大數據技術在城市危化品監管過程中的功能應用

肖世東

（滁州市應急管理局監察支隊，安徽滁州 239000）

近年來，與城市危化品相關的重大安全事故時有發生，且事故具有突發性、復雜性和危害性，往往會衍生出燃燒、爆炸、泄漏等嚴重后果，造成經濟損失、環境污染、生態破壞、人員傷亡等一系列的嚴重社會問題。為了遏制危化品安全事故，國家出臺了一系列政策文件，要求全面加強危化品安全生產監管。

通過城市危化品行業安全監管信息系統建設，以危化品全流程動態監測與應急管理系統幫助城市危化品監管部門實現以危化品從購入到廢棄全生命周期的安全管理為中心，加強源頭管控，相互協同，分段監管，是落實城市危化品全生命周期企業主體責任和政府監管責任的有效抓手[1]。

1 城市危化品監管存在的難點

1.1 管控過程風險構成復雜

危化品自身性質具有成分復雜、大多具有易燃、易爆、易腐蝕等特性，還可能包括一些特殊的化學性質。在生產、儲存、運輸和使用等環節容易引發中毒、窒息、高處墜落、火災、爆炸等多種類型的危險事故，容易引發大量人員傷亡和財產損失等災難性后果。同時，隨著交互環境的變化，道路、水路、橋梁等不同環境對危化品的儲存、運輸等條件有著不同的要求，進一步疊加了管控的風險因素，導致安全生產和應急管理工作在付出巨大投入的情況下，重大事故仍時有發生。

1.2 管控技術亟待變革

對于城市環境內的危化品分級管理體系尚缺乏總體規劃，相關的法律標準不夠健全，不同監管對象的性質分類不夠明晰，目前的管控工作中，雖然針對不同的管理目標，提出了多種措施和手段，但大部分的管控方法還處在人工處理階段，針對危化品管控的風險設定與分析技術不夠完善，缺乏對數據的高效分析，始終未能與當今的計算機及移動互聯技術相結合，使得安全風險管控滯后于現代化信息發展的水平，風險管理方式和模式也亟待變革。

1.3 交叉管理導致管理難度加大

危化品從生產到使用各個環節的物質轉化過程非常復雜，因為該過程是開放的、不確定的，受環境影響很大，同時由于受資源限制及安全環保管控的要求和企業自身的各種原因，如持續存在技術落后、人員專業素質不高、安全環保條件不足等問題，增加了涉及領域和范圍，導致政府職能機構在危化品管理涉及安全監管、道路運輸、規劃處置等多個方面涉及的眾多部門，存在多頭執法、職能交叉等造成部門之間管理效能不足情況，導致整體管理難度很大。

1.4 監管體系信息孤島現象嚴重

針對危化品監管，城市各部門建設了自己的業務系統，由于這些業務系統建設時并沒有統一規劃，形成了一座座數據孤島的同時，又缺乏強有力的數據匯聚共享機制，導致日常監管的信息不對稱、系統不集成、機制不健全。盡管各地持續加大了事故應急救援體系的建設力度，應急處置專業隊伍不斷充實，但是由于應急救援資源配置無法依托監管體系合理配置和調度，在進行應急處置初期，執行不高效、力量不集中、協調不順暢的情況時有發生。

2 大數據監管體系總體架構與應用

基于3S（GIS、RS、GPS）、數字孿生等可視化技術，集成物聯網、云計算大數據分析、移動互聯等高新技術，構建能夠覆蓋城市危化品管理全過程、全方位的集信息采集、回饋、風險監測預警、安監執法和應急處突資源管理為一體的城市危化品行業安全監管系統，實現轄區內危化品儲存、運輸和使用安全監管的信息化、智能化和可視化[2]。

2.1 危化品綜合信息管理

綜合信息管理為城市危化監管提供相關生產和經營單位基本信息管理，包含危險化學品采購、運輸、出入庫、儲存、分裝、使用、廢棄處置等環節的安全監管相關生產和經營單位基本信息、企業分類信息、人員信息、儲存設施信息、包裝物信息、包裝物產權信息、車輛信息和使用單位實名卡信息的管理，為監督管理部門掌握及時有效的危險化學品企業信息、提供對危險化學品企業的全面管理提供數據基礎。

2.2 危化品全流程信息采集管理

危化品全流程信息采集功能主要幫助城市危險化學品監督管理部門加強對危化品各環節的信息掌握，對監管對象的生產信息、經營信息、儲存信息、使用信息、包裝物擴展信息等進行全流程管理，從而為全流程追溯、監督管理、企業智能評估分級提供準確和有效數據支撐。同時支持企業向相關監督管理部門報送狀態監控，方便監督管理部門掌握企業報送狀態，督促監管對象按時準確上報包括采購、運輸、出入庫、儲存、分裝、使用以及廢棄處置等環節的信息。

