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基于大数据思维的危化品应急管理信息平台探究

2019-08-05杨瑞霞

山东化工 2019年13期
关键词:危化品预警救援

杨 蝉,杨瑞霞,2

(1.广西大学 资源环境与材料学院,广西 南宁 530004;2.广西有色金属及特色材料加工重点实验室,广西 南宁 530004)

随着我国社会经济的快速发展,危化品企业数量不断增加,并呈现出规模大型化,装置设备复杂化、工艺运行专业化等特点[1]。而企业危化品安全监管不足、应急管理不到位可能导致危化品事故的发生,往往会造成大范围破坏性极强的不良后果[2],因此加强对危化品应急信息管理,辅助企业及政府部门展开及时高效的应急管理工作就显得尤为重要。而目前我国的应急管理研究还处于初级阶段,现实的应急管理过程中存在的问题还十分复杂,应急管理信息化建设仍一直处于相对滞后的状态[3]。同时,我国在危化品安全管理和应急救援方面存在一系列具有关联性、系统性、长期性、反复性等特点的问题[4],因此危化品应急管理信息化建设是目前我国危化品应急管理工作中亟待解决和发展的板块之一。

本文基于现代大数据思维的形成以及现代互联网信息技术的发展,设想构建联动应急管理信息平台,以政府部门到地方安部门到企业为主线,企业与其他社会组织互成网络状分线,设置安全管控、事故预测预警、联动应急救援、危化品信息管理四大模块,形成从政府到企业的集危化品管控、事故预测预警和应急救援为一体的线上实时动态信息管理系统。

1 危化品应急管理现状及问题分析

1.1 危化品应急管理现状

随着我国化工行业的快速发展,危化品的生产和使用对我们的生活产生了巨大影响。然而化工行业的快速发展以及危化品的大量生产和使用不仅仅促进社会经济的发展,同时还会引发危化品事故。据调查,2011~2015年全国共发生危化品事故197起,总死亡人数为388人,其中2015年重大事故起数和重大事故死亡人数都较前年数值有所增加[5]。然而由于我国应急管理建设起步较晚,尽管自2003年后开始建设具有现代意义的应急管理体制至今已经初具形态,并在历次重大突发事件应对中发挥了较好的效果[6],但是与我国应急管理的现实需求相比仍有一定差距。在南宁市危化品企业应急管理调查中发现,南宁市危化品生产企业共39家,油库5座,油气长输管线企业4家,全市构成重大危险源的企业有59家,危险工艺企业10家,重点监管危化品企业共21家,其中带储存设施企业15家。其中重点调查的18家构成重大危险源的危化品生产企业中超过半数的企业应急管理工作亟需整改;16家未构成重大危险源的危化品生产企业中超过半数的企业应急管理工作需要加强;43家化工、医药行业企业中有6家企业应急管理亟需整改,超过半数企业的应急管理工作需要加强。其中,企业应急管理问题多集中于危化品的管控、人员与应急资源的配置管理以及应急信息的流通输送等方面。

1.2 危化品应急管理问题分析

1.2.1 安全管控不足

安全管控指的是安全监管与控制,是对危化品进行日常监管、事中监控工作,其主体为政府部门及企业单位。对危化品而言,安全管控指的是危化品在购买、生产、存储、使用和运输过程的监管控制;对重点、高风险工艺环节以及企业整体风险隐患的监管控制。做好危化品安全管控工作,能最大限度减少危化品的发生频次和事故量级,为应急救援创造有利条件,提供必要的信息支撑。近年来,尽管我国政府对于危化品安全监管问题逐渐重视起来,但仍存在不成熟的地方:政府部门安全监管力度不足;政府部门对企业危化品的安全监管存在管理盲区,职责分属不够明确,企业监管上报存在阳奉阴违的现象[7];企业日常监管现阶段无法实现实时与政府部门同步,企业监管缺少强制性和威慑力,导致安全监管信息分散,难以形成系统的信息化管理。

1.2.2 预测预警信息能力不足

在欧美等国家,前瞻性的应急管理工作都被视为十分重要的工作,其中特别强调的是事故发生前充足的筹备工作以及预警工作[8]。目前我国部分危化品企业虽应用预测预警技术和方法建立了企业生产安全预警预报系统,仍存在一些问题与不足:基于隐患分析预警,对隐患分析仅靠经验而无统一标准,科学性与可操作性不强;基于重大危险源的风险隐患管理预警,仅考虑可能造成事故发生的一方面原因,具有不全面性;基于仪器仪表指控参数预警,涉及安全因素过少;基于安全评价指标预警,指标权重分配无理论依据,容易分配不合理[9]。以上的各种预警体系都存在片面性,事故的发生从起因到经过再到结束,历程复杂且多变,长会因一个因素的转变而造成不可预计的连锁反应,因此只针对一个或少量风险因素作为预测预警信息点的方法缺乏科学性与全面性,在事故隐患出现甚至事故发生时,可能出现预测预警不及时、不准确或无预警,进而无法实现预测预警目的,即无法实现企业预防安全生产危害、应付危害和解决危害的最终目的。

