港口危險貨物集裝箱監(jiān)控管理信息化框架設(shè)計

王海建　聞君　宓為建　舒帆

港口危險貨物集裝箱（以下簡稱危貨箱）是危險貨物流通的主要形式。危貨箱流通的過程鏈很長：自包裝、裝箱開始，經(jīng)過水路運輸和碼頭裝卸，然后經(jīng)陸路運輸?shù)蕉褕鲅b卸、堆存并按需進行拆箱作業(yè)。在此過程中，危貨箱經(jīng)歷大量時空轉(zhuǎn)換，為其安全監(jiān)管帶來挑戰(zhàn)。另外，隨著國民經(jīng)濟和社會的持續(xù)快速發(fā)展，我國危貨箱的種類和數(shù)量不斷增加，使其各環(huán)節(jié)的安全監(jiān)控面臨十分嚴峻的形勢。監(jiān)控危貨箱流通全過程，預(yù)知危貨箱的安全隱患，提前制定事故預(yù)防和應(yīng)急處置措施具有十分重要的意義。如何對港口危貨箱流通全過程實施規(guī)范、可靠的監(jiān)控管理是當(dāng)前政府監(jiān)管部門、相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)管理部門和學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的問題。

1 港口危貨箱監(jiān)控管理信息化框架設(shè)計的迫切性

危貨箱相關(guān)企業(yè)十分重視安全監(jiān)控，在危貨箱裝卸、運輸、堆存和拆裝箱環(huán)節(jié)均有相應(yīng)安全監(jiān)控措施，但在監(jiān)控過程中仍存在諸多問題。例如：危貨箱各操作環(huán)節(jié)存在監(jiān)控對象不明確、不具體，缺乏可依據(jù)的監(jiān)控標準等問題；監(jiān)控對象、方法及手段等方面存在進一步梳理、改善和規(guī)范的空間。因此，港口危貨箱監(jiān)控管理的當(dāng)務(wù)之急是利用信息化手段，構(gòu)建監(jiān)控管理的體系框架，從信息層面確保監(jiān)控管理的有效開展。

2 港口危貨箱監(jiān)控管理信息化框架設(shè)計

港口危貨箱監(jiān)控管理信息化框架設(shè)計需要全面梳理、提煉和分析危貨箱監(jiān)控領(lǐng)域的各種已有文件和信息，包括國際和國內(nèi)標準、企業(yè)規(guī)范和操作規(guī)程等，其是實現(xiàn)危貨箱監(jiān)控管理信息化的基礎(chǔ)。對相關(guān)文件和信息進行梳理后，從中提煉出可以依據(jù)的監(jiān)控標準，并針對各環(huán)節(jié)作業(yè)設(shè)計可供參考的監(jiān)控指標，這是危貨箱監(jiān)控管理信息化的知識層面。監(jiān)控指標確定后，依據(jù)這些指標建立監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，據(jù)此設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用。港口危貨箱監(jiān)控管理信息化標準結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

