基于物聯(lián)網(wǎng)的危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理的探討

摘要：危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理包含有安全生產(chǎn)、安全儲(chǔ)存與安全運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程，為了減少危化品安全管理中可能出現(xiàn)的安全事故，結(jié)合功能強(qiáng)大并可靠的物聯(lián)網(wǎng)與危化品管理，設(shè)計(jì)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品安全管理系統(tǒng)，通過(guò)分析功能需求確定系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)，使用這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到幫助危化品在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸方面的安全管理的目的，提高了危化品安全生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的安全性，保障了人員安全與資源安全。

關(guān)鍵詞：安全生產(chǎn)；物聯(lián)網(wǎng)；危險(xiǎn)化學(xué)品；安全管理

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003 6970.2016.05.008

本文著錄格式：尹璐琳.基于物聯(lián)網(wǎng)的危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理的探討[J].軟件，2016，37（5）：28-30

0.引言

危險(xiǎn)化學(xué)品最常見(jiàn)的有天然氣、氨氣、氫氣、汽油和液化石油氣等，這些危化品不僅易燃易爆還有劇毒等危害。因此，危化品運(yùn)輸工作極其重要又難度大，而運(yùn)輸事故具有突發(fā)性、影響范圍廣和危害性大等特點(diǎn)，這使得在危化品運(yùn)輸過(guò)程中的監(jiān)控應(yīng)該更加技術(shù)化、綜合化。不僅如此，危化品的安全管理還有安全生產(chǎn)與安全儲(chǔ)存，只有利用先進(jìn)技術(shù)來(lái)完成對(duì)危化品安全生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控管理，才能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源并進(jìn)行有效處理。

本文利用功能強(qiáng)大、應(yīng)用范圍廣且發(fā)展前景良好的物聯(lián)網(wǎng)以及它的關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)，建立基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品安全管理系統(tǒng)，完成對(duì)這個(gè)系統(tǒng)所需功能的分析并以此劃分系統(tǒng)各個(gè)層次的具體設(shè)計(jì)，通過(guò)建立這個(gè)系統(tǒng)來(lái)加強(qiáng)危化品的在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中的安全管理，減少或避免發(fā)生可能導(dǎo)致人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染等重大安全事故。

1.物聯(lián)網(wǎng)與危化品

1.1物聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，是一種萬(wàn)物相連的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)成員都是帶有特定標(biāo)簽的獨(dú)特個(gè)體，并且個(gè)體之間可按照一定通信協(xié)議通過(guò)特定傳感設(shè)備進(jìn)行通信。物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)和任何物體的連接，也就是說(shuō)無(wú)論是在白天還是夜晚、無(wú)論是在室內(nèi)還是室外以及不管是人與人之間還是人與物、物與物等不同情況下，物聯(lián)網(wǎng)都能很好地實(shí)現(xiàn)可靠的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有射頻識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和云計(jì)算等。其中，射頻識(shí)別技術(shù)是利用射頻信號(hào)的空間耦合作用完成零接觸的信息傳遞，以此實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽信息識(shí)別，傳感技術(shù)則是利用敏感的傳感器感受被測(cè)量以獲取未知參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)主要是M2M技術(shù)，即用于實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器與系統(tǒng)這三者之間的通信連接的技術(shù)，云計(jì)算是一種使用分布式計(jì)算并結(jié)合其他計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高性能技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)的相互作用實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高效、可靠、強(qiáng)大并智能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

1.2物聯(lián)網(wǎng)在危化品管理方面的應(yīng)用展望

危化品安全管理是一個(gè)涵蓋生產(chǎn)、儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程的大型管理系統(tǒng)，其中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)的出錯(cuò)都會(huì)導(dǎo)致十分嚴(yán)重的后果，因此，對(duì)每一個(gè)流程的嚴(yán)格監(jiān)控管理需要得到更可靠并完善地落實(shí)。物聯(lián)網(wǎng)具有可靠通信網(wǎng)絡(luò)與可識(shí)別化等特點(diǎn)，非常適合用于建立危化品安全管理系統(tǒng)。在安全生產(chǎn)方面，物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)對(duì)工作人員、生產(chǎn)設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等各種有效參數(shù)的探測(cè)來(lái)確保生產(chǎn)過(guò)程的安全。在安全儲(chǔ)存方面，同樣是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對(duì)各個(gè)危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)存點(diǎn)的有效探測(cè)來(lái)反饋是否有危險(xiǎn)。在安全運(yùn)輸方面，利用物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)輸車輛等運(yùn)輸工具上的信息反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中危化品的安全監(jiān)控。

