化工企業(yè)環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控和預(yù)警管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張路明(大慶金橋信息技術(shù)工程有限公司，黑龍江 大慶 163316)

0 引言

化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平與人類文明水平息息相關(guān)，在人類發(fā)展歷史上許多起到劃時(shí)代作用的標(biāo)志性物件都為化工產(chǎn)品，而隨著人類邁入更加重視資源保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的21世紀(jì)，化工企業(yè)如何向更加高效環(huán)保的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變就成為了社會(huì)各界極為重視的關(guān)鍵性問(wèn)題。由于化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)牽涉諸多環(huán)節(jié)，生產(chǎn)規(guī)模較之一般工廠更大，其所制造的廢品及污染物也就更多，對(duì)企業(yè)自身及周邊環(huán)境的不利影響便愈發(fā)顯著。近年來(lái)化工企業(yè)環(huán)境安全事故的發(fā)生頻率呈現(xiàn)了穩(wěn)定上升的趨勢(shì)，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了較為明顯的負(fù)面影響，因此為減低各方面損失，行之有效的環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控及預(yù)警管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建立迫在眉睫。

1 數(shù)據(jù)采集及分析

1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行后續(xù)分析工作的基礎(chǔ)，因此必須完善化工企業(yè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，全面覆蓋數(shù)據(jù)采集的方方面面。為完善數(shù)據(jù)采集效果，化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身的實(shí)際要求設(shè)定硬件設(shè)施數(shù)量，其中報(bào)警儀應(yīng)當(dāng)在40臺(tái)以上，無(wú)線傳輸流量計(jì)應(yīng)當(dāng)在10臺(tái)以上，若企業(yè)廠區(qū)規(guī)模較大則進(jìn)一步提升相應(yīng)數(shù)量。針對(duì)化工企業(yè)的實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)配置應(yīng)急處理小屋，屋內(nèi)應(yīng)當(dāng)配備空調(diào)、風(fēng)扇、滅火器等相應(yīng)設(shè)施，若監(jiān)測(cè)站位置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，則小屋內(nèi)全部設(shè)施均應(yīng)當(dāng)滿足防爆要求。

1.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

化工企業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含信號(hào)分配器、轉(zhuǎn)換器及交換機(jī)等，具體設(shè)施視企業(yè)自身情況而定。將諸如廢水監(jiān)測(cè)站或廢氣檢測(cè)站之類的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)中采集到的數(shù)據(jù)利用光電轉(zhuǎn)換器和MES交換機(jī)等設(shè)備上傳至監(jiān)控中心；固定報(bào)警儀或其他監(jiān)測(cè)儀表的數(shù)據(jù)也應(yīng)當(dāng)傳送至信號(hào)分配器之中，最后在監(jiān)控中心進(jìn)行收集匯總。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)置

2.1 系統(tǒng)軟件架構(gòu)

系統(tǒng)軟件構(gòu)架應(yīng)當(dāng)充分考慮化工企業(yè)生產(chǎn)的方方面面，達(dá)到百密而無(wú)一疏的實(shí)操要求，因此其首先應(yīng)當(dāng)包含實(shí)際應(yīng)用層面，即便于工作人員進(jìn)行操作的頁(yè)面，其中應(yīng)當(dāng)涵蓋監(jiān)控系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)等，并為工作人員進(jìn)行詳細(xì)事務(wù)處理提供相應(yīng)協(xié)助界面，使其對(duì)于化工企業(yè)的基本信息產(chǎn)生具體全面的認(rèn)知，而為達(dá)到該種目標(biāo)，應(yīng)用支持層的建立亦勢(shì)在必行[1]。應(yīng)用支持層應(yīng)當(dāng)以綜合管理工具為主，使工作人員可對(duì)用戶進(jìn)行集中管理，并對(duì)涉及到數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)挠布O(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一處理，在應(yīng)用支持層面應(yīng)當(dāng)構(gòu)建與第三方服務(wù)的協(xié)作，充分發(fā)揮硬件設(shè)施供應(yīng)商短信服務(wù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供的價(jià)值。針對(duì)數(shù)據(jù)本身而言，應(yīng)當(dāng)完善數(shù)據(jù)層及數(shù)據(jù)采集層的相關(guān)設(shè)置，在數(shù)據(jù)層面對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)于化工企業(yè)本身運(yùn)營(yíng)涉及到的諸如環(huán)境污染、氣象、預(yù)警等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，起到為企業(yè)理論決策提供支撐的目的。數(shù)據(jù)采集應(yīng)當(dāng)分為離線與在線兩種，以便對(duì)各類生產(chǎn)及環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行更為詳細(xì)的歸納收集。

