危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

曹 南 楊 博 吳滿意 韓同順 李旭洋

(自然資源部第一地形測量隊(duì) 陜西西安 710054)

危險化學(xué)品企業(yè)在?；飞a(chǎn)、儲存、運(yùn)輸和使用過程中，由于各種原因，容易引發(fā)重特大化學(xué)品火災(zāi)、爆炸、泄漏和中毒事故，給人民群眾的生命財產(chǎn)造成巨大損失，給局部環(huán)境造成嚴(yán)重污染[1]。針對此突出問題，我國參照國內(nèi)外安全生產(chǎn)監(jiān)管模式，分析我國現(xiàn)階段實(shí)際情況，逐漸形成了一套符合我國國情的、具有自身特色的安全生產(chǎn)監(jiān)管模式，完善了我國的安全生產(chǎn)監(jiān)管體系[2-4]。

近年來，隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在安全生產(chǎn)監(jiān)管體系下，利用現(xiàn)代信息技術(shù)來加強(qiáng)危險化學(xué)品企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、儲存、運(yùn)輸和使用的監(jiān)管已經(jīng)成為共識[1，5]，同時通過研究模型，集成地理信息系統(tǒng)建立的應(yīng)急決策平臺已經(jīng)在多個城市的應(yīng)急救援中發(fā)揮了重要作用[6]。本文從某區(qū)縣安監(jiān)局的監(jiān)管要求入手，構(gòu)建危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)，提供統(tǒng)計(jì)、分析等各種功能性支持，實(shí)現(xiàn)對危險化學(xué)品企業(yè)的監(jiān)督及管理。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)采用分層技術(shù)架構(gòu)，基于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、空間地理信息系統(tǒng)理論，分?jǐn)?shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用層進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.1 System Architecture Design

數(shù)據(jù)層接入數(shù)據(jù)庫，包含支持系統(tǒng)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，如基本地圖空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)等；應(yīng)用層對接具體業(yè)務(wù)，采用C/S架構(gòu)，開發(fā)基于安卓系統(tǒng)的APP，進(jìn)行應(yīng)用展示和分析；業(yè)務(wù)邏輯層基于ArcGIS產(chǎn)品提供的各種服務(wù)，處理應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層之間的業(yè)務(wù)邏輯，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)訪問和應(yīng)用調(diào)用功能。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)通過信息之間的存儲交換，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)督及管理一系列功能，包含以下六大功能模塊：

1)基本信息瀏覽與查詢。加載隱患區(qū)域二維電子地圖，實(shí)現(xiàn)放大、縮小、漫游、定位與查詢等功能。

2)移動端隱患點(diǎn)采集與上報。以智能手機(jī)或者平板為采集終端，將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_，由后臺處理后在前端展示。

3)企業(yè)信息動態(tài)錄入管理。功能包括點(diǎn)取采集與GNSS采集、事件上報(錄入、拍照)、隱患點(diǎn)刪除與修改等。

4)應(yīng)急提醒與管理。針對重點(diǎn)風(fēng)險區(qū)域進(jìn)行風(fēng)控管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)風(fēng)險等級標(biāo)示與企業(yè)風(fēng)險許可到期提醒。

5)企業(yè)信息統(tǒng)計(jì)與分析。企業(yè)按照區(qū)域或者風(fēng)控等級進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，按等級和區(qū)域?qū)ζ髽I(yè)實(shí)施管理。

6)系統(tǒng)管理。實(shí)現(xiàn)用戶登錄、用戶管理、權(quán)限管理和系統(tǒng)設(shè)置等功能。

2 數(shù)據(jù)制作技術(shù)流程及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)制作技術(shù)流程

危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)的構(gòu)建從數(shù)據(jù)開始。由于系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)種類繁多，需要從中抽取所需要的數(shù)據(jù)來搭建系統(tǒng)框架。本系統(tǒng)將現(xiàn)有數(shù)據(jù)分為三大類：高清影像數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)和圖片庫。