1.2.3 应急救援信息滞后

应急救援是减轻事故可能造成的伤害和损失,控制事态扩展蔓延的重要手段[10]。在我国,危化品事故应急救援体系建设起步较晚,危化品应急救援队伍配套建设明显不足,缺乏对专业知识的认识和了解,对危化品突发事件专业救援需要获取的相关信息滞后[11]。然而,危化品事故应急救援工作的展开,是依托于应急预案的理论指导,以应急响应与事后处理与恢复为主要程序进行应急处置,其中应急预案体系、应急救援体系、应急资源体系在事故发生时就已经急速运转,涉及的各类信息的流通与传递以及应急资源的配给和补充。应急信息滞后;危化品专业救援知识认识滞后;应急能力、应急资源后继无力将可能导致应急决策的失误和重大灾害后果。

1.2.4 危化品信息不全

危化品是危化品应急管理所有环节的关联点,也可以说是所有隐患事故发生的关键连接点。在应急管理中,危化品与应急预案、危化品与安全管控、危化品与应急响应流程中事前预警与准备、事中应对、事后恢复的关系等等过程中均需要根据危化品的特性进行设置。因而,全面了解企业中存有的各类危化品数量、理化特性、存储量、存储位置、涉及工艺及流程等信息尤为重要。在化工行业中,危化品企业数量大,企业生产、使用、储存、运输的危化品种类繁多,且数量庞大,加之危化品企业分布广泛,使得危化品安全管理难度加大[12]。此外,企业之间缺乏统一的危化品信息管理平台,企业总部和子公司之间无法做到信息联通共享[13]。在危化品应急管理中,危化品信息不明确,涉及的信息关系链不完整,政府与企业之间将很难做到信息的联通共享,即难以实现实现全面、全时段、全流程的实时动态安全监控、事故预测预警和及时的应急救援信息传输。

1.2.5 信息交流存在局限性

应急管理体系从本质上应是一个各相关部门整体联动的体系。在应急管理中,职能导向型管理模式要求人、财、物等资源掌握在不同的部门之中,各垂直部门只能明确,但平行部门之间常常出现只能重复现象且协调性差,在一定程度上不利于各部门的交流合作[14]。根据我国的应急管理模式,对危化品事件的管理一般由应急办进行,当危机爆发时,各部门只注重本部门的事务处理,缺乏相互之间的信息传输与信息沟通。此外,危化品企业往往分布在城市中的不同位置,分属不同的地方政府管辖,各企业之间的合作程度低,各地方政府在处理危化品事件方面各自为战,导致资源浪费,效率低下。因此信息平台与各地区、各有关部门已有数据、系统的衔接问题成为政企之间限制信息流通的重要原因[15]。

2 构建基于大数据思维的应急管理信息平台

2.1 大数据思维

随着互联网技术的普及以及各种传播媒介的高速发展,我们接触的信息呈爆炸式增长,大数据时代带来的信息风暴开启了时代的巨大转变,人类的生活、工作和思维方式都随之发生了重大变革。大数据思维,其含义可以从两方面探究:一是基于海量数据的全样本思维下的系统管理思维,即大数据的系统思维;二是需要从海量的数据流中对基本数据及形成的数据关联进行挖掘和处理、发现其潜藏价值,即大数据的价值思维。

这里的大数据管理思维不再是强调因果必然联系的传统结果式管理思维,而是强调相关性重于因果关联、整体性覆盖片面性,模糊化思考取代结果式决断的全样本系统思维。在现代危化品应急管理系统,各方关联已然发展成为环环相接、纵横交错的关系链,大有牵一发而动全身的趋势。因此形成系统化的信息管理模式,才更能凸显大数据的特性。大数据价值思维则是指海量数据及其相关性下隐藏的价值。与传统数据相比,大数据来源多元化、种类多样化、结构复杂化,数量大、相关性高。一个数据库中,成千上万个数据,来源可能都不一样,却能通过各种连接形成相关性。根据大数据的特点:体量巨大、种类繁多、流动速度快,更新频率快、价值密度低的特点[16],有用信息量并没有随着数据量的快速增长而增长,因此,发掘出海量数据的潜在价值才能算真正实现大数据价值。

