基于“物聯(lián)網(wǎng)”的高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶閉環(huán)管理體系探索與研究

■林建國(guó)

（廈門理工學(xué)院，福建 廈門 361024）

實(shí)驗(yàn)室是高校人才培養(yǎng)的重要依托，是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究的主要陣地，實(shí)驗(yàn)室的安全運(yùn)行是確保高校教學(xué)、科研工作順利進(jìn)行的基本保障。隨著國(guó)務(wù)院新一輪建設(shè)一流大學(xué)和一流學(xué)科的戰(zhàn)略規(guī)劃，高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作提出了新的要求。高校科研經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)儀器規(guī)模不斷增長(zhǎng)，隨之而來(lái)的實(shí)驗(yàn)室安全隱患也不斷增多。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種氣體在高?；瘜W(xué)試驗(yàn)、材料分析、機(jī)械加工等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，氣體安全涉及易燃易爆、有毒窒息、高腐蝕性等特性，與企業(yè)行業(yè)用氣不同的是，高校實(shí)驗(yàn)室用氣具有種類多、使用人員多、用氣場(chǎng)所多、安全隱患多等“四多”特征，給高校氣體安全管理帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。2015年3月上海某大學(xué)發(fā)生硫化氫泄漏致1人死亡，4月江蘇某大學(xué)發(fā)生甲烷泄漏引發(fā)爆炸事故造成1死4傷，12月北京某大學(xué)發(fā)生氫氣泄漏爆炸事故造成一名人員死亡；2016年四川某研究院發(fā)生氣瓶爆炸事故造成8人受傷。根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)資料，在2009—2019年發(fā)生的氣瓶事故共有166起，氣瓶事故造成的死亡人數(shù)在各類特種設(shè)備事故中居于首位[1]。在高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶事故中泄漏和爆炸最為高發(fā)，究其原因主要是誤操作和管理不到位。因此，加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室氣體規(guī)范管理是非常有必要的。

一、實(shí)驗(yàn)氣體管理現(xiàn)狀

與企業(yè)行業(yè)相比，高校實(shí)驗(yàn)室具有氣瓶種類多、用量少、單價(jià)低、頻次高等特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室氣瓶使用人員技術(shù)水平良莠不齊，沒(méi)有固定的操作技術(shù)員，氣瓶使用場(chǎng)所較為復(fù)雜，部分高校實(shí)驗(yàn)室氣體管理制度還不完善，在氣體采購(gòu)、使用、處置等過(guò)程缺乏規(guī)范管理，存在較多安全隱患。一是氣瓶使用管理制度不完善，日常安全檢查未落實(shí)、監(jiān)管不到位、進(jìn)出臺(tái)賬未登記。二是氣體采購(gòu)時(shí)供應(yīng)商資質(zhì)不齊全，出現(xiàn)氣瓶質(zhì)量不合格、氣瓶沒(méi)有安全帽和減震圈、運(yùn)輸過(guò)程不規(guī)范、違規(guī)操作等安全隱患。三是存在氣瓶顏色與氣體不一致，標(biāo)識(shí)不清、老化、過(guò)期等情況，給后續(xù)使用、處置留下隱患。四是氣瓶使用時(shí)未固定，存在氣路連接管老化、過(guò)長(zhǎng)、磨損等現(xiàn)象，缺少必要的警報(bào)設(shè)施等。五是同一間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)存放過(guò)多的氣體，可燃?xì)怏w、助燃、有害氣體混合放在一起，沒(méi)有配置必要的氣瓶柜及排氣扇等。六是實(shí)驗(yàn)室人員流動(dòng)性大，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作的學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)匱乏，安全意識(shí)淡薄，沒(méi)有接受過(guò)氣瓶使用培訓(xùn)而直接對(duì)氣瓶進(jìn)行操作,使用后未關(guān)閉氣瓶等。七是一次性購(gòu)入過(guò)多氣瓶，滿瓶空瓶堆放在一起，氣瓶使用后未合理處置，空瓶因資產(chǎn)報(bào)廢年限未到長(zhǎng)期堆放等問(wèn)題，給實(shí)驗(yàn)室安全留下隱患。實(shí)驗(yàn)室氣體安全關(guān)乎高校師生生命安全，實(shí)驗(yàn)室氣體管理工作應(yīng)做到在認(rèn)識(shí)上找差距、在工作上找短板、在措施上找弱項(xiàng)、在落實(shí)上找問(wèn)題、在安全上找盲點(diǎn)，積極謀劃建設(shè)安全可靠的實(shí)驗(yàn)室氣體安全管理體系。

二、基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理優(yōu)勢(shì)

