港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息平臺設(shè)計及在大連港的應(yīng)用

馬巍巍　董曉巖　盧棟　李麗

【摘 要】 為明確港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管的重要性，通過分析我國港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管面臨的問題及實際工作的不足，在“平戰(zhàn)結(jié)合”的思路下，提出利用視頻監(jiān)控、三維地理信息系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代信息技術(shù)，全面提高港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作的能力和水平。分析港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息平臺的總體框架、主要功能和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等，以大連港為例，介紹其港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息平臺建設(shè)的成果和應(yīng)用情況：海量多元數(shù)據(jù)的三維可視化和高效展示；視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)與360€叭巴嘉薹烊諍希灰苑擲嗤?、剖脣约等多种方g秸故竟芟呤荻患榷ㄔぐ贛胨婊シ⒉⒋嫻母劭謨蹦D庋萘費菹埃換凇盎チ？”的港口安全監(jiān)管。

【關(guān)鍵詞】 港口；危險化學(xué)品；安全監(jiān)管；移動互聯(lián)網(wǎng)；信息平臺

1 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管面臨的問題

我國港口危險貨物作業(yè)碼頭數(shù)量在不斷增加，港口危險化學(xué)品存儲罐區(qū)及輸運管線規(guī)模也在日益擴大，港口大量的危險化學(xué)品儲罐和運輸管線給港口區(qū)域帶來的安全風(fēng)險也與日俱增。2010年，大連市“7€？6”中聯(lián)油石油管道爆炸事故造成逾430 km2海面污染，事故造成直接經(jīng)濟損失2.33億元，事故救援費用為萬元，事故清污費用為11.68億元； 2013年，青島市“11€？2”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸，造成62人死亡、136人受傷，直接經(jīng)濟損失7.5億元； 2015年8月12日，天津濱海新區(qū)瑞海國際物流有限公司所屬危險品倉庫發(fā)生爆炸，造成165人遇難，已核定直接經(jīng)濟損失68.66億元?？梢姡劭谖ｋU化學(xué)品事故具有危害大、影響面廣、應(yīng)急處理難度大等特點，給港口安全生產(chǎn)和監(jiān)督管理工作帶來非常嚴(yán)峻的考驗，也提出更高的要求。

《危險化學(xué)品安全管理條例》和《港口危險貨物安全管理規(guī)定》已明確規(guī)定港口行政管理部門是港口危險化學(xué)品儲罐和運輸管線的安全監(jiān)管部門。目前已有部分港口行政管理部門開展相關(guān)的港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息化建設(shè)工作，以加強對港口危險化學(xué)品信息的動態(tài)掌控，提升其對港口危險化學(xué)品的安全監(jiān)管能力。港口行政管理部門在開展這項工作時遇到的主要問題如下：

（1）港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作仍以人員現(xiàn)場巡查監(jiān)管為主，缺乏相應(yīng)的監(jiān)管設(shè)施設(shè)備，監(jiān)管方式和手段落后，監(jiān)管信息化水平低；管理部門缺乏對建立完備的港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺的思路和能力。[1]

（2）港口行政管理部門缺乏對港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管數(shù)據(jù)資料的有效匯總，靜態(tài)數(shù)據(jù)多，動態(tài)數(shù)據(jù)少；缺乏基于電子地圖等先進技術(shù)手段開展的數(shù)據(jù)分析，缺少在通過信息系統(tǒng)開展應(yīng)急指揮調(diào)度輔助決策方面的技術(shù)支撐。

（3）目前已建成的應(yīng)急指揮系統(tǒng)在運行初期尚可使用，但由于缺少與日常安全監(jiān)管業(yè)務(wù)工作的結(jié)合，“平戰(zhàn)脫節(jié)”，導(dǎo)致應(yīng)急指揮系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫信息無法及時更新，當(dāng)發(fā)生突發(fā)事故時，難以有效輔助決策。[2]

針對港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息化建設(shè)面臨的問題，基于“平戰(zhàn)結(jié)合”思路，提出港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺的建設(shè)方案，將港口危險化學(xué)品日常安全監(jiān)督檢查、應(yīng)急預(yù)案演練等工作與突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)、指揮調(diào)度等有機串聯(lián)，通過整合數(shù)據(jù)資源，使數(shù)據(jù)資源“常用常新”，實現(xiàn)港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管信息化。

2 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺建設(shè)目標(biāo)

（1）建立基于“三維可視化”的港口危險化學(xué)品地理信息系統(tǒng)。基于高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)，建立港區(qū)內(nèi)危險化學(xué)品企業(yè)、碼頭、罐區(qū)、管線，以及安全、應(yīng)急設(shè)備設(shè)施“三維可視化”電子分布圖數(shù)據(jù)庫。