2.基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)功能需求分析

目前危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理方面還存在著諸多問(wèn)題亟待解決，主要有在監(jiān)控管理工作中人力投人過(guò)多、信息共享性與同步性差、對(duì)危化品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控難度大和危化品容器存在的安全隱患未能解決等問(wèn)題。因此，為了有效解決危化品在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的人員、運(yùn)輸工具、危化品和環(huán)境等因素的安全問(wèn)題，需要使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一個(gè)具有自動(dòng)識(shí)別、通信、定位、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)監(jiān)控和高效處理等能力的危化品安全管理系統(tǒng)。

整個(gè)危化品安全管理系統(tǒng)功能主要有：自動(dòng)識(shí)別與感知、通信、數(shù)據(jù)處理、定位、監(jiān)控。自動(dòng)識(shí)別使用RFID，即射頻識(shí)別技術(shù)，感知?jiǎng)t使用傳感器，讓每一個(gè)個(gè)體如人員、危化品和車輛等都帶上獨(dú)特電子標(biāo)簽與傳感器設(shè)備，另外還有環(huán)境中應(yīng)該布置大量傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)接收器識(shí)別這些標(biāo)簽的情況以及傳感器的信息收集并反饋確保實(shí)現(xiàn)對(duì)這些個(gè)體或環(huán)境的安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。通信功能的實(shí)現(xiàn)借助于一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò)，建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議與合理的鏈路實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間快速有效實(shí)時(shí)通信。數(shù)據(jù)處理結(jié)合云計(jì)算技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理工作。定位主要針對(duì)危化品運(yùn)輸車輛等運(yùn)輸工具進(jìn)行GPS技術(shù)的定位，使危化品運(yùn)輸?shù)玫桨踩行У谋O(jiān)控。監(jiān)控功能依靠上文提到的自動(dòng)識(shí)別與感知與定位，根據(jù)重要數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理模塊后反饋的處理結(jié)果進(jìn)行后續(xù)工作，如有異常則立即啟動(dòng)緊急報(bào)警裝置，避免發(fā)生安全事故。

2.2系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)危化品安全管理系統(tǒng)的各方面功能的分析，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將系統(tǒng)各部分歸類為以下幾個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層、控制層、應(yīng)用層。感知層包括RFID技術(shù)自動(dòng)識(shí)別、傳感器感知和GPS定位，通過(guò)這些方法收集到多種數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)建立通信網(wǎng)絡(luò)使感知層的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)狡渌麑印Ｌ幚韺訉?shí)現(xiàn)對(duì)收集到的各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理分析，包括識(shí)別數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)等。控制層將經(jīng)過(guò)處理層處理后的各類型數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，以判斷是否有異常，為及時(shí)處理安全問(wèn)題提供支持。應(yīng)用層為建立于其他層次基礎(chǔ)上的各類應(yīng)用平臺(tái)，向用戶提供各類業(yè)務(wù)功能。

3.結(jié)語(yǔ)

本文討論了物聯(lián)網(wǎng)與危化品安全管理的結(jié)合運(yùn)用，從系統(tǒng)功能分析到確定各層次部分設(shè)計(jì)，完成了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為危化品的安全生產(chǎn)、安全儲(chǔ)存與安全運(yùn)輸工作提供可靠技術(shù)支持，提高了危化品管理的安全性與效率，為避免危化品在各種情況下發(fā)生安全事故而導(dǎo)致一系列的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失與環(huán)境污染等嚴(yán)重后果做出了貢獻(xiàn)。對(duì)于危化品安全管理系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)與方法以及應(yīng)用模式等問(wèn)題還需進(jìn)一步探討，并且物聯(lián)網(wǎng)具有良好的發(fā)展前景，未來(lái)技術(shù)也將步入更成熟的階段，與危化品安全管理的結(jié)合也勢(shì)必會(huì)更完善與可靠。