高校實(shí)驗(yàn)室安全管理改革要將全國(guó)教育大會(huì)精神融入到重點(diǎn)和中心工作中，深入分析實(shí)驗(yàn)室安全管理面臨的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題，把握新階段目標(biāo)與任務(wù)，革新管理模式和管理內(nèi)容，增強(qiáng)服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)意識(shí)，提升規(guī)范化、科學(xué)化、制度化、信息化管理水平，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)內(nèi)容升級(jí)。最大化發(fā)揮信息化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)管理服務(wù)和支持決策功能建設(shè),為高校管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。信息化是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的大趨勢(shì)，代表著先進(jìn)的生產(chǎn)力，高校實(shí)驗(yàn)室安全管理要建立以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為引領(lǐng)的新理念，構(gòu)建安全可靠、創(chuàng)新融合、服務(wù)先進(jìn)、部門協(xié)同、覆蓋全程的實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理模式，充分考慮實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理特點(diǎn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全管理,提升實(shí)驗(yàn)室管理水平。

三、基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理思路

隨著信息技術(shù)革命的不斷深入推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異發(fā)展，在推進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)過(guò)程中，要充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理進(jìn)行深度融合，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置中的優(yōu)化和集成作用，打破實(shí)驗(yàn)室“信息孤島”現(xiàn)象，創(chuàng)新管理模式，保障實(shí)驗(yàn)室安全管理，不斷深化對(duì)人才培養(yǎng)的支撐。

（一）建立規(guī)范化管理信息流程

管理信息流程是業(yè)務(wù)處理的核心，繪制管理信息流程網(wǎng)絡(luò)圖，梳理業(yè)務(wù)審批流程，明確審批人、審批流轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、審批角色等關(guān)鍵要素，確定審批角色的職責(zé)和權(quán)限，確保業(yè)務(wù)流程暢通。以“物聯(lián)網(wǎng)”理念規(guī)范內(nèi)部數(shù)據(jù)信息流，建立信息化、科學(xué)化、規(guī)范化、可溯源的實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理機(jī)制。

（二）健全精細(xì)數(shù)據(jù)管理模式

實(shí)驗(yàn)室管理工作逐步采用信息化管理模式，實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理數(shù)據(jù)精細(xì)化管理的目的，就是通過(guò)信息化管理，讓數(shù)據(jù)多跑腿、師生少跑腿。從源頭規(guī)范數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)科學(xué)合理、準(zhǔn)確有效，發(fā)揮數(shù)據(jù)有效價(jià)值，降低管理成本，為管理決策提供有力的參考。

（三）完善制度化內(nèi)控管理機(jī)制

實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理強(qiáng)調(diào)高度的安全性，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室氣瓶信息化管理過(guò)程中的采購(gòu)、審批、使用等環(huán)節(jié)建立有效的監(jiān)督機(jī)制，加強(qiáng)閉環(huán)管理，強(qiáng)化安全意識(shí)，優(yōu)化內(nèi)控管理，健全安全評(píng)估體系，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理機(jī)制。

（四）構(gòu)建智能化安全管理體系

實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理融入“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、智能傳感器、遠(yuǎn)程監(jiān)控、電源管理、網(wǎng)絡(luò)通信等智能設(shè)備，改善實(shí)驗(yàn)室氣瓶智能化管理能力，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室氣體異常預(yù)警能力，提升實(shí)驗(yàn)室的安全管理能力。

四、基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理模式

基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理體系建設(shè)為廣大師生提供一個(gè)智能感知的信息化綜合服務(wù)平臺(tái)，將“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)融入到實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)氣瓶管理感知、互聯(lián)、協(xié)作相互融合，精準(zhǔn)收集統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室氣瓶存量信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)控氣瓶流向，實(shí)現(xiàn)氣瓶全過(guò)程記錄，有效提高工作效率，創(chuàng)新管理途徑和方法，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室安全管理向智能化轉(zhuǎn)變，提高實(shí)驗(yàn)室管理人員的綜合素質(zhì)。

（一）基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣瓶采購(gòu)管理

國(guó)內(nèi)高校在氣體采購(gòu)環(huán)節(jié)對(duì)供貨商資質(zhì)選擇方面有較多的研究創(chuàng)新，但在當(dāng)前高校招標(biāo)采購(gòu)制度下，如何從源頭把控，把好入口關(guān)，既能符合實(shí)驗(yàn)室安全管理要求，又能滿足實(shí)驗(yàn)室多樣化實(shí)驗(yàn)需求，是氣體采購(gòu)管理環(huán)節(jié)的難點(diǎn)。截至2019年年底，全國(guó)共有移動(dòng)式壓力容器及氣瓶充裝單位27328家、持有許可證28120張，氣瓶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)2065個(gè)，安全閥校驗(yàn)機(jī)構(gòu)665個(gè)，氣瓶充裝、供應(yīng)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)眾多，難免良莠不齊。當(dāng)前大部分高校還是采用由各個(gè)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)需求自行聯(lián)系供應(yīng)商采購(gòu)氣瓶的模式，由于單個(gè)實(shí)驗(yàn)室氣瓶使用量較少，難以對(duì)供應(yīng)商的資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)服務(wù)等形成有效的約束，導(dǎo)致個(gè)別資質(zhì)不全、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的氣瓶流入高校，給高校實(shí)驗(yàn)室管理留下了安全隱患[2]。因此，從學(xué)校層面遴選建立社會(huì)信譽(yù)好、資質(zhì)全、技術(shù)安全可靠的氣體供貨商庫(kù)，采用公平競(jìng)爭(zhēng)、動(dòng)態(tài)管理調(diào)整機(jī)制，構(gòu)建基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣體采購(gòu)管理體系（見(jiàn)圖1），從供應(yīng)商遴選、實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)、學(xué)校職能部門審批、供貨運(yùn)輸、收貨報(bào)銷、使用評(píng)價(jià)、安全監(jiān)管等方面建立閉環(huán)采購(gòu)管理。學(xué)校職能部門定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室在冊(cè)氣瓶進(jìn)行巡查，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行資質(zhì)年審綜合排名，在管理系統(tǒng)中公告排名結(jié)果，根據(jù)結(jié)果調(diào)整供應(yīng)商等級(jí)和系統(tǒng)檢索排序，淘汰綜合評(píng)價(jià)較低、服務(wù)差、產(chǎn)品不規(guī)范的供應(yīng)商，通過(guò)公開(kāi)透明的實(shí)驗(yàn)室氣體閉環(huán)采購(gòu)管理體系動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)年審機(jī)制督促供應(yīng)商提升服務(wù)質(zhì)量，讓每個(gè)實(shí)驗(yàn)室能更好地了解供應(yīng)商服務(wù)質(zhì)量，選擇優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商，從源頭上防止實(shí)驗(yàn)室氣瓶事故發(fā)生[3]。

