基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化工園區(qū)環(huán)境應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)研究

彭國敏(山東省濟(jì)寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 濟(jì)寧 272000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，化工企業(yè)逐步園區(qū)化、規(guī)模化，風(fēng)險(xiǎn)源、污染源相對高度集中，環(huán)境污染治理任務(wù)越來越艱巨?；@區(qū)安全生產(chǎn)事故頻發(fā)，其安全生產(chǎn)及污染防治已經(jīng)成為公眾高度關(guān)注的問題，園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)管控問題也成為各級政府及園區(qū)管理者亟需解決的難題。因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，建立安全生產(chǎn)、監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)管控一體化自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)，對化工園區(qū)環(huán)境應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建和利用，有效預(yù)防和控制安全事故及污染事故發(fā)生。

1 園區(qū)自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀及存在問題

1.1 園區(qū)安全生產(chǎn)和環(huán)境應(yīng)急監(jiān)管體系有待整合，風(fēng)險(xiǎn)防控整體水平較差

現(xiàn)階段，整個(gè)化工園區(qū)范圍內(nèi)，以企業(yè)為單位的安全生產(chǎn)、應(yīng)急管理制度在構(gòu)建以及獨(dú)立應(yīng)用中相對比較完善，但是園區(qū)所有企業(yè)一體化監(jiān)督和管理、監(jiān)測預(yù)警等各方面仍然存在很多問題?；诖?，結(jié)合現(xiàn)有安全生產(chǎn)、應(yīng)急監(jiān)管各體系資源，采取有針對性的對策，實(shí)現(xiàn)園區(qū)整體安全生產(chǎn)監(jiān)督管理體系、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測預(yù)警體系間的高度融合，實(shí)現(xiàn)對重大風(fēng)險(xiǎn)源的監(jiān)督和管理，提高園區(qū)精細(xì)化管理水平[1]。

1.2 園區(qū)監(jiān)測應(yīng)急預(yù)警體系建設(shè)有待完善

目前，大多數(shù)化工園區(qū)的監(jiān)測體系基本包括企業(yè)污染源集中排放口的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、企業(yè)生產(chǎn)工況及用電監(jiān)控、以及周邊的環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，多數(shù)化工企業(yè)在園區(qū)監(jiān)測應(yīng)急預(yù)警體系建設(shè)還處于研究階段。進(jìn)一步建立完善監(jiān)測應(yīng)急預(yù)警體系，在現(xiàn)有企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)工況及用電監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，全面分析園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、敏感目標(biāo)點(diǎn)，建立涵蓋園區(qū)企業(yè)、園區(qū)邊界、園區(qū)企業(yè)廠界、園區(qū)周邊敏感目標(biāo)在內(nèi)的園區(qū)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，設(shè)定各風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測預(yù)警閾值，實(shí)時(shí)監(jiān)控分析判斷，發(fā)現(xiàn)各類潛在的風(fēng)險(xiǎn)，提前溯源防控，實(shí)現(xiàn)園區(qū)監(jiān)控預(yù)警智能化和實(shí)時(shí)化[2]。

1.3 園區(qū)應(yīng)急管理儲備系統(tǒng)不足，有待整合資源

當(dāng)前化工園區(qū)以及企業(yè)在對應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行具體編制和應(yīng)用方面，保持著獨(dú)立模式，企業(yè)與企業(yè)間、企業(yè)與園區(qū)間缺少高度融合，當(dāng)任何一個(gè)企業(yè)突發(fā)生產(chǎn)污染事故時(shí)，很有可能引發(fā)多米洛效應(yīng)，園區(qū)內(nèi)企業(yè)均可能收到嚴(yán)重影響。這種情況下，企業(yè)間、企業(yè)與園區(qū)間的應(yīng)急預(yù)案的不協(xié)同性，必會導(dǎo)致污染漫延態(tài)勢，應(yīng)急處置難以有效實(shí)施。其次，應(yīng)急物資作為待用物資，企業(yè)往往因經(jīng)濟(jì)利益問題，在突發(fā)污染事故時(shí)，應(yīng)急物資的量往往不能滿足需求。因此，有效整合園區(qū)內(nèi)資源，統(tǒng)一建立應(yīng)急物資儲備庫，成為園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)控的強(qiáng)有力措施[3]。

