孟巖舟 王 祥 尹 洧高級(jí)工程師

(1.上海耀客物聯(lián)網(wǎng)有限公司，上海 200040；2.北京市化工研究院，北京 100084)

0 引言

危險(xiǎn)化學(xué)品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì)，對(duì)人員、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品。在危險(xiǎn)化學(xué)品名錄中，危險(xiǎn)化學(xué)品分成3大類(lèi)28小類(lèi)：物理危險(xiǎn)16類(lèi)，健康危害10類(lèi)，環(huán)境危害2類(lèi)。在運(yùn)輸裝卸、儲(chǔ)存保管和使用危險(xiǎn)化學(xué)品的諸多環(huán)節(jié)中，其安全性引起人們廣泛關(guān)注。目前網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)已遍布各領(lǐng)域，連人們?nèi)粘Ｉ詈统鲂卸茧x不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)信息，抗擊新冠病毒也離不開(kāi)信息掃碼技術(shù)。危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管也應(yīng)該做到信息化和智能化。危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管的信息化以提升危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管能力為目標(biāo)，一方面可緩解人力資源不足，另一方面還可提高監(jiān)管效率，減少安全事故。借助物聯(lián)網(wǎng)，地理信息化、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)集成危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸工具管理系統(tǒng)、危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、危險(xiǎn)化學(xué)品查驗(yàn)管理系統(tǒng)和監(jiān)管場(chǎng)所原有的危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管信息化平臺(tái)，形成完整的危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管物流鏈信息化底賬，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品物流監(jiān)管關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)更有效的掌控。

危險(xiǎn)化學(xué)品在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中多有使用，根據(jù)《中國(guó)危化品運(yùn)輸監(jiān)管控研究報(bào)告》，我國(guó)?；樊a(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)，位居世界第二。危險(xiǎn)化學(xué)品的安全運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用事關(guān)重大，一旦出現(xiàn)事故，會(huì)影響到人們生命安全、國(guó)家財(cái)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。根據(jù)中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)公布的資料，在2011-2013年我國(guó)共發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品事故569起，其中運(yùn)輸環(huán)節(jié)事故193起，占總事故數(shù)33.9%。危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸是值得關(guān)注的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我國(guó)還有眾多高等院校和科研院所，從事教學(xué)、科研和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)工作，涉及到危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存和使用問(wèn)題，也需要對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行全程監(jiān)管，發(fā)揮其在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)有作用，避免成為事故根源。

1 危險(xiǎn)化學(xué)品相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)

危險(xiǎn)化學(xué)品因其危險(xiǎn)性質(zhì)引起各方面關(guān)注，我國(guó)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、監(jiān)管有系統(tǒng)的法律、法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)下表。

表 危險(xiǎn)化學(xué)品相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)Tab. Laws, regulations, codes and standards related to hazardous chemicals

以上法律、法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)都需要有實(shí)質(zhì)性手段來(lái)實(shí)施，這就需要加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品全過(guò)程監(jiān)管。尤其在相關(guān)學(xué)科迅速發(fā)展的現(xiàn)在，有條件、有能力提升危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管的力度與水平。

2 信息化、智能化監(jiān)管

隨著經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和科學(xué)研究的發(fā)展，危險(xiǎn)化學(xué)品在生產(chǎn)、使用、經(jīng)營(yíng)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中的安全、健康和環(huán)境問(wèn)題日益突出，由此引起的事故也引人注目。2015年8月12日，天津?yàn)I海新區(qū)天津港瑞海公司危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，造成多人死傷，并對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定影響，這是一起特別重大的生產(chǎn)安全責(zé)任事故，同時(shí)也反映出危險(xiǎn)化學(xué)品的監(jiān)管漏洞。

2.1 監(jiān)管現(xiàn)狀

由于危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)管涉及到多個(gè)相關(guān)部門(mén)，雖然有相應(yīng)法律法規(guī)依據(jù)，但迫切需要利用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的監(jiān)督管理。利用現(xiàn)代信息技術(shù)可以將監(jiān)管信息在政府有關(guān)部門(mén)之間共享，提高政府有關(guān)部門(mén)的綜合監(jiān)管能力，提高監(jiān)管水平，有效控制事故發(fā)生。危險(xiǎn)化學(xué)品智能化、信息化監(jiān)管，是當(dāng)今比較熱門(mén)的研究對(duì)象，也是多個(gè)高等院校碩士生的研究課題。