圖1 基于“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)驗(yàn)室氣體采購(gòu)管理體系

在“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)支持下，管理職能部門根據(jù)不同需求，在校園內(nèi)關(guān)鍵位置設(shè)置RFID監(jiān)控設(shè)備，在采購(gòu)氣瓶入校時(shí)氣瓶供應(yīng)商為每個(gè)氣瓶配置打印粘貼RFID標(biāo)簽，系統(tǒng)通過(guò)持續(xù)掃描RFID標(biāo)簽，即可實(shí)現(xiàn)氣瓶資產(chǎn)出入庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。管理職能部門可以實(shí)時(shí)掌握全校氣瓶的動(dòng)態(tài)位置和變動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享和交互。

（二）基于“物聯(lián)網(wǎng)”的實(shí)驗(yàn)氣體使用管理

高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理的重點(diǎn)在氣瓶存放和使用環(huán)節(jié)，在使用易燃易爆和有毒氣體的實(shí)驗(yàn)室按照《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等安全技術(shù)規(guī)范布置氣體管道，統(tǒng)一安裝煙霧報(bào)警器、有毒/易燃?xì)怏w濃度報(bào)警器、緊急切斷閥、防爆排風(fēng)扇、警報(bào)器和紅外監(jiān)控等設(shè)施，通過(guò)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)和RFID技術(shù)等技術(shù)組成基于“物聯(lián)網(wǎng)”的實(shí)驗(yàn)室氣體安全智能管理體系（見(jiàn)圖2），實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查看實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控，定時(shí)開(kāi)啟防爆風(fēng)扇。氣體濃度報(bào)警器專門檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各類氣體濃度并通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣瓶情況，控制器獲取氣體濃度報(bào)警器的信息，當(dāng)檢測(cè)到有煙霧報(bào)警或氣體泄漏后，系統(tǒng)自動(dòng)緊急切斷閥門，打開(kāi)防爆排風(fēng)扇警報(bào)器，并通過(guò)GSM/GPRS通信網(wǎng)絡(luò)模塊向系統(tǒng)記錄的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人和學(xué)校安保人員發(fā)送實(shí)驗(yàn)室氣體泄漏事故預(yù)警短信，警示實(shí)驗(yàn)室內(nèi)何種氣體濃度過(guò)高，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室氣體隱患早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早排除，有效避免安全事故和二次傷害事故發(fā)生[4-5]。系統(tǒng)安裝后還需要定期檢測(cè)、維護(hù)校驗(yàn)，確保設(shè)施安全可靠。并配套建立標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)急處理預(yù)案，定期組織相關(guān)人員開(kāi)展演練，固化氣體應(yīng)急處理流程，不斷加強(qiáng)師生氣瓶使用安全意識(shí)，為實(shí)驗(yàn)室氣體安全管理贏得主動(dòng)、贏得優(yōu)勢(shì)、贏得未來(lái)[6]。

圖2 基于“物聯(lián)網(wǎng)”的實(shí)驗(yàn)室氣體安全智能管理體系

五、結(jié)語(yǔ)

高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，校級(jí)職能部門要從全局出發(fā)思考解決方案，建立統(tǒng)一規(guī)范的閉環(huán)采購(gòu)管理，配合基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室氣體安全智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從組織措施到技術(shù)措施相輔相成的實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理體系。同時(shí)，應(yīng)向外延伸，與政府監(jiān)管部門、氣瓶供應(yīng)商等密切合作形成合力，共同構(gòu)建嚴(yán)格規(guī)范的閉環(huán)管理架構(gòu)，努力實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量、更加公平、更有效率、更加安全的實(shí)驗(yàn)室氣體安全管理。