2.1 文件層面

對危貨箱物流過程各環(huán)節(jié)進行監(jiān)控管理時參考的文件資料包括國際海事組織《港口危險貨物及其相關(guān)活動的安全建議》、美國《港區(qū)危險貨物管理規(guī)程指南》（OHSIS HSR 27―1988）、澳大利亞《港口危險貨物裝卸和運輸》（AS2846―2005）、國際海事組織《1972年國際集裝箱安全公約》和《國際海運危險貨物規(guī)則》，以及《中華人民共和國港口法》《港口危險貨物安全管理規(guī)定》《危險化學(xué)品安全管理條例》《倉庫防火安全管理規(guī)則》《爆炸危險場所安全規(guī)定》《水路危險貨物運輸規(guī)則》《港口經(jīng)營管理規(guī)定》《貨物運輸組件裝載實操規(guī)則》《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》和GB 11602―2007《集裝箱港口裝卸作業(yè)安全規(guī)程》、GB 190―2009《危險貨物包裝標志》、GB 12268―2012《危險貨物品名表》、GB 6944―2012《危險貨物分類和品名編號》、GB/T 17382―2008《系列1集裝箱裝卸和栓固》、GB/T 191―2008《包裝儲運圖示標志》、GB/T 8487―2010《港口裝卸術(shù)語》、GB 13392―2005《道路運輸危險貨物車輛標志》、GB 5768―2009《道路交通標志和標線》、GB 50016―2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、GB 50140―2005《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》、GB 50014―2006《室外排水設(shè)計規(guī)范》、GB 50034―2013《建筑照明設(shè)計標準》、GB 2893―2008《安全色》、GB 8978―2002《污水綜合排放標準》、GB 2894―2008《安全標志及其使用導(dǎo)則》、GB/T 11651―2008《個體防護裝備選用規(guī)范》、GB 50493―2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》、JT 556―2004《港口防雷與接地技術(shù)要求》、JT/T 557―2004《港口裝卸區(qū)域照明照度及測量方法》、JT 397―2007《危險貨物集裝箱港口作業(yè)安全規(guī)程》、JT 672―2006《海運危險貨物集裝箱裝箱安全技術(shù)要求》。

2.2 知識層面

通過在文件層面對監(jiān)控內(nèi)容的分析，可以梳理形成危貨箱監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象和作業(yè)準則，監(jiān)控系統(tǒng)正是針對監(jiān)控對象是否符合作業(yè)準則（標準）來實施監(jiān)控的。根據(jù)監(jiān)控對象所處的時空特性，采取不同形式的監(jiān)控手段。監(jiān)控系統(tǒng)借助信息技術(shù)手段，包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、各類溫度和氣體濃度檢測傳感器、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等，實現(xiàn)對相關(guān)信息的實時監(jiān)控。此外，監(jiān)控各環(huán)節(jié)日常作業(yè)是否符合作業(yè)標準的要求是監(jiān)控系統(tǒng)的重要職責(zé)。監(jiān)控系統(tǒng)通過對各環(huán)節(jié)的細化監(jiān)控實現(xiàn)對人、機、箱、貨等的全方位監(jiān)控（見圖2），最終達到生產(chǎn)安全、治安反恐及消防安全的目的。

從圖2可見，危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)成要素包括監(jiān)控對象、監(jiān)控對象的執(zhí)行標準、監(jiān)控手段、監(jiān)控結(jié)果的反饋和監(jiān)控結(jié)果的處理。正確提取監(jiān)控對象是保證監(jiān)控系統(tǒng)功能完整的前提，也是當(dāng)前監(jiān)控對象不明確的解決途徑，避免遺漏操作過程中的監(jiān)控要點。監(jiān)控對象的執(zhí)行標準指根據(jù)文件層面相關(guān)法律法規(guī)和標準，對監(jiān)控對象的作業(yè)規(guī)范和標準操作方法予以明確，從而構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)的判斷基準。監(jiān)控手段指通過視頻和溫度、濕度等傳感器進行實時檢測和監(jiān)測，或者利用系統(tǒng)確保按照標準對監(jiān)控對象實施監(jiān)控，以達到監(jiān)控的目的。當(dāng)發(fā)生異常情況時：對于可以修正的危貨箱作業(yè)，系統(tǒng)按照標準規(guī)范修正作業(yè)方式；對于不可修正的危貨箱作業(yè)，系統(tǒng)采用適當(dāng)?shù)姆绞綀缶?，對有事故?zāi)害風(fēng)險的報警事件啟動應(yīng)急處置措施。

2.3 信息層面

完成文件層面和知識層面的構(gòu)建后，支撐危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)基本形成。在信息層面構(gòu)建方面：為對危貨箱作業(yè)過程進行規(guī)范性監(jiān)控，建立作業(yè)標準知識庫；針對視頻監(jiān)控和傳感器監(jiān)控等，按需建立實時數(shù)據(jù)表；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常情況時，利用應(yīng)急知識庫對異常情況作出快速響應(yīng)?？梢?，危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)功能的發(fā)揮離不開數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

