物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的危險品監(jiān)管體系設(shè)計

王濱濱++陳陽++朱家俊

摘 要我國是危險品的生產(chǎn)大國、使用大國，危險品需求量、運輸量巨大，這對管理部門提出了苛刻的要求。本文提出設(shè)計了集成物聯(lián)網(wǎng)多種技術(shù)的危險品監(jiān)管體系，來應(yīng)對我國危險品監(jiān)管現(xiàn)狀的迫切需求。

【關(guān)鍵詞】危險品物聯(lián)網(wǎng) RFID GRS 監(jiān)管體系

我國是危險品生產(chǎn)、使用大國，危險品的需求量巨大，危險品的流通極為復(fù)雜。但我國的危險品監(jiān)管現(xiàn)狀并不樂觀，存在著政府監(jiān)管不到位、企業(yè)違規(guī)違法、工作人員經(jīng)驗缺失等諸多問題。

1 危險品管理運輸現(xiàn)狀

目前，我國已經(jīng)形成了包括國家法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)這四個層面的法律法規(guī)體系，通過它對危險品的管理運輸進行制約，同時也促進發(fā)展。但是，在這過程中也存在著不少的問題與不足之處，從而導(dǎo)致了許多危險品事故的發(fā)生。以2015年天津港“8·12”特大爆炸案為例，這起爆炸事故暴露出了許多問題。例如，法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)存在模糊不清、標(biāo)準(zhǔn)不一的情況；應(yīng)急處置能力不足，缺乏有效處理此類事故的應(yīng)急處理機制；危險品的生產(chǎn)、儲存、運輸、使用等環(huán)節(jié)缺乏統(tǒng)一管理，不同部門間信息流通嚴重受阻，監(jiān)管機制不完善，缺乏有效的統(tǒng)一管理平臺。

2 建立以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的危險品監(jiān)管體系

危險品運輸過程中，無法實時掌握危險品運輸?shù)膶崟r位置，無法獲知危險品在運輸過程中的溫度、壓力、容器完整性等狀態(tài)及變化情況，是危險品運輸一直未能解決的難題。這個難題使安監(jiān)部門履行職責(zé)、消防部門實施救援處于被動局面。為此我們提出以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的危險品運輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)想，來降低危險品運輸?shù)娘L(fēng)險，確保危險貨物在流通過程的安全。

2.1 以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的危險品監(jiān)管體系功能設(shè)想

以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)來構(gòu)建危險品監(jiān)管體系，要充分考慮到政府部門對危險品運輸?shù)娘L(fēng)險調(diào)控，同時一旦發(fā)生事故，還要有利于消防部門及時獲取危險品信息和應(yīng)急救援預(yù)案，方便實施救援。筆者以此為出發(fā)點，設(shè)計體系模型如圖1。

2.1.1 RFID及GPRS組成的識別系統(tǒng)

在危險貨物裝箱階段安裝RFID應(yīng)答器，替代傳統(tǒng)的危險品紙質(zhì)標(biāo)簽，采集特定危險貨物目標(biāo)的相關(guān)信息，以數(shù)字形式儲存于RFID應(yīng)答器中，以用于流通過程中實現(xiàn)對該特定目標(biāo)的識別和信息的無線訊號傳輸。

通過RFID采集的物體信息，從GPRS渠道連接入互聯(lián)網(wǎng)，是完成“物物相連”的信息交互的關(guān)鍵一步。只有將采集到的物體信息，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)傳遞與共享，才能真正意義上的完成“物物相聯(lián)、人物相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)”的構(gòu)建。

2.1.2 GPS跟蹤系統(tǒng)

為了更好的實現(xiàn)對危險貨物的監(jiān)測和提高運輸安全性，時刻掌握危險貨物的實時位置顯得至關(guān)重要。GPS全球定位系統(tǒng)，可用于對危險品貨物的實時位置的匯報，將貨物的運輸信息即時共享在網(wǎng)絡(luò)上。同時，該系統(tǒng)可用于雙向信息交互，數(shù)據(jù)控制中心可通過該系統(tǒng)進行運輸路線規(guī)劃決策信息的傳輸，實時調(diào)整運輸路線，大大降低在運輸過程的風(fēng)險。

2.1.3 貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可實現(xiàn)對貨物運輸過程中物理狀態(tài)的實時監(jiān)控。該系統(tǒng)包含溫度傳感器、壓力傳感器等元件，用于采集貨物溫度、壓力、密度等安全信息，傳輸至數(shù)據(jù)控制中心處理分析。同時該系統(tǒng)具備報警功能，一旦貨物的狀態(tài)超越安全界限，傳感器迅速對異常數(shù)據(jù)作出反應(yīng)，發(fā)出警報提醒；同時聯(lián)動數(shù)據(jù)控制中心，發(fā)出安全警報，以便工作人員及時做出應(yīng)急救援。

2.2 監(jiān)管體系的運行機制

在危險品流通的多個環(huán)節(jié)中，我們的危險品監(jiān)管體系不僅承擔(dān)著分配調(diào)度、接收反饋的任務(wù)，還需對危險品的狀態(tài)、運輸情況進行實時監(jiān)控，對可能出現(xiàn)的風(fēng)險事件，隨時聯(lián)動報警，有著較為完善的應(yīng)急反饋機制，方便救援人員及時到場、有效處置。

2.2.1 倉儲環(huán)節(jié)