2.2 系統(tǒng)軟件功能

系統(tǒng)軟件所涵蓋的功能應(yīng)當(dāng)完全滿足環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控及預(yù)警管理平臺(tái)搭建的目的，首先圖控軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工企業(yè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布及相應(yīng)數(shù)值的統(tǒng)計(jì)，并為數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供不可或缺的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，其次在數(shù)據(jù)庫(kù)建立的基礎(chǔ)上工作人員可以對(duì)企業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析其趨勢(shì)走向，并對(duì)歷史數(shù)值進(jìn)行查閱審視，對(duì)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的事件進(jìn)行查詢，并根據(jù)其發(fā)生時(shí)間將事件信息及數(shù)據(jù)信息進(jìn)行打印整理，建立環(huán)境安全報(bào)表，起到為決策提供詳細(xì)理論支持的目的。

其次，環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控及預(yù)警管理平臺(tái)中必不可少的即為報(bào)警功能，根據(jù)事件緊急性區(qū)別將報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)設(shè)置，環(huán)境安全事件危險(xiǎn)系數(shù)越大則警報(bào)級(jí)別越高，在軟件設(shè)定過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將相關(guān)處理辦法一并錄入，并使其自動(dòng)記錄事件發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)及該事件發(fā)生時(shí)各監(jiān)測(cè)站的相關(guān)數(shù)據(jù)，便于回顧性總結(jié)分析[2]。對(duì)既往化工企業(yè)環(huán)境安全事故進(jìn)行研究，可得出一般生產(chǎn)事故發(fā)生前波動(dòng)數(shù)據(jù)均會(huì)在DCS系統(tǒng)上顯示，而工作人員口口相傳的信息擴(kuò)散方式對(duì)于提升突發(fā)事故處理效率而言并無(wú)利處，因此化工企業(yè)首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)其自身情況對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中可能存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨析，并將常規(guī)數(shù)值區(qū)間錄入軟件之中，而軟件則可通過(guò)對(duì)污染源在線監(jiān)測(cè)的方式將各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若數(shù)值異常即對(duì)周邊站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，判斷是否有環(huán)境污染情況發(fā)生，并直接將相關(guān)信息輸送至不同部門，大幅削弱往常口口相傳方式拖慢應(yīng)急工作開展速度的弊端。在進(jìn)行預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將與化工企業(yè)息息相關(guān)的天氣、周邊環(huán)境等宏觀因素納入其中，將歷史事件詳細(xì)錄入，令系統(tǒng)分析歷史事件發(fā)生時(shí)當(dāng)?shù)氐奶鞖饧爸苓叚h(huán)境情況，起到為現(xiàn)有環(huán)境安全事件分析提供大數(shù)據(jù)理論支撐的目的，進(jìn)一步提升報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)判準(zhǔn)確性，充分利用信息技術(shù)的計(jì)算優(yōu)勢(shì)。

除此之外，環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控與預(yù)警管理系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)包含其他功能，如物資管理及專家?guī)斓取Ｊ紫任镔Y管理系統(tǒng)可以將各類應(yīng)急物資進(jìn)行分門別類的歸納總結(jié)，便于工作人員對(duì)其數(shù)量進(jìn)行查看，并且在相應(yīng)物資儲(chǔ)備不足時(shí)將相關(guān)信息發(fā)送至首頁(yè)，提醒相關(guān)部門及時(shí)增添救生物資，為應(yīng)對(duì)突發(fā)事件起到充分的保駕護(hù)航作用。其次，專家?guī)斓某闪⒂欣诠ぷ魅藛T對(duì)各種環(huán)境安全事件進(jìn)行分析學(xué)習(xí)，分析其中的關(guān)聯(lián)因素并學(xué)習(xí)相關(guān)環(huán)境知識(shí)，提升其應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力，使環(huán)境安全事件發(fā)生之后在降低經(jīng)濟(jì)及環(huán)境損害環(huán)節(jié)中功能最大的“人”的積極作用發(fā)揮到極致[3]。最后，環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控和預(yù)警管理平臺(tái)還應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)安全管理內(nèi)容，要根據(jù)化工企業(yè)工作人員的崗位不同相應(yīng)地予以不同權(quán)限，并給予工作人員設(shè)定數(shù)據(jù)的權(quán)限，將各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)呈樹狀進(jìn)行排列，便于工作人員的查看與定期維護(hù)。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)安全管理還應(yīng)當(dāng)具備通信管理功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換能力，將數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的各項(xiàng)計(jì)算機(jī)設(shè)備及檢測(cè)儀器與總站緊密相連，給予相關(guān)工作人員開啟與關(guān)閉相應(yīng)站點(diǎn)檢測(cè)儀器的權(quán)限，提升總平臺(tái)對(duì)于各站點(diǎn)的把控力度，保障站點(diǎn)的安全。為此，確認(rèn)工作人員的相應(yīng)權(quán)限極為重要，在設(shè)置中可充分借助當(dāng)下最為流行的人臉識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)工作人員進(jìn)行身份認(rèn)證，同時(shí)還需令其輸入查閱密碼及數(shù)據(jù)使用密碼，提升相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性，降低數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性。