2.2 “互联网+”理论

阿里研究院《互联网+研究报告》认为,“互联网+”就是指以互联网为主的一整套信息技术(包括移动互联网、云计算、大数据技术等)在经济、社会生活各部门的扩散和应用过程。《互联网+:新业态与新商业模式研究》中表述“互联网+”是基于各类信息网络(互联网或物联网)基础设施之上而开展的产业创新,以实现生产、研发、营销等流程的在线化与分布式,创新服务与制造方式,形成新业态与新模式,提高经济效率与产品服务的多样性。简单来说,“互联网+”本质上是传统产业的在线化、数据化,是基于互联网技术创新的新业态与新模式的集成。而互联网平台是“互联网+”的位面平台,是天然的数据基地,能将各类数据集中到一个位面并运用互联网数据技术以实现数据自身的增值[17]。目前企业应急信息平台对于数据的应用过程可以归纳为从数据的获取与集成、数据的分析与解释、数据的使用和处理三个过程着手,以一种系统式的模式构建自身的数据过程[18]。对于危化品应急管理信息平台的设想可以沿用“互联网+”平台理论,即将各种危化品信息数据通过这个信息平台实现信息的获取与集成、数据的分析与解释、数据的使用和处理等过程。

2.3 平台规划路线

信息平台的构建往往需要解决数据或数据分析与企业业务需求之间的动态匹配问题,包括平台应用模式,数据存储、数据分析与应用等与实际企业用户管理运用之间的有机衔接和动态应用问题。基于“大数据”与互联网平台理论基础,危化品应急管理信息平台的规划,需根据企业的业务需求和采集、应用的数据特征,从危化品信息数据、危化品生产安全管控信息、事故监测预警信息和应急救援信息等数据的采集整理及储存、内部应用分析以及内外部关联性分析应用等三大方面进行总体设计,实现数据信息与企业应用、企业与政府等外部力量数据应用完整衔接、融合。其中企业数据运行维护管理系统是实现企业数据采集与传输、数据存储、数据分析计算、数据查询追踪以及数据区域可视化等技术内容的技术基础,包括数据应用的软硬件体系和数据资源体系两大部分。该部分主要解决企业数据的采集,储存与分析问题。企业数据内部应用系统包括危化品信息应用、危化品安全管控实现方案、事故预警报警实现方案、事故应急处置实现方案以及决策指挥应用五个方面。该部分主要解决企业应急管理信息中的危化品信息、安全管控、预警报警以及应急救援等主要程序中的信息跟踪、关联、反馈、可视化及多向传输的应用问题。企业数据内外部关联性应用系统包括关联集成系统、政府应急管理数据流应用系统、其他社会救护组织数据流应用系统以及数据开放、共享应用系统四个方面。该部分主要解决企业应急管理信息链与政府部门已有应急管理信息数据链、其他社会救护组织数据链的关联与应用问题,并考虑平台数据的开放性与共享性的应用。

2.4 架构设计

图1 信息平台架构图

2.4.1 危化品信息模块

危化品的种类多样化、用途多样化使得危化品难以管理。基于目前已经建成的涵盖全国2万5000余家生产、使用、存储的危化品企业的化学品登记数据库[19],结合危化品的理化性质,灵活的采用“一书一签”[19]及“二维码识别”的标识技术为危化品创造独特的身份标识,并实行在线登记危化品标识信息是危化品信息模块主要建设思路。其中对每种不同状态的危化品进行区分标记,如液态危化品充装在瓶罐中,对瓶身绘制二维码,设置标签和说明书;对固态危化品进行包装袋、瓶身绘制二维码,设置标签和说明书。标识采集技术通过扫描二维码,进行信息采集,每个二维码中包含特定危化品的具体信息,同时对每种危化品标签增加定位功能,实现危化品位置追踪和环境信息可视化。采用大数据系统思维,将每个危化品企业作为信息终端,以互联网连接,实行企业生产和出入厂区的危化品标识通过标识采集技术采集,联网进行网络实时上传,动态生成企业危化品大数据信息网。每个企业的信息终端最终接轨到政府危化品信息模块中,形成政企危化品信息对接。

当危化品信息模块建立之后,危化品从生产、存储、使用到运输这一整个过程都将清晰化,政府部门及企业都可以实现实时、线上危化品信息的监控、预测预警及查询,包括任意节点的危化品种类、数量、存储量、存储时间、使用时间、存储地点、负责人、周边环境情况等信息。当事故发生时,也可以通过信息模块快速准确获取该事故发生地的危化品基本信息、理化性质信息、周边环境信息等。

