工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在危險化學品安全生產(chǎn)監(jiān)管領(lǐng)域的應用

鞠小冬 安丘市應急救援指揮中心

危險化學品具有易燃、易爆、有毒、易腐蝕、高溫、高壓等特點，在生產(chǎn)、存儲、使用、運輸過程中都存在很大風險。對危險化學品的保存也需要有固定的保存模式和保存方式，才能夠避免危險化學品對人體或產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)生危害，引發(fā)火災或有毒物質(zhì)泄漏。隨著我國化學產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，危險化學品的生產(chǎn)周期逐漸縮短，應用率也不斷提高。而安全是國家重點的關(guān)注內(nèi)容，需要在保證一切安全的前提下進行化學產(chǎn)品生產(chǎn)。因此，對危險化學品進行安全監(jiān)管是極其必要的，需要在確保安全的基礎(chǔ)上才能夠進行發(fā)展。因此，需要針對危險化學品建立完善的監(jiān)督體系。我國正處于經(jīng)濟體系轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，安全是構(gòu)建我國大國體系的最重要的指標，需要將安全環(huán)保列為重點監(jiān)管目標，逐步推進我國安全生產(chǎn)模式的持續(xù)運轉(zhuǎn)。

一、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”的重要性

十九屆五中全會中針對安全生產(chǎn)作出了重要的戰(zhàn)略指示，根據(jù)安全生產(chǎn)需要，加大監(jiān)管力度，提高安全意識，切實將安全作為生產(chǎn)制造業(yè)的重要內(nèi)容，切實保障在安全的前提下，進行生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展。同時，在新媒體行業(yè)不斷發(fā)展的今天，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為生產(chǎn)制造業(yè)的重要媒介，需要切實堅持國家安全觀，將安全意識貫穿于生產(chǎn)制造行業(yè)的各個環(huán)節(jié)，切實提高我國應對各種危機與風險的能力，將安全與發(fā)展作為重點監(jiān)管方向。在危險化學品的生產(chǎn)與使用過程中，將人身安全作為首要關(guān)注問題。同時將信息技術(shù)與工業(yè)危險化學品生產(chǎn)安全管理相結(jié)合，以高超的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)意識，強化對危險化學品的監(jiān)管能力與監(jiān)管方案。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及現(xiàn)狀

（一）現(xiàn)狀

在產(chǎn)業(yè)革命和技術(shù)革命飛快發(fā)展的今天，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在此期間發(fā)揮了重要作用，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)進行的相關(guān)知識革命，使得在生產(chǎn)、技術(shù)等方面都發(fā)生了巨大革新，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與生產(chǎn)制造業(yè)基礎(chǔ)上，所衍生出的新一代生產(chǎn)服務體系，是在此基礎(chǔ)上能夠提高生產(chǎn)效率、規(guī)劃生產(chǎn)體系的新型模式，使得人類、機器、材料三者之間能夠產(chǎn)生巨大的聯(lián)結(jié)反應，三者之間相互聯(lián)結(jié)、相互貫通、相互依存，發(fā)揮出更大的作用。在我國新經(jīng)濟模式構(gòu)建的當下，這種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式能夠最大限度地轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式，創(chuàng)造新的利益增長點。與此同時，在工業(yè)生產(chǎn)方面，智能技術(shù)的運用和未來智能技術(shù)的開發(fā)，都需要在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行。

（二）趨勢

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逐步打破時空界限，加強核心優(yōu)勢，并且在平臺建設(shè)、信息傳遞、數(shù)據(jù)分析等方面進行通識性研究，切實將5G 通信技術(shù)運用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，將先進的計算模式、區(qū)塊鏈技術(shù)以及人工智能技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相互連接，使得在生產(chǎn)制造過程中，能夠提高智能化與機械化能力。其次，在企業(yè)方面，企業(yè)內(nèi)部也逐步進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，切實構(gòu)建網(wǎng)絡基礎(chǔ)模塊，實現(xiàn)了在通信設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)化。與此同時，數(shù)控速率與網(wǎng)控速率的速度不斷提升，并且將所搭建的網(wǎng)絡平臺覆蓋到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)多層次、跨領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)合作。