首先，高清影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)通過配圖構(gòu)成風(fēng)控底圖，為了提高其加載效率，需要進(jìn)行切片處理構(gòu)成底圖瓦片數(shù)據(jù)[7]；其次，矢量數(shù)據(jù)中還有一部分危險化學(xué)品企業(yè)點(diǎn)位信息，需要將對應(yīng)圖片庫與其關(guān)聯(lián)起來，并手動錄入危險化學(xué)品企業(yè)信息，然后對其進(jìn)行切片處理成為矢量瓦片數(shù)據(jù)[8]；再次，將專題瓦片和矢量瓦片發(fā)布成在線服務(wù)供平板電腦調(diào)用[9]，同時為了提高加載效率，在平板上安裝專題瓦片和矢量瓦片；最后，對于新增的數(shù)據(jù)需要建立離線編輯模板數(shù)據(jù)，構(gòu)成離線編輯包，安裝到平板電腦上，發(fā)布為離線模板服務(wù)。其中，柵格瓦片和矢量瓦片均使用ArcGIS軟件平臺制作，便于通過ArcGIS Server發(fā)布為地圖服務(wù)，提供系統(tǒng)加載。危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)制作技術(shù)流程如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)制作技術(shù)流程Fig.2 Technical Process of Data Production

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.2.1 系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境

危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)使用ArcGIS Desktop軟件平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模板制作、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和配圖等；使用Arcgis Server軟件平臺切片并發(fā)布地圖服務(wù)；開發(fā)使用Andorid Studio主流平臺[10]，綜合采用ArcGIS Runtime for Android 10.2.7和第三方軟件開發(fā)工具包。

運(yùn)行系統(tǒng)的硬件載體要實(shí)現(xiàn)離線加載和離線編輯功能，需要自身具備GNSS定位功能。考慮到地圖瀏覽的流暢性和便捷性，同時綜合考慮市場上安卓終端的優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)選用華為攬閱M2平板電腦。

2.2.2 數(shù)據(jù)組織

2.2.2.1 底圖制作

基于ArcGIS Server軟件平臺制作安全風(fēng)險分級管控底圖并進(jìn)行發(fā)布，可以實(shí)現(xiàn)地圖要素的快速存取、分層顯示，實(shí)現(xiàn)地圖的立體化和動態(tài)化。采用最新下載的0.5 m分辨率的谷歌影像，配以從矢量數(shù)據(jù)中提取的地名、道路、河流和注記等信息制作安全風(fēng)險分級管控底圖。

2.2.2.2 專題地圖制作

危險化學(xué)品企業(yè)采用相應(yīng)的專題圖進(jìn)行分級管控，按照規(guī)定[11]使用不同的顏色(紅、橙、黃、藍(lán))分別代表重大風(fēng)險、較大風(fēng)險、一般風(fēng)險和低風(fēng)險4個等級，同時使用注記或者圖斑顏色予以標(biāo)示。在對企業(yè)安全風(fēng)險分級管控等級進(jìn)行專題化表達(dá)時，應(yīng)突出企業(yè)的安全風(fēng)險分級管控等級信息，并制作相應(yīng)的圖例進(jìn)行說明。安全風(fēng)險分級管控底圖與專題地圖疊加效果如圖3所示。

圖3 安全風(fēng)險分級管控底圖與專題地圖疊加Fig.3 Overlay of Traced Drawing of Security Risk Classification Management and Thematic Map

2.2.2.3 離線編輯模板數(shù)據(jù)制作

對新錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行離線記錄時，需要制作離線編輯數(shù)據(jù)模板。根據(jù)數(shù)據(jù)需求設(shè)計(jì)圖層結(jié)構(gòu)，配置字段名稱、字段長度與字段是否可見，然后設(shè)計(jì)要素符號[12]，最后將新建的圖層導(dǎo)入Oracle數(shù)據(jù)庫，發(fā)布成在線服務(wù)，下載生成離線編輯包[13]。模板地圖分別針對各風(fēng)險等級企業(yè)設(shè)定其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將重大風(fēng)險、較大風(fēng)險、一般風(fēng)險企業(yè)歸為重點(diǎn)關(guān)注企業(yè)，使用左圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄信息，低風(fēng)險企業(yè)使用右圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄信息。模板地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2.2.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.2.3.1 危險化學(xué)品企業(yè)信息展示