2.3 危化品全流程追溯管理

危化品全流程追溯結合不同危險化學品管理要求，根據危險化學品全生命周期各環節的特性以及在流轉過程中所用的標識信息，經過梳理分析，建立數據追溯的規則，從而達到整個生命周期各環節數據的全覆蓋且可追溯。

2.4 危化品全流程預警信息管理

根據我國城市危化品監管要求，危化品合規性需要進行全流程信息監測，對違規信息進行及時預警及反饋。危化品全流程預警信息主要針對危化品使用證件預警、危化品超量預警、危化品超類預警、危化品違規預警等信息進行管理，及時發現問題反饋到相關企業[3]。

2.5 危化品運輸管控

危化品運輸環節的管控難度大，在城市內的運輸車輛應能夠及時掌握運輸車情況，所有預警都應當有閉環處理流程機制。通過構建可視化三維路網建設車路協同數字孿生平臺，利用多線程動態渲染數字孿生引擎、融合感知和深度學習技術實現城市高精度仿真，涵蓋行駛過程、歷史軌跡管理、違章及預警管理等。

2.6 智能物聯網采集管理

通過綜合利用視頻、GIS、藍牙、二維碼等物聯網先進技術，集合智能物聯設備、系統、方法，建立一套服務于危險化學品儲存場所（中間倉、儲存柜）的智能物聯解決方案。智能物聯采集子系統包括企業自有的危險化學儲存柜/中間倉、危險化學品智能儲存物聯終端（含藍牙鎖）及物聯管理系統組成。幫助危險化學品儲存單位進行管理，并采集危險化學品使用環節信息，為全流程追溯及大數據分析打下基礎[4]。

2.7 危化品應急管理

危化品應急管理貫穿于整個應急流程中，系統功能涵蓋應急管理工作常態和非常態下的業務需求。在常態下，主要完成應急的日常綜合業務管理、對資源數據、預案等信息的維護管理，實現對于重大危險源的監管和對安全生產事故隱患的整改治理，并通過培訓考核、應急演練提升應急能力。在非常態下，能夠結合GIS、GPS、大屏幕等條件和手段，綜合調用各類數據庫的應急資源信息，進行輔助決策、調度指揮和總結評估，實現危化品應急管理和協調指揮工作的信息化和智能化。

2.8 輔助決策支持

基于積累的數據，實現多維度統計分析，便于監管部門進行輔助決策分析。同時，依據預警原因分析、統計報告、數據圖表等方式，對危險行為實施分析，結合時間維度、空間維度進行全面多維的分析查詢與可視化。最終對系統產生的數據進行治理、挖掘、統計及分析，形成管理看板，以便于持續改進危化品運輸、倉儲環節的風險管控工作。

3 核心技術

3.1 區塊鏈技術在全流程監管的落地

基于區塊鏈技術，將危化品全流程安全監管信息上鏈管理，既真實、無法篡改，又滿足各部門信息查詢共享，同時可作為信息追溯的核心支撐。

3.2 數字孿生技術在全流程監管全面應用

基于數字孿生技術，對危化品施行全天候、全過程實時監測，對各類違規行為及風險隱患進行實時預警，同時集成各種應急裝備、物資、隊伍等資源信息，以備在緊急情況時能夠為應急救援和現場處置提供技術和決策支持。

3.3 5G+AI+知識圖譜+數字孿生的智能化技術融合應用

通過將5G、AI深度學習、知識圖譜、數字孿生等技術有效融合，整合分析危化品企業業務系統、運輸車輛管理系統、安監OA系統、安監GIS服務平臺、城市安全生產執法監察信息系統、應急指揮系統等用于支撐城市危化品行業監管系統的各類數據，用以豐富智能化輔助決策手段，解決城市危化品基層監管執法能力不足的問題。

3.4 風險管控預警評估

當信息規模達到一定體量后，基于安全風險評估的模型算法，利用計算機對風險信息進行自動和智能化判別，實現第一時間進行“風險預警”。同時以快速動態的評估方法，快速對安全風險并進行等級評估，并能夠隨著構成安全風險的因子變化動態調整綜合風險等級。可以極大改善人工分析的效率，并且提高風險預警的客觀性。

4 未來展望

大數據應用是城市危險化學品風險管控未來發展、研究的一個重要目標。隨著危化品安全風險數據的不斷積累，大數據深度挖掘和融合的條件已經具備。依托人工智能在城市危化品風險管控、隱患排查治理智能化管理方面提升自動進行危化品風險辨識與評估能力，減輕企業壓力，提高風險辨識、評估與管控的水平和效能，是危化品安全監管在“十四五”時期深化城市危化品管理相關工作，是以科技和信息化推進城市危化品安全治理體系和治理能力現代化的重要途經。