三、危險化學品安全監(jiān)管存在的問題

（一）缺少行業(yè)管理及發(fā)展規(guī)劃

近年來，我國化工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，各中小企業(yè)都爭相建立化工廠，其中高能耗、高污染、危險系數(shù)較高的化工產(chǎn)品工廠屢見不鮮。但是，由于化工行業(yè)本身的行業(yè)規(guī)劃與行業(yè)定位并不清晰，因此對化工工廠的建立也沒有具體的規(guī)劃方案與管理措施。除此之外，相關(guān)工廠的操作人員在化工知識、化工生產(chǎn)安全意識等方面還有待提高，致使一些小型的化工企業(yè)面臨危險化學品的安全管理問題。并且由于社會經(jīng)濟不斷向前發(fā)展，所出現(xiàn)的化工企業(yè)層出不窮，企業(yè)建設(shè)模式?jīng)]有遵循社會的發(fā)展規(guī)律，擴展趨勢過于自主、盲目，并且出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩、設(shè)備過剩的情況，化工產(chǎn)品的安全，也給相關(guān)企業(yè)帶來極大壓力。因此，化工企業(yè)缺少良性的行業(yè)管理，也未能夠制定完整的發(fā)展規(guī)劃，致使大多數(shù)企業(yè)跟風生產(chǎn)，卻沒有將危險化學品的安全管理做到位，給企業(yè)員工的生命安全帶來隱患。

（二）產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，企業(yè)規(guī)模小，技術(shù)水平低

就我國目前化工企業(yè)的現(xiàn)狀而言，企業(yè)規(guī)模較小，企業(yè)所生產(chǎn)的化工產(chǎn)品污染性較高，有害化工產(chǎn)品較多，對能源的消耗率也較大。并且化工企業(yè)在我國并未形成集聚性產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備與發(fā)達國家相比也較為落后。我國部分小型化工企業(yè)在化學品生產(chǎn)的過程中，能耗消耗過大，且化工生產(chǎn)產(chǎn)品的污染性較高，小型企業(yè)的內(nèi)部自控水平較低，企業(yè)內(nèi)部的安全事故管理工作并沒有做到位，由此導致小型化工企業(yè)內(nèi)部事故風險率提高。因此，部分企業(yè)由于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，對化工產(chǎn)品的管理措施還沒有做好，生產(chǎn)技術(shù)水平與安全管理水平都無法滿足危險化工產(chǎn)品的保護與保存。

（三）設(shè)計規(guī)范、標準的制定、修訂緩慢，進入門檻低

近年來，大大小小的化工企業(yè)接連建立，而國家對相關(guān)行業(yè)的規(guī)范與標準制定還未能完善，導致部分企業(yè)在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，沒有進行完善的知識學習，生產(chǎn)人員與操作人員的危險化工產(chǎn)品生產(chǎn)安全意識較低，危險化學品的保存措施學習深度不夠。并且由于國家在化工企業(yè)方面提出的政策與政策修訂，未能夠及時反映市場出現(xiàn)的化工企業(yè)具體現(xiàn)狀，進而使得大部分企業(yè)沒有嚴格的標準與規(guī)范，對其進行詳細指導與規(guī)劃，使得化工企業(yè)的進入門檻低，導致有些企業(yè)在生產(chǎn)過程中，沒有注意污染、能耗、危險化學品保存等方面的事項，進而導致環(huán)境污染加大，企業(yè)內(nèi)部人員防護意識較低，人身安全受到威脅。

（四）危險化學品道路運輸事故頻發(fā)

