并在相關信息的基礎上對港口安全監(jiān)管進行綜合分析。提供港口危險化學品應急救援決策，通過多種通信方式發(fā)布應急指揮。有助于安全監(jiān)督部門更科學、更合理、更及時、更準確地開展防災、防災、減災等工作，以確保生產(chǎn)作業(yè)人員的安全，減少災害中生產(chǎn)設施的破壞，提高災害評估的效率和準確性，最終提高港口危險品安全監(jiān)管能力。