危險化學(xué)品企業(yè)信息展示功能可對不同風(fēng)險類別的危險化學(xué)品企業(yè)信息進(jìn)行瀏覽展示。不同風(fēng)險類別企業(yè)的范圍和定位位置通過相對應(yīng)的顏色圖斑和圖標(biāo)形式標(biāo)記于圖上，通過對安全風(fēng)險分級管控地圖的放大、縮小與漫游，可查看全區(qū)域各風(fēng)險等級危險化學(xué)品企業(yè)的分布，為監(jiān)管部門提供直觀的數(shù)量與分布信息。

2.2.3.2 危險化學(xué)品企業(yè)信息臺賬管理

危險化學(xué)品企業(yè)信息臺賬管理模塊的目的是對采集的危險化學(xué)品企業(yè)信息進(jìn)行管理，管理的方式包括對采集的信息進(jìn)行屬性查看、查詢、修改和刪除等。

通過點(diǎn)擊定位位置圖標(biāo)，可對危險化學(xué)品企業(yè)信息進(jìn)行查看，信息包括危險化學(xué)品企業(yè)法人代表，企業(yè)聯(lián)系人，聯(lián)系方式，危險化學(xué)品的種類、數(shù)量和企業(yè)安全生產(chǎn)許可證編號等，對于采集的圖像也可以進(jìn)行展示；信息查詢功能根據(jù)提供的危險化學(xué)品企業(yè)線索，進(jìn)行危險化學(xué)品企業(yè)查詢，支持模糊查詢與組合查詢；信息修改功能對于錄入的危險化學(xué)品企業(yè)發(fā)生變動的信息進(jìn)行修改，如企業(yè)法人的變動、聯(lián)系方式的變動和安全許可期限的變動等，還可對企業(yè)最新上傳的圖片和視頻等多媒體信息進(jìn)行修改更新；信息刪除功能對于法人滅失或發(fā)生重大變動的危險化學(xué)品企業(yè)刪除其臺賬信息，圖片和視頻等多媒體信息也一并刪除。

2.2.3.3 隱患點(diǎn)信息采集與錄入

隱患點(diǎn)的采集與錄入可通過定位采集和手動采集兩種方式進(jìn)行。定位采集功能用于在危險化學(xué)品企業(yè)現(xiàn)場根據(jù)移動終端設(shè)備的定位信息，記錄企業(yè)內(nèi)部隱患點(diǎn)所在的實(shí)際位置；手動采集功能通過在安全風(fēng)險分級管控地圖上點(diǎn)擊危險化學(xué)品企業(yè)位置，獲取危險化學(xué)品企業(yè)的平面位置(隱患點(diǎn))。通過定位采集和手動采集確定隱患點(diǎn)后，錄入隱患點(diǎn)屬性信息。隱患點(diǎn)的屬性信息包括危險化學(xué)品企業(yè)法人代表，聯(lián)系人，聯(lián)系方式，危險化學(xué)品的種類、數(shù)量和企業(yè)安全生產(chǎn)許可證編號等，并進(jìn)行現(xiàn)場拍照和錄像取證。對于藍(lán)色風(fēng)險等級的危險化學(xué)品企業(yè)，除了錄入以上信息外，還需錄入企業(yè)規(guī)模、企業(yè)人數(shù)、行業(yè)類型和企業(yè)安全員數(shù)量等企業(yè)詳細(xì)基本信息。

2.2.3.4 危險化學(xué)品企業(yè)信息統(tǒng)計(jì)