2.4.2 危化品安全管控模块

危化品安全监控模块的建立是基于危化品标识化基础上。依托危化品标识化的信息跟踪,形成危化品在生产、存储、使用和运输过程中的日常管理、监控和应急时期的安全监控。每个企业实行各项监控系统线上联网,通过实时数据上传和数据分类存放,与政府数据网络对接,实行企业实时监控数据同步传输到政府信息网。借助信息管理平台智能化管理,企业可以根据线上监控信息及时对异常数据出现的原因进行处理及分析,及时消除风险隐患;政府部门则可以通过线上监控数据的反馈及时准确的对每个企业的整个运转过程进行安全管控。

2.4.3 危化品预测预警模块

危化品预测预警模块的建立则是基于危化品信息模块和安全管控模块的信息基础上,主要是针对危化品生产运行过程中及安全管理监控时出现的异常数据、报警信号等进行趋势预测,同时引入异常信息分析技术及专家线上分析评价系统,通过大数据分析对安全监控所获取的所有数据信息进行模糊化、整体性预测,排查可能存在的风险隐患因子,并通过线上信息输送,实现企业、政府同时接收到预测预警信息,对风险隐患及可能出现的事故及时进行预警准备及应急处置。

2.4.4 危化品联动应急救援模块

危化品联动应急救援模块主要是为应对事故应急救援形成的,其中联动的主体包括政府部门、企业及其他救援组织,以政府部门到企业为主线路,各个企业单位与其他组织形成网状连接。应急救援模块主要构建在应急救援中发挥主要作用的应急物资和应急人员两大部分。事故救援中,应急人员应包括国家和地方正规救援队伍,企业自建的专业救援队伍和一些兼职救援队伍以及社会支援组织人员,其数据信息如人员的地理位置分布、类别、规模等。应急物资应包括应急材料、仪器、救援设施设备等救援装备,具体信息数据应详细到装备的类别、数量、位置、型号和实际状态信息。企业对数据实行线上登记以及动态更新,并通过GPS卫星地图以及车联网系统,绘制全国范围、地区范围的危化品企业电子地图、应急救援人员分布电子地图和应急物资分布电子地图,并明确划分政府部门和每个企业之间、企业与企业之间、其他救援组织和企业之间的交通路线情况,实现位置信息和交通信息的可视化。同时结合危化品信息模块,在应急处理时获取全面的危化品信息,并选取适合的应急预案和应急处置方案,通过网络信息流通实现企业自身应急救援、企业互助应急救援,政企联动应急救援的开展。

3 应急管理信息平台作用分析

新型应急管理信息平台是通过互联网连接物、机、人与智能物体;通过应用感知技术获取企业应急相关信息与数据;并通过互联网将数据传输到信息平台;通过平台上的大数据分析工具对应急信息进行分析,最终反馈到企业、政府的信息接受系统,辅助应急管理工作的开展。

首先,危化品的标识化管理和网上信息录入使得化工行业中危化品信息明确化,每一个企业,每一步工艺流程中涉及到的危化品信息都能通过系统实时查询,跟踪,确保企业消除在日常生产中因不明确危化品信息而产生管理疏漏、应急处置决策失误、应急救援不及时等问题。此外,源源不断的危化品及其相关信息通过企业对接政府部门的数据流实现实时动态的信息汇总、存储、分析和处理,使得政府部门及企业单位对危化品在生产、存储、使用和运输这一全过程中实现了信息化管理,能为应急决策提供准确、全面的信息支持。

大数据应急信息平台建立将使得政府部门、危化品企业、应急救援组织机构、人员分布、应急物资存量及分布均可实现实时、动态线上电子地图划分标记,将所有危化品企业的位置关系、交通线路关系、周边环境状况、可调用的应急资源现状及分布位置等实现动态可视化,有利于政府应急管理部门及企业应急管理者根据线上地图及资源信息进行科学合理的应急资源调配及应急决策,同时有助于政府应急部门主导指挥,运用危化品信息模块和预测预警模块,协助实现危化品企业之间的互助联动救援。

4 结束语

大数据时代,危化品应急管理模式也将进行革新,以解决现代危化品企业存在的问题。在多元化管理理念的影响下,应急管理参与主体日益增多,参与渠道拓宽,一个合理、有效、科学的应急管理信息平台的建立,能够推动各个不同地区的政府部门、行业企业、主体、层面信息得到优化的交流分享,从而实现各主体更好的处理应急事件。基于大数据思维,设想构建联动应急管理信息平台,对我国危化品应急管理在获取准确信息、全面线上安全管控、科学预测预警以及合理调配应急资源,实行联动应急救援等方面起重要作用。

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