危險品在流通過程中尤其以倉儲和運輸過程風(fēng)險巨大。因此，在倉儲環(huán)節(jié)中，監(jiān)管體系的實時監(jiān)控顯得格外重要。危險品貨物登記備案入庫后，通過RFID的信息采集，對危險品的相關(guān)信息數(shù)據(jù)輸入物流標(biāo)簽，連通互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，以大數(shù)據(jù)進行風(fēng)險分析，對危險品貨物的儲存位置進行分配調(diào)度，控制中心將調(diào)度后的信息傳遞到倉儲工作人員，將貨物運抵至指定位置儲存。

在倉儲過程中，貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對危險品貨物進行實時狀態(tài)監(jiān)測。當(dāng)儲存容器發(fā)生破裂或泄漏時，其溫度、壓力等安全指標(biāo)均會發(fā)生驟變，傳感器發(fā)出警報，信號反饋給控制中心，控制中心在對信息處理過后，啟動應(yīng)急機制，聯(lián)動控制應(yīng)急處置系統(tǒng)如自動水噴淋系統(tǒng)、氣體回收裝置、火炬系統(tǒng)等動作，對突發(fā)風(fēng)險事件進行初步處置。

同時，數(shù)據(jù)控制中心將報警信息迅速報告給國家相關(guān)職能部門，請求協(xié)助。通過數(shù)據(jù)控制中心發(fā)出請求救援的信息，以對有關(guān)部門開展救援處置工作提供最大幫助，同時此應(yīng)急信息會同步至倉儲區(qū)工作人員，避免造成因人員處置失誤導(dǎo)致的傷亡。

2.2.2 運輸環(huán)節(jié)

危險品貨物在運輸過程中，由于貨物存在時間和空間上的變換，其危險性遠大于倉儲的環(huán)節(jié)。危險品監(jiān)管體系，在對危險品運輸環(huán)節(jié)的管理中，采用實時監(jiān)控-應(yīng)急報警-云端通信的方式，一是及時對危險品事故初期進行有效處置，二是及時請求相關(guān)救援部門援助，并提供有效信息。

（1）實時監(jiān)控。貨物運輸途中，GPS跟蹤系統(tǒng)將實時更新匯報危險品貨物的位置，貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通過車載傳感器，采集貨物的物理狀態(tài)信息，通過互聯(lián)網(wǎng)渠道傳輸至數(shù)據(jù)控制中心，實現(xiàn)對貨物的全方位監(jiān)控。

（2）應(yīng)急報警。在貨物發(fā)生風(fēng)險事故時，傳感器通過對貨物狀態(tài)的監(jiān)控，發(fā)生異常即迅速做出反應(yīng)，觸發(fā)報警裝置，提醒司機貨物狀態(tài)出現(xiàn)異常。異常信息經(jīng)由車載控制中心分析確認后，連通中央數(shù)據(jù)控制中心，迅速報警。

（3）云端通信。由RFID和GRPS組成的識別系統(tǒng)采集到貨物相關(guān)數(shù)據(jù)，在發(fā)生報警后，通過互聯(lián)網(wǎng)實時傳輸至數(shù)據(jù)控制中心，在各救援部門接到報警中迅速獲得有效信息，做出處置判斷，實現(xiàn)信息共享，并將相應(yīng)簡易處置方案實時反饋至工作人處，使工作人能做出相應(yīng)的安全措施。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管體系的優(yōu)勢

3.1 RFID相比于傳統(tǒng)標(biāo)識的優(yōu)勢

相比于傳統(tǒng)標(biāo)識，RFID標(biāo)簽具有難以比擬的技術(shù)優(yōu)勢：

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式的快速識別及信息傳遞；

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)長距離的無線信息傳輸；

（3）標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息能重新錄入、更換；

（4）標(biāo)簽內(nèi)含有簡單的邏輯門，能夠處理簡單的邏輯信息；

（5）標(biāo)簽具備普通無線設(shè)備的屬性，具有良好的兼容性。

3.2 信息流通的優(yōu)勢

基于物聯(lián)網(wǎng)的危險品監(jiān)管體系，最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在其信息的流通上，不僅能實現(xiàn)對貨物實時狀態(tài)的信息采集，同時能傳輸至數(shù)據(jù)控制中心進行分析處理；控制中心的分配調(diào)度、路線規(guī)劃決策、應(yīng)急處置方案能通過互聯(lián)網(wǎng)渠道反饋至危險品地點。國家相關(guān)職能部門，如安監(jiān)、消防，在實行監(jiān)管、救援等過程中，可通過權(quán)限認證，隨時接入數(shù)據(jù)控制中心獲得危險品數(shù)據(jù)；在救援現(xiàn)場，可通過對RFID標(biāo)簽的閱讀獲取危險品相關(guān)信息，并接收由數(shù)據(jù)控制中心提供的危險品當(dāng)前狀態(tài)及處置方案，大大提升了救援的有效性和安全性。

4 結(jié)束語

我國的危險品監(jiān)管現(xiàn)狀仍存在著諸多不足之處，建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危險品監(jiān)管體系，有利于促進信息交互和連通，解決了原先信息不流通的問題；同時，監(jiān)管體系還及時反饋準(zhǔn)確有效的信息，優(yōu)化危險品運輸路線、儲存方案以及發(fā)布事故處置方法，從而有效地解決有關(guān)危險品的種種問題，具有遠大的前景和實踐意義。

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作者單位

中國人民武裝警察部隊學(xué)院 河北省廊坊市 065000