2 園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)管控監(jiān)管平臺建設(shè)目標(biāo)和總體框架

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，融合現(xiàn)有化工園區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)管系統(tǒng)和應(yīng)急管理系統(tǒng)，分析園區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)單元的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)以及周邊敏感目標(biāo)，利用大數(shù)據(jù)分析預(yù)判預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)閾值，建立包含安全生產(chǎn)、監(jiān)測預(yù)警在內(nèi)的一體化自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)。一是優(yōu)化現(xiàn)有安全生產(chǎn)監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，建立安全生產(chǎn)監(jiān)控及消防預(yù)警系統(tǒng)。二是完善環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)。三是建立統(tǒng)一應(yīng)急物質(zhì)儲備及應(yīng)急綜合處置系統(tǒng)；四是建立園區(qū)一體化指揮平臺。整個(gè)系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、信息發(fā)布等功能，全面涵蓋化工園區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)單元、風(fēng)險(xiǎn)源、監(jiān)測點(diǎn)、應(yīng)急資源與設(shè)施以及周邊環(huán)境等的基本信息情況，有效預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)，安全有效保障園區(qū)生產(chǎn)[4]。

3 子系統(tǒng)介紹

3.1 安全生產(chǎn)監(jiān)管系統(tǒng)

由于化工園區(qū)化工企業(yè)聚集，有毒、有害氣體相對集中，屬于高風(fēng)險(xiǎn)源?；@區(qū)作為安全責(zé)任主體，需建立完善安全生產(chǎn)監(jiān)管體系，落實(shí)企業(yè)安全防范、應(yīng)急救援、安全監(jiān)管隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管規(guī)范有序。一是以企業(yè)單元，分析企業(yè)內(nèi)、園區(qū)內(nèi)不同級別風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，建立安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)源信息庫，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理；二是運(yùn)用先進(jìn)監(jiān)控管理系統(tǒng)，導(dǎo)入以企業(yè)行業(yè)為單元清潔生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)范，建設(shè)覆蓋整個(gè)園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)監(jiān)管單元實(shí)施可視監(jiān)控。三是建立安全生產(chǎn)監(jiān)督人才庫，全面實(shí)施安全生產(chǎn)人才培訓(xùn)，發(fā)揮高級安全生產(chǎn)專業(yè)人才優(yōu)勢，利用智慧化手段，建立線下線上監(jiān)管聯(lián)動(dòng)，強(qiáng)化監(jiān)管力度。四是建立綠色可持續(xù)發(fā)展生產(chǎn)體系，分析園區(qū)內(nèi)各企業(yè)生產(chǎn)工藝、原材料、產(chǎn)品及生產(chǎn)中間產(chǎn)物，研究園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)資源互補(bǔ)共享機(jī)制，讓資源利用最大化，環(huán)境效益最大化、生產(chǎn)效益最大化。五是建立生產(chǎn)安全消防監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)?？茖W(xué)利用遠(yuǎn)紅外氣體火災(zāi)智能監(jiān)測系統(tǒng)，對園區(qū)內(nèi)有毒有害氣體，實(shí)現(xiàn)360度全方位全天候立體掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣體泄漏點(diǎn)及擴(kuò)散范圍，分析設(shè)定的有害有毒氣體爆炸預(yù)警閾值，及時(shí)預(yù)警，避免毒氣泄漏或者火災(zāi)爆炸等突發(fā)性環(huán)境污染事故[5]。

3.2 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)