3 環(huán)境安監(jiān)和預(yù)警管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)及意義

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

化工企業(yè)環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控和預(yù)警管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于降低相關(guān)環(huán)境安全事件發(fā)生的可能性，并提升事件發(fā)生之后的應(yīng)急處理反應(yīng)能力，然而具體到實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其目的亦有了進(jìn)一步的細(xì)化。在硬件設(shè)施配置方面，諸如空氣監(jiān)測(cè)站、廢氣檢測(cè)站之類的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)計(jì)一定要吻合化工企業(yè)的實(shí)際情況，不可根據(jù)他人經(jīng)驗(yàn)而生搬硬套，各類監(jiān)測(cè)站的類別及具體數(shù)目要符合企業(yè)環(huán)境安全保護(hù)的需求，而報(bào)警儀要配置完善，數(shù)量不可削減，以起到針對(duì)企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性化硬件設(shè)施配置的目的。在軟件設(shè)置方面，軟件系統(tǒng)的架構(gòu)應(yīng)當(dāng)以解決實(shí)際需求為導(dǎo)向，不可為追求美觀而設(shè)計(jì)的過(guò)于花哨，降低工作人員提取信息的能力。環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控和預(yù)警管理平臺(tái)的搭建必然需要借助于最新的人工智能技術(shù)，但在適用中不可完全依賴人工智能的分析處理作用，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮工作人員的主觀能動(dòng)性，體現(xiàn)人在突發(fā)災(zāi)難事件應(yīng)對(duì)中的決定性意義[4]。由于平臺(tái)的搭建的核心內(nèi)容在于數(shù)據(jù)，因此化工企業(yè)也需采取相關(guān)措施提升自身的數(shù)據(jù)安全性，如配備防火墻及殺毒軟件，或?qū)?shù)據(jù)在分類之后進(jìn)行備份儲(chǔ)存等，將信息化為企業(yè)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，充分利用信息技術(shù)在防控環(huán)境安全事件發(fā)生方面的優(yōu)越性。

3.2 設(shè)計(jì)意義

化工行業(yè)的發(fā)展水平?jīng)Q定著一個(gè)國(guó)家的發(fā)展水平，化工企業(yè)對(duì)待環(huán)境安全保護(hù)的積極態(tài)度對(duì)國(guó)家執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保政策具有重要意義。由于化工企業(yè)產(chǎn)生廢品或其他污染物的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般企業(yè)，社會(huì)各階層對(duì)化工企業(yè)所投來(lái)的注視也就因之更多。環(huán)境安全事件不僅會(huì)對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，造成廠區(qū)周邊環(huán)境污染，亦會(huì)降低企業(yè)在國(guó)民心中的地位，對(duì)提升企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分不利。因此無(wú)論從何種角度來(lái)講，企業(yè)都必須優(yōu)化自身環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控和預(yù)警管理的能力，為其未來(lái)發(fā)展提供更好的技術(shù)支撐，做到在國(guó)家政策引導(dǎo)下的更好更快發(fā)展[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

化工企業(yè)環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)控和預(yù)警管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既涉及到硬件設(shè)施的配備，也涉及到軟件功能的完善。硬件設(shè)施是采集數(shù)據(jù)與傳輸數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，而軟件設(shè)施是分析數(shù)據(jù)并為工作人員提供多種應(yīng)急處理便捷操作的工具。在硬件配備時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合化工企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行，對(duì)硬件種類及數(shù)量明確規(guī)定；而軟件設(shè)施則應(yīng)當(dāng)以提升全面監(jiān)控能力及優(yōu)化突發(fā)事件應(yīng)急處理效率為目的，為化工企業(yè)的環(huán)境安全保障提供較為完善的技術(shù)支持。