長(zhǎng)期依賴(lài)法律法規(guī)的主導(dǎo)作用而忽略危險(xiǎn)化學(xué)品安全技術(shù)的研究，使得危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理和安全技術(shù)的基礎(chǔ)較為薄弱，這也阻礙我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理體系的完善。需要深入開(kāi)展危險(xiǎn)化學(xué)品應(yīng)急信息技術(shù)的基礎(chǔ)研究工作，化學(xué)品事故應(yīng)急預(yù)案編制及應(yīng)急救援、環(huán)境修復(fù)等技術(shù)儲(chǔ)備工作，加強(qiáng)行業(yè)單位安全合作伙伴關(guān)系，加強(qiáng)交流、合作和協(xié)調(diào)，建立一套集檢測(cè)、分析、預(yù)警、應(yīng)急處置于一體的完善的應(yīng)急體系。應(yīng)充分發(fā)揮安全評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理在新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)、新農(nóng)藥等新化學(xué)品登記、現(xiàn)有危險(xiǎn)化學(xué)品管理、化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目影響評(píng)價(jià)等化學(xué)品專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)域中的作用，制定并執(zhí)行科學(xué)可行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立一套完整的符合我國(guó)國(guó)情的安全評(píng)價(jià)體系。

2.2 監(jiān)控技術(shù)基礎(chǔ)

射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)是20世紀(jì)40年代由雷達(dá)技術(shù)衍生而出，是由閱讀器通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送特定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入有效工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，獲得能量被激活，使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過(guò)內(nèi)置射頻天線(xiàn)發(fā)射出去，閱讀器的接受天線(xiàn)接收到來(lái)自標(biāo)簽發(fā)出的調(diào)制信號(hào)，經(jīng)天線(xiàn)調(diào)節(jié)器傳送到信號(hào)處理模塊，經(jīng)解調(diào)和解碼后再將有效信號(hào)送至后臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，主機(jī)系統(tǒng)則根據(jù)邏輯運(yùn)算識(shí)別標(biāo)簽身份，對(duì)不同設(shè)定作出相應(yīng)處理和控制，最終發(fā)出指令信號(hào)，控制閱讀器，來(lái)完成不同的讀寫(xiě)操作。RFID技術(shù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波不接觸快速信息交換和存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信結(jié)合數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，然后連接數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，加以實(shí)現(xiàn)非接觸式的雙向通信，從而達(dá)到識(shí)別的目的，用于數(shù)據(jù)交換，串聯(lián)起一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)。在識(shí)別系統(tǒng)中，通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)與通信。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用在危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管中。

2.3 監(jiān)管技術(shù)的研究及應(yīng)用

楊飛龍等設(shè)計(jì)一種基于無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的危險(xiǎn)化學(xué)品庫(kù)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和超級(jí)電容無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，以L(fǎng)abVIEW編寫(xiě)上位機(jī)虛擬儀器(Vinual Instrument，VI)程序，并操控整個(gè)系統(tǒng)，采用步進(jìn)電機(jī)精確定位技術(shù)，將RFID讀寫(xiě)模塊精確地運(yùn)送到目標(biāo)位置，再通過(guò)RFID模塊讀取鑲嵌于化學(xué)品包裝的RFID電子標(biāo)簽信息，或?qū)⑿聰?shù)據(jù)寫(xiě)入系統(tǒng)，最后將化學(xué)品存儲(chǔ)狀態(tài)發(fā)送至上位機(jī)中。測(cè)試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)在穩(wěn)定性和能耗等方面均能滿(mǎn)足預(yù)期的指標(biāo)要求，可應(yīng)用于危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)的日常監(jiān)管工作中。韋曉凱等將RFID技術(shù)應(yīng)用于危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)管之中，通過(guò)RFID系統(tǒng)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸工具所攜帶的電子標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸全過(guò)程自動(dòng)監(jiān)管，得以提高危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸效率和安全性，從而減少事故發(fā)生。何柳等針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室多渠道購(gòu)買(mǎi)不易管理、危險(xiǎn)品閑置浪費(fèi)、調(diào)劑渠道不暢等問(wèn)題進(jìn)行分析，提出依托電子商務(wù)平臺(tái)管理高校危險(xiǎn)化學(xué)品模式，介紹該平臺(tái)的特點(diǎn)和使用要求，為高校實(shí)驗(yàn)室實(shí)施和推廣危險(xiǎn)化學(xué)品規(guī)范管理模式提供借鑒和啟示。趙倩結(jié)合運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、GIS等多項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)?；肺锪鞅O(jiān)控預(yù)警的控制平臺(tái)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集融合傳輸危險(xiǎn)化學(xué)品物流儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的地理位置信息、運(yùn)行狀態(tài)特征、?；匪幁h(huán)境參數(shù)，分析運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行路線(xiàn)安全、駕駛員操作狀態(tài)，對(duì)?；肺锪鬟M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析總結(jié)產(chǎn)生?；肺锪魇鹿实奶卣饕蛩氐膮?shù)閾值，平臺(tái)監(jiān)測(cè)到相應(yīng)參數(shù)達(dá)到臨界閾值時(shí)，可按照預(yù)先設(shè)定的預(yù)警決策方案自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并分級(jí)采取合理的處理決策方案。郭凌等提出源于無(wú)線(xiàn)電傳感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別等技術(shù)的危險(xiǎn)化學(xué)品物流預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)危化品物流車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警，以GIS為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)平臺(tái)，以傳感網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)源，以GNSS作為空間定位手段，數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理平臺(tái)，以移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)或北斗短報(bào)文為無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式，以安全管理、數(shù)據(jù)挖掘、模型預(yù)測(cè)為研究方法，同時(shí)集成終端自控系統(tǒng)，安全分析與管理系統(tǒng)、報(bào)警預(yù)警系統(tǒng)。其中無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、GPS技術(shù)、信息融合技術(shù)等都是支撐物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步深入發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)。吳彥杰等通過(guò)基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品運(yùn)輸車(chē)輛的云計(jì)算管理平臺(tái)系統(tǒng)，建立智能車(chē)聯(lián)感知前端、智能車(chē)聯(lián)云平臺(tái)和智能車(chē)連應(yīng)用平臺(tái)，構(gòu)建統(tǒng)一的智能車(chē)聯(lián)管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“感/傳、云/管、端/用”的有機(jī)結(jié)合，充分利用GPS/北斗導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及機(jī)器視覺(jué)和人工智能的相關(guān)技術(shù)成果，搭建架構(gòu)全程動(dòng)態(tài)監(jiān)控的智能車(chē)聯(lián)管控系統(tǒng)，為實(shí)時(shí)監(jiān)控危險(xiǎn)品運(yùn)輸全管理提供安全、可靠的解決方案。王興紅以危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為研究目標(biāo)，運(yùn)用先進(jìn)的聲音、視頻、光感、溫度、壓力、煙感和RFID等多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控危化品各環(huán)節(jié)安全運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式、精細(xì)化、智能化的安全監(jiān)管，大大提高了安全監(jiān)管效率。錢(qián)其沛等針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)強(qiáng)安全、低風(fēng)險(xiǎn)、高效管理的要求，結(jié)合遠(yuǎn)程攝像、Wi-Fi、藍(lán)牙、RFID、傳感器(溫濕度、氣體)及小車(chē)巡檢等相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建?；穫}(cāng)庫(kù)的監(jiān)控和巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以記錄?；沸畔?，對(duì)危化品倉(cāng)庫(kù)氣體環(huán)境及溫濕度參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人小車(chē)的巡檢，并運(yùn)用攝像頭拍攝周?chē)h(huán)境的影像至電腦端，具有交互式和創(chuàng)新性。