按照環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則，實(shí)施化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識別、重點(diǎn)監(jiān)控因子篩選、監(jiān)測點(diǎn)位的確定、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)分級，從“源頭”、“廠界、邊界、交通干線”、“受影響區(qū)域”三個(gè)層面，建立“點(diǎn)、線、面”自動(dòng)監(jiān)測子系統(tǒng)，充分運(yùn)用電化學(xué)、光化學(xué)、質(zhì)譜、色譜以及紅外熱成像等先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)，構(gòu)建了全覆蓋監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)囊括環(huán)境空氣質(zhì)量、污染源、園區(qū)及廠界、傳輸通道、環(huán)境敏感點(diǎn)監(jiān)測以及環(huán)境氣象監(jiān)測。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)傳送、大數(shù)據(jù)比對分析，找出各類特征污染物排放及擴(kuò)散規(guī)律，分析確定監(jiān)測預(yù)警閾值，完善環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，建立預(yù)警系統(tǒng)，確保重大風(fēng)險(xiǎn)源的可知、可控、可溯源，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管控、科學(xué)監(jiān)管，提高化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源頭預(yù)防預(yù)警能力[6]。

3.3 應(yīng)急物質(zhì)儲備及應(yīng)急綜合處置系統(tǒng)

根據(jù)園區(qū)內(nèi)各企業(yè)應(yīng)急預(yù)案和各企業(yè)單元應(yīng)急物資儲備實(shí)際情況，充分考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的高度統(tǒng)一，科學(xué)構(gòu)建區(qū)域化化工園區(qū)應(yīng)急物資儲備系統(tǒng)[7]。一是建立政府應(yīng)急和園區(qū)應(yīng)急協(xié)調(diào)統(tǒng)一，資源共享機(jī)制，探索一種由政府和企業(yè)共同投資協(xié)議運(yùn)營模式，建立以應(yīng)急專業(yè)物資保障運(yùn)營模式的集團(tuán)企業(yè)，提供專業(yè)化應(yīng)急技術(shù)、充足的物資保障及應(yīng)急物資的維護(hù)保養(yǎng)等服務(wù)，確?；@區(qū)應(yīng)急預(yù)案有效實(shí)施和應(yīng)急事故的有效處置。二是建立應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫，收集、存儲化工園區(qū)全局及企業(yè)個(gè)體應(yīng)急預(yù)案以及應(yīng)急處置案例，科學(xué)管理、動(dòng)態(tài)管理，提高園區(qū)整體應(yīng)急預(yù)案的可操作性和銜接性[8]。

3.4 一體化指揮系統(tǒng)

在針對重大、特大污染事故跨部門、甚至是跨地域的特點(diǎn)，科學(xué)構(gòu)建一體化自動(dòng)監(jiān)管指揮系統(tǒng)，有效融合多方資源，整合安全、應(yīng)急、執(zhí)法以及環(huán)境監(jiān)管等綜合數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)系統(tǒng)間、政府部門間聯(lián)動(dòng)機(jī)制，形成統(tǒng)一指揮、統(tǒng)籌兼顧，資源共享、協(xié)同治理、全覆蓋、高效的科學(xué)監(jiān)管指揮系統(tǒng)，全面提升化工園區(qū)監(jiān)管及應(yīng)急預(yù)警處置能力[9]。

4 結(jié)語

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響下，環(huán)境污染事故預(yù)警系統(tǒng)在構(gòu)建和應(yīng)用時(shí)，能夠針對化工園區(qū)內(nèi)部各種不同類型產(chǎn)品在生產(chǎn)以及制造中產(chǎn)生的污染問題進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測和管理，實(shí)現(xiàn)對各種不同類型環(huán)境污染事故的有效預(yù)防。由于整個(gè)預(yù)警系統(tǒng)效率比較復(fù)雜，所以在實(shí)踐中要結(jié)合實(shí)際情況，對各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，以此來保證內(nèi)部環(huán)境應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的可靠性和穩(wěn)定性。要想保證系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、快速有效的監(jiān)測和運(yùn)行，必須要保證有相關(guān)數(shù)據(jù)信息作為支持，以此來保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在整個(gè)化工園區(qū)內(nèi)部環(huán)境應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用中的使用效果。