危險化學(xué)品企業(yè)信息統(tǒng)計(jì)功能對采集的危險化學(xué)品企業(yè)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，按照危險化學(xué)品企業(yè)的風(fēng)險等級、行業(yè)類型和企業(yè)規(guī)模等信息，統(tǒng)計(jì)各風(fēng)險等級危險化學(xué)品企業(yè)數(shù)量、各行業(yè)類型的危險化學(xué)品企業(yè)數(shù)量以及危險化學(xué)品企業(yè)的企業(yè)規(guī)模分布信息，支持采用組合統(tǒng)計(jì)方式進(jìn)行危險化學(xué)品企業(yè)信息統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)的形式采用表格和柱狀圖相結(jié)合的方式。信息統(tǒng)計(jì)界面如圖5所示。

圖5 信息統(tǒng)計(jì)界面Fig.5 Interface of Information Statistics

2.2.3.5 危險化學(xué)品企業(yè)安全許可提醒

危險化學(xué)品企業(yè)安全許可提醒功能的目的是為督促安全生產(chǎn)許可證已到期和距到期時間3個月以內(nèi)的危險化學(xué)品企業(yè)盡快更新安全生產(chǎn)許可證。根據(jù)危險化學(xué)品企業(yè)的安全許可證到期時間，分析安全生產(chǎn)許可證已到期和當(dāng)前時間距離安全許可證截止時間3個月以內(nèi)的企業(yè)，對其分別進(jìn)行提醒服務(wù)，以督促相關(guān)企業(yè)盡快完成安全生產(chǎn)許可證的更新。危險化學(xué)品企業(yè)安全許可提醒界面如圖6所示。

圖6 安全許可提醒界面Fig.6 Interface of Security Clearance Reminder

3 應(yīng)用示范

3.1 組織與實(shí)施

危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)在某市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局的具體業(yè)務(wù)中得以應(yīng)用。在地市級層面對整個市的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并打包，然后下發(fā)到縣區(qū)級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局；縣區(qū)級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局將數(shù)據(jù)再次分發(fā)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的安監(jiān)部門，由鄉(xiāng)鎮(zhèn)級安監(jiān)部門對危險化學(xué)品企業(yè)逐一進(jìn)行信息核查、采集和錄入。同時要求危險化學(xué)品企業(yè)配合安全監(jiān)督管理部門進(jìn)行自查自改，并上報信息。各級安監(jiān)部門對企業(yè)的上傳信息進(jìn)行核查并督辦整改，統(tǒng)計(jì)分析企業(yè)危險品信息，最終上報上一級安全生產(chǎn)監(jiān)管部門。危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管工作流程如圖7所示。

圖7 危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管工作流程Fig.7 Workflow of Safety Production Supervision for Hazardous Chemical Enterprises

3.2 應(yīng)用效果

通過危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)對某市某區(qū)120余家存在安全隱患的危險化學(xué)品企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理，實(shí)現(xiàn)了各級監(jiān)管部門各司其職，有效減輕了各級監(jiān)管部門的監(jiān)管負(fù)擔(dān)，同時實(shí)時掌控了危險化學(xué)品企業(yè)的詳細(xì)信息，并通過統(tǒng)計(jì)分析其現(xiàn)狀，評估整個區(qū)危險化學(xué)品企業(yè)管理狀況，不僅實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管工作的智能化和便捷化，更為后續(xù)的管理工作提供決策依據(jù)與解決手段。

4 結(jié) 語

建立危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息系統(tǒng)，可以明確危險化學(xué)品企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險的等級、工作流程和環(huán)節(jié)等，及時發(fā)現(xiàn)、上報和整改隱患，提高各級安全生產(chǎn)監(jiān)管部門的執(zhí)行力度，為決策層提供高效、及時和準(zhǔn)確的決策支撐，從而提高安全生產(chǎn)監(jiān)管部門的安全生產(chǎn)風(fēng)險管理水平，節(jié)約監(jiān)管成本，降低事故的風(fēng)險，最終減少生產(chǎn)事故帶來的損失。