（2）建立基于“二維與三維聯(lián)動”的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)。為便于直觀分析，基于港口電子分布圖對危險化學(xué)品罐區(qū)、管線等建立三維場景，從事故信息報警、事故地點，到周邊現(xiàn)場分析、應(yīng)急救援指揮，形成層級明晰、聯(lián)動迅速、指揮有效的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)。

（3）建立基于“移動互聯(lián)網(wǎng)”的港口危險化學(xué)品日常安全管理系統(tǒng)。立足港口危險化學(xué)品日常管理工作，實現(xiàn)港口重大危險源辨識和備案、港口企業(yè)安全管理和標(biāo)準(zhǔn)化管理、港口安全評價備案、港口日常監(jiān)督檢查等信息的整合。[3]

為保障應(yīng)用系統(tǒng)使用效果，港口行政管理部門應(yīng)建立港口危險化學(xué)品應(yīng)急指揮場所，配置相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)管檢測設(shè)備、現(xiàn)場取證設(shè)備、監(jiān)管交通工具、應(yīng)急通信工具等。

3 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺設(shè)計

3.1 平臺總體架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作的實際需求和系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺的整體架構(gòu)設(shè)計如下：

（1）網(wǎng)絡(luò)平臺層。此部分是承載數(shù)據(jù)傳輸、交換的基礎(chǔ)條件，一般依托政務(wù)外網(wǎng)等現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的采集、整合、處理、分析和展現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)平臺層為數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層等在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面提供支撐服務(wù)。

（2）應(yīng)急指揮中心。此部分包括應(yīng)急指揮中心的指揮大廳、應(yīng)急會商室、會議室、新聞發(fā)布室，以及應(yīng)急指揮分中心應(yīng)急會商室的裝修設(shè)計（機房、機電系統(tǒng)等設(shè)計）。移動應(yīng)急指揮平臺是應(yīng)急指揮調(diào)度平臺的延伸和擴展。

（3）基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)層。此部分包括港口安全監(jiān)管業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集整合、視頻數(shù)據(jù)整合、呼叫中心系統(tǒng)、二維和三維地理信息系統(tǒng)平臺等。基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)層為應(yīng)用系統(tǒng)的運行提供軟、硬件支撐。

（4）數(shù)據(jù)資源層。此部分是在通過交換平臺整合現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。采用統(tǒng)一的建設(shè)規(guī)范和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，確保信息資源采集、處理、傳輸、分析、管理和共享的整個流程在各系統(tǒng)間順利交換，以實現(xiàn)知識管理和決策支持的目標(biāo)。數(shù)據(jù)資源層為各類應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

（5）綜合應(yīng)用層。此部分是在基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)層及數(shù)據(jù)資源層的基礎(chǔ)之上，基于“平戰(zhàn)結(jié)合”的思路，深入分析港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作需求，整合、設(shè)計和開發(fā)“三維可視化”的港口危險化學(xué)品地理信息系統(tǒng)、“二維與三維聯(lián)動”的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)和“移動互聯(lián)網(wǎng)”的港口危險化學(xué)品日常安全管理系統(tǒng)。

（6）信息發(fā)布層。此部分包括大屏幕、視頻會議系統(tǒng)、顯示終端、電話傳真、手機、門戶網(wǎng)站等，其中除門戶網(wǎng)站和視頻會議系統(tǒng)外，其余均主要為應(yīng)急業(yè)務(wù)管理使用。

（7）應(yīng)用接口層。此部分通過統(tǒng)一的信息共享接口，為上下級應(yīng)急信息資源接入和共享提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和通信機制，也為將來與其他行業(yè)的各類外部應(yīng)用（安監(jiān)、公安、消防、環(huán)保等）進行數(shù)據(jù)共享打下扎實的基礎(chǔ)。

3.2 應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計

3.2.1 基于“三維可視化”的港口危險化學(xué)品地理信息系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要實現(xiàn)對包括地面、建筑物（如外圍輔助建筑、鍋爐房、污水處理廠、配電所、消防泵站、辦公樓、消防車庫等）、儲罐和管線、細(xì)節(jié)設(shè)施（如消防設(shè)施、儀器儀表等）、碼頭及其設(shè)備設(shè)施等整個港口危險化學(xué)品監(jiān)管區(qū)域和地上地下設(shè)備設(shè)施建立精細(xì)的地理信息模型。此系統(tǒng)不僅可實現(xiàn)包括罐區(qū)、化工泊位、管線等重要設(shè)備設(shè)施的三維可視化，而且還可實現(xiàn)包括放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移等在內(nèi)的外部環(huán)境交互式瀏覽功能，同時實現(xiàn)公共設(shè)施、消防設(shè)施內(nèi)部精細(xì)化建模和交互式瀏覽功能。

3.2.2 基于“二維與三維聯(lián)動”的港口危險化學(xué)品應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)