2.4 推行信息化、智能化建議

隨著經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和科學(xué)研究的可持續(xù)發(fā)展，危險(xiǎn)化學(xué)品的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，和人類(lèi)生活、作業(yè)的交集也會(huì)越來(lái)越密集，雖然國(guó)家對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、流通、采購(gòu)及使用環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格法律規(guī)范，但目前多數(shù)危險(xiǎn)化學(xué)品的管理及使用單位還在用傳統(tǒng)手段監(jiān)管，大量依賴(lài)主觀自覺(jué)，缺少有效的信息化、智能化管理手段，給監(jiān)管部門(mén)帶來(lái)極大不便，影響監(jiān)管效率，也容易釀成安全事故。結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)管力量及科技技術(shù)手段，提出如下建議：

(1)建設(shè)監(jiān)管技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，共享信息。危險(xiǎn)化學(xué)品的安全監(jiān)管涉及到多個(gè)相關(guān)部門(mén)，如交通、公安、質(zhì)檢、安全監(jiān)管等，人員配置又相對(duì)不足?？赏ㄟ^(guò)平臺(tái)達(dá)到企業(yè)信息、管理信息、運(yùn)輸車(chē)輛信息、人員信息等數(shù)據(jù)共享，提高監(jiān)管、執(zhí)法效率。

(2)利用現(xiàn)有研究成果，及早發(fā)現(xiàn)隱患，降低風(fēng)險(xiǎn)。利用傳感器、無(wú)人機(jī)、無(wú)線(xiàn)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等技術(shù)，快速發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)排除，降低事故發(fā)生的概率。

(3)提高專(zhuān)業(yè)人員的安全意識(shí)水平。通過(guò)平臺(tái)和手機(jī)終端隨時(shí)了解行業(yè)事故案例分析和相關(guān)知識(shí)普及，使培訓(xùn)教育更生動(dòng)、更靈活，有利于專(zhuān)業(yè)人員安全意識(shí)的提升。

3 結(jié)論

采用先進(jìn)的信息化、智能化技術(shù)全過(guò)程監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品已迫在眉睫，同時(shí)科學(xué)研究已經(jīng)證明，基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、GIS以及云計(jì)算等技術(shù)建設(shè)集成危險(xiǎn)化學(xué)品管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)運(yùn)輸、儲(chǔ)存使用、報(bào)廢回收全生命周期的安全管控。新技術(shù)的運(yùn)用及監(jiān)管平臺(tái)的推廣有助于提升危險(xiǎn)化學(xué)品行業(yè)的整體安全水平。