在危險化學品運輸?shù)倪^程中，運輸公司未能謹慎處理危險化學品，未能嚴厲打擊非法運輸危險化學品等現(xiàn)象，對承運人和托運人的相關(guān)信息登記不全，使運輸人員逃避主要責任。同時，在訂單處理過程中，也未能夠詳細記錄采購訂單與支付訂單。運送危險化學品的車輛未能夠提前進行相關(guān)檢查，運輸公司對運輸車輛的運送時間、運送速度和運送路線未能妥善安排。交通管理部門與相關(guān)監(jiān)管部門對運送危險化學品的車輛未能詳細定時地篩查，對車輛的公共安全、安全監(jiān)測與質(zhì)量篩檢等方面的檢查力度還不夠。與此同時，運輸危險化學品的司機對化學品的危害了解并不全面，致使在運輸過程中，對危險化學品的存儲管理不到，使得危險化學品無法流入市場。

（五）安全監(jiān)管不力

目前，由于各行各業(yè)對化學品的需求量不斷增加，危險化學品的運輸量也逐步提高，而相關(guān)部門對危險化學品的運輸管理還不完善，缺乏專業(yè)的監(jiān)管人員和強有力的監(jiān)管部門，且危險化學品的安全監(jiān)管部門與執(zhí)法部門人員數(shù)量也無法滿足日益增多的危險化學品運輸數(shù)量。省級對危險化學品的監(jiān)察辦公室有5～6 個，市級對危險化學品的監(jiān)察機構(gòu)有3～4 個，縣級對危險化學品的監(jiān)察機構(gòu)有1～2 個，因此沒有更多的監(jiān)管人員能夠分配出去進行危險化學品安全運輸監(jiān)察工作。

四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在危險化學品安全生產(chǎn)監(jiān)管領(lǐng)域的應用

（一）需求分析

自2006 年起國家相關(guān)部門對危險化學品安全生產(chǎn)監(jiān)督開啟互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測模式，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，在各地進行重大危險源監(jiān)測與事故預警試點。依托互聯(lián)網(wǎng)平臺，搭建監(jiān)測危險化學品安全的新體系，切實提高危險化學品的監(jiān)測預警能力。各企業(yè)需要與相關(guān)平臺進行合作，采集監(jiān)控視頻圖像，并為相關(guān)平臺提供預警數(shù)據(jù)。政府等相關(guān)部門將所收集到的視頻圖像與預警數(shù)據(jù)保存至本地，并對所轄區(qū)域內(nèi)的各個化工品生產(chǎn)企業(yè)進行實時監(jiān)控，針對報警閾值、液位、溫度、壓力、流量、有毒氣體、燃料濃度等關(guān)鍵部件的報警數(shù)據(jù)和參數(shù)進行針對性的監(jiān)測。

（二）網(wǎng)絡技術(shù)及其應用

就目前企業(yè)技術(shù)水平與信息水平而言，兩者之間的差距并不明顯。在企業(yè)中，通常以DCS、PLC、SIS 等系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進行自動感應器裝置，以獲取預警實時監(jiān)控信息。部分企業(yè)以SCADA 和MES 為基礎(chǔ)，以相對獨立的傳感器系統(tǒng)，構(gòu)建信息實時收集自動感應體系。信息設(shè)備的應用，需要根據(jù)企業(yè)自身的狀況進行選擇，對信息交互要求更高的企業(yè)，可以選擇傳感器更為靈敏、自動感應裝置較強的系統(tǒng)接口，并根據(jù)企業(yè)自身的發(fā)展情況和實際感應器與自動感應裝置的使用情況，對內(nèi)部接口、外部網(wǎng)絡接、應用層協(xié)議進行選擇。在此過程中，工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線是較為常見的網(wǎng)絡通信技術(shù)。將其應用到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，對有害化學產(chǎn)品進行實時監(jiān)測，能夠起到有效收集數(shù)據(jù)、提高局域網(wǎng)內(nèi)信息交互靈敏度的作用。

（三）現(xiàn)場總線

部分企業(yè)在使用現(xiàn)場總線的過程中，未安裝輸出接口的設(shè)備，必須通過硬件接口的方式進行轉(zhuǎn)接。在4～20mA的通訊信號下，采取硬件接線采集散射溫度傳感器和氣體濃度的模擬輸出的方式，完成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場總線的安裝程序，以接入其他輸出設(shè)備。并通過安裝信號分配器的方式，對原有信號進行分離，使相關(guān)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備能夠接收到所分離的信號信息。并以開關(guān)信號輸入接口的方式，對報警狀態(tài)下的信號進行智能識別。