此系統(tǒng)用于港口危險化學(xué)品突發(fā)事故處置決策，主要功能包括應(yīng)急值守管理、應(yīng)急資源管理、應(yīng)急輔助決策、應(yīng)急指揮調(diào)度、應(yīng)急信息發(fā)布、應(yīng)急評估、事故案例管理和綜合統(tǒng)計分析等。為體現(xiàn)“平戰(zhàn)結(jié)合”的思路，用戶可開展全程計算機模擬的應(yīng)急演練演習(xí)及基于情景規(guī)劃和三維地理信息系統(tǒng)的危險化學(xué)品應(yīng)急事故模擬演練，同時實現(xiàn)演練計劃制訂、演練場景搭建、演練過程控制和回放、演練效果評估和記錄等功能。

3.2.3 基于“移動互聯(lián)網(wǎng)”的港口危險化學(xué)品日常安全管理系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要是充分利用“移動互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)實現(xiàn)港口危險化學(xué)品企業(yè)基礎(chǔ)信息、港口危險貨物作業(yè)審批、人員持證情況、港口重大危險源備案、事故隱患排查、應(yīng)急預(yù)案備案、安全評價機構(gòu)備案和綜合統(tǒng)計分析等港口危險化學(xué)品日常安全監(jiān)管業(yè)務(wù)功能。

3.3 應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)庫可以分為兩大類：第一類是與空間位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，其主要用于描述港口及與港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管有關(guān)的地理位置和幾何形狀；第二類是與空間位置無關(guān)的數(shù)據(jù)（見表1）。

4 港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺在 大連港的應(yīng)用

大連市港口與口岸局針對大連港實際業(yè)務(wù)情況，設(shè)計開發(fā)了港口危險化學(xué)品安全管控平臺，平臺應(yīng)用情況及特點如下。

4.1 海量多元數(shù)據(jù)的三維可視化和高效展示

大連港港口危險化學(xué)品安全監(jiān)管平臺采用自主研發(fā)的三維地理信息平臺，可以高效支持海量三維場景數(shù)據(jù)加載及模型顯示處理，具備分級加載、高效展示能力，同時能夠疊加展示高分辨率影像圖信息。大連大孤山區(qū)域三維模型、高分辨率影像圖、數(shù)字高程模型等一整套數(shù)據(jù)量在系統(tǒng)中可以流暢加載、漫游，并且可以與地理信息管理平臺數(shù)據(jù)兼容和共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同源化處理。

4.3 以分類圖、剖面圖等方式展示管線數(shù)據(jù)動態(tài)

大連港范圍內(nèi)管線繁多，傳統(tǒng)的地圖展示無法直觀了解管線的材質(zhì)、管徑、貨種等信息。因此，按照原油、成品油等不同貨種對管線進行分類，并在管線交匯等重要節(jié)點處以剖面圖形式展現(xiàn)，可以較好地解決這個問題，在實際應(yīng)用中得到了用戶的認(rèn)可。

4.4 既定預(yù)案與隨機觸發(fā)并存的應(yīng)急模擬演練

除可實現(xiàn)按傳統(tǒng)的預(yù)案方式開展演習(xí)外，此系統(tǒng)還可以模擬各種突發(fā)狀況。系統(tǒng)有觀摩功能可為評估和教學(xué)提供場景演示，完善的評估功能對演練全過程進行記錄和數(shù)據(jù)采集，且可以隨時回放。整個演練過程完全基于三維場景模型進行，其中控制轉(zhuǎn)向可對三維空間中的場景、設(shè)備、人物、事故表現(xiàn)等元素進行控制，從而使演練參與人員能夠身臨其境地感受模擬演練的內(nèi)容和效果，實現(xiàn)演練過程的所見即所得，大幅度提升演練效果。

4.5 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的港口安全監(jiān)管

日常安全隱患排查和企業(yè)整改工作是港口危險化學(xué)品監(jiān)管工作的重中之重，采用“互聯(lián)網(wǎng)+”思路，將日常安全檢查工作從計算機端移植到手機等移動設(shè)備端，開發(fā)相應(yīng)的安全監(jiān)管軟件，使現(xiàn)場檢查人員可通過智能終端查詢港口企業(yè)安全基礎(chǔ)信息，下載安全檢查記錄表，在移動終端上記錄檢查結(jié)果。同時，通過藍(lán)牙連接便攜式打印機，可以進一步實現(xiàn)現(xiàn)場檢查結(jié)果單的即刻打印，整個檢查過程的全部信息可以自動同步至服務(wù)器端，方便后期統(tǒng)計和分析。

參考文獻：

[1] 曾亞梅，徐連勝.新條例實施后港口危險貨物作業(yè)場所現(xiàn)狀[J].港口科技，2013（12）：40-45.

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[3] 徐連勝，段曉瑞，胡玉昌.區(qū)域性港口重大危險源安全監(jiān)管系統(tǒng)[J].水運管理，2011（5）：32-35.