2.4 系統(tǒng)層面

從系統(tǒng)層面對危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)進行定義，其功能歸納如下。

（1）對危貨箱作業(yè)過程實施規(guī)范性監(jiān)控。如前文所述，形成5個關(guān)鍵節(jié)點的監(jiān)控對象和規(guī)范準則，系統(tǒng)生成監(jiān)控對象的監(jiān)控列表，并對監(jiān)控結(jié)果進行反饋和分析。

（2）實施視頻監(jiān)控，通過在堆場關(guān)鍵位置和車輛上安裝攝像頭，實現(xiàn)對作業(yè)現(xiàn)場和運輸車輛的實時遠程監(jiān)控。危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)對堆場作業(yè)人員的活動（包括作業(yè)人員進入爆炸品箱區(qū)和重點區(qū)域、未培訓(xùn)人員進入場地、箱區(qū)內(nèi)集卡司機下車、人機距離以內(nèi)范圍的作業(yè)、人員離崗等）實施監(jiān)控，以消除人為安全隱患；同時，系統(tǒng)還對爆炸品箱區(qū)物品遺留、大門異常物品遺留等實施監(jiān)控，以排除“物”帶來的安全隱患。此外，危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)的監(jiān)控范圍還包括：對堆場周界防區(qū)的入侵情況實施監(jiān)控，避免在日常巡更作業(yè)時發(fā)生超時或任務(wù)異常；當(dāng)車輛發(fā)生異常滯留時，對系統(tǒng)報警長時間未處理、攝像機設(shè)備運行異常等實施監(jiān)控；通過攝像機對重點區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控，并按需切換攝像頭，通過顯示屏達到監(jiān)控目的；對運輸車輛、集裝箱及貨物狀態(tài)、司機的駕駛狀態(tài)及其違規(guī)操作行為等實施監(jiān)控，并通過顯示屏反饋至堆場中控室。上述監(jiān)控功能均通過視頻系統(tǒng)實現(xiàn)。為此，危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)可以引入智能感知技術(shù)，自主切入發(fā)生動態(tài)變化區(qū)域的攝像頭，實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控的智能化和自動化。

（3）傳感器監(jiān)控系統(tǒng)通過安裝于危貨箱的各種傳感器實時采集危貨箱的溫度、濕度、壓力、氣體濃度等指標并實施監(jiān)控。

（4）基于地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的堆場監(jiān)控和視頻聯(lián)動系統(tǒng)構(gòu)建堆場二維電子地圖和三維場景，從而形成危貨箱堆場的多維布局圖，并通過人機交互等手段，對危貨箱的布局情況、堆存統(tǒng)計、應(yīng)急處置措施等進行查詢和分析，還可通過多維顯示系統(tǒng)直接觸發(fā)攝像頭的切入。

（5）應(yīng)急處置系統(tǒng)在發(fā)生異常情況時對異常情況產(chǎn)生的影響進行分析，并快速給出解決異常情況的應(yīng)急處置措施。例如，危險事故發(fā)生后，運輸應(yīng)急處置系統(tǒng)對事故產(chǎn)生的后果及其對公眾安全的影響進行評估，并進一步給出有效、安全的應(yīng)急處置措施。該系統(tǒng)確保在應(yīng)急處置過程中采取正確、有效的方法組織事故救援，避免因處理措施不當(dāng)造成次生危害。

3 結(jié)束語

危貨箱監(jiān)控管理信息化框架從信息化層面確保危貨箱監(jiān)控的有效執(zhí)行，夯實危貨箱監(jiān)控管理的基礎(chǔ)，改善目前監(jiān)控文件和標準繁雜而又難以使用的問題，以此為基礎(chǔ)，可以構(gòu)建危貨箱監(jiān)控管理的作業(yè)準則和作業(yè)知識。結(jié)合危貨箱監(jiān)控管理的需要，建立危貨箱監(jiān)控管理系統(tǒng)信息化框架，針對各種監(jiān)控對象形成監(jiān)控管理系統(tǒng)的關(guān)鍵功能，可以為港口危貨箱運輸監(jiān)控管理提供思路和參考。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2017-04-24）