（四）軟件界面

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式下，對企業(yè)危險化學品進行監(jiān)測，可以利用軟件界面，以DCS 和SIS 系統(tǒng)為基礎(chǔ)進行數(shù)據(jù)采集。通過軟件接口和企業(yè)信息系統(tǒng)實現(xiàn)信息交互共享，以達到對危險化學品監(jiān)測的目的，切實提高危險化學品的安全保障，以智能化的信息系統(tǒng)覆蓋危險化學品安全保護的各個環(huán)節(jié)，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行實時采集。并以O(shè)PC和OPCUA 兩種體系為基礎(chǔ)，進行制造自動化系統(tǒng)與過程控制，實現(xiàn)軟件與公司信息系統(tǒng)的連接與嵌入。

（五）公司外部網(wǎng)絡

對危險化學品進行實時監(jiān)測，主要是為了收集相關(guān)數(shù)據(jù)與視頻影像資料，將其作為監(jiān)測依據(jù)，達到安全監(jiān)測的目的。這就對數(shù)據(jù)采集設(shè)備與檢測預警系統(tǒng)提出了更高要求，針對其數(shù)據(jù)傳輸速度、影像視頻的清晰程度與預警接收信號的速率提出了更高要求。服務機房、監(jiān)控中心主要進行視頻、影像資料與數(shù)據(jù)采集，并掌握油罐、倉庫、生產(chǎn)單元等地方的情況，切實保障危險化學品的安全。在此基礎(chǔ)上，需要提升公司外部網(wǎng)絡寬帶速率、信息數(shù)據(jù)與影像資料的傳輸頻率，實現(xiàn)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，保障危險化學品安全的監(jiān)測體系。

（六）建立監(jiān)測預警體系

危險化學品在運輸與工廠建立的過程中，就需要對其進行嚴格監(jiān)控。這就需要各省、市、縣、區(qū)加強監(jiān)測力度，優(yōu)化監(jiān)測手段，更新監(jiān)測系統(tǒng)，并對其監(jiān)測預警系統(tǒng)作出優(yōu)化與完善，使信息預警功能朝著智能化方向發(fā)展。并基于傳統(tǒng)SaaS、PAAS 和IAAs 三層服務，提升系統(tǒng)預警能力。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系為基礎(chǔ)，進行工業(yè)數(shù)據(jù)的收集、采納、分析，并引入人工智能等高科技手段。強化監(jiān)測體系內(nèi)部的智能反應，不僅需要對數(shù)據(jù)信息進行及時的收集與采納，對數(shù)據(jù)進行分析并提出預警，同時還需要進行閉環(huán)控制，在系統(tǒng)作出預警的同時，針對出現(xiàn)的緊急情況，系統(tǒng)自動作出制動措施。各地區(qū)根據(jù)目前現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)收集能力、應急管理方案、電子政務監(jiān)督體系等具體情況，進行“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)設(shè)，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與危險化學品的安全相聯(lián)系，構(gòu)架堅實的安全監(jiān)測體系，為各級監(jiān)管機構(gòu)提供更有力的危險化學品安全監(jiān)測信息支持。

五、結(jié)語

危險化學品的生產(chǎn)、運輸與使用，都是需要接受各級監(jiān)管部門進行監(jiān)測的，目的是保障人身安全，使各企業(yè)能夠在政策指令的規(guī)范下，進行危險化學品的生產(chǎn)。這對提高生產(chǎn)企業(yè)安全性，提高危險化學品的生產(chǎn)質(zhì)量具有決定性意義。將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為監(jiān)測體系，對危險化學品進行實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)收集，能夠最大程度上保障危險化學品在生產(chǎn)、運輸、使用過程中的安全性。因此，需要推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)化發(fā)展，使之能夠?qū)ξｋU化學品的安全保障作出更大貢獻。