化工企業環境安全應急監控和預警管理系統的設計

張路明(大慶金橋信息技術工程有限公司，黑龍江 大慶 163316)

0 引言

化學工業發展水平與人類文明水平息息相關，在人類發展歷史上許多起到劃時代作用的標志性物件都為化工產品，而隨著人類邁入更加重視資源保護與可持續發展的21世紀，化工企業如何向更加高效環保的發展模式轉變就成為了社會各界極為重視的關鍵性問題。由于化工企業在生產過程中會牽涉諸多環節，生產規模較之一般工廠更大，其所制造的廢品及污染物也就更多，對企業自身及周邊環境的不利影響便愈發顯著。近年來化工企業環境安全事故的發生頻率呈現了穩定上升的趨勢，對于社會經濟發展產生了較為明顯的負面影響，因此為減低各方面損失，行之有效的環境安全應急監控及預警管理系統的設計與建立迫在眉睫。

1 數據采集及分析

1.1 數據采集系統

數據采集是進行后續分析工作的基礎，因此必須完善化工企業的數據采集系統，全面覆蓋數據采集的方方面面。為完善數據采集效果，化工企業應當根據自身的實際要求設定硬件設施數量，其中報警儀應當在40臺以上，無線傳輸流量計應當在10臺以上，若企業廠區規模較大則進一步提升相應數量。針對化工企業的實際情況對數據采集站點配置應急處理小屋，屋內應當配備空調、風扇、滅火器等相應設施，若監測站位置在爆炸危險區域內，則小屋內全部設施均應當滿足防爆要求。

1.2 數據傳輸系統

化工企業的數據傳輸系統應當包含信號分配器、轉換器及交換機等，具體設施視企業自身情況而定。將諸如廢水監測站或廢氣檢測站之類的數據監測站點中采集到的數據利用光電轉換器和MES交換機等設備上傳至監控中心；固定報警儀或其他監測儀表的數據也應當傳送至信號分配器之中，最后在監控中心進行收集匯總。

2 系統軟件設置

2.1 系統軟件架構

系統軟件構架應當充分考慮化工企業生產的方方面面，達到百密而無一疏的實操要求，因此其首先應當包含實際應用層面，即便于工作人員進行操作的頁面，其中應當涵蓋監控系統及應急預警系統等，并為工作人員進行詳細事務處理提供相應協助界面，使其對于化工企業的基本信息產生具體全面的認知，而為達到該種目標，應用支持層的建立亦勢在必行[1]。應用支持層應當以綜合管理工具為主，使工作人員可對用戶進行集中管理，并對涉及到數據采集與傳輸的硬件設施進行統一處理，在應用支持層面應當構建與第三方服務的協作，充分發揮硬件設施供應商短信服務及實時數據提供的價值。針對數據本身而言，應當完善數據層及數據采集層的相關設置，在數據層面對實時數據進行監管，對于化工企業本身運營涉及到的諸如環境污染、氣象、預警等相關數據進行歸納，起到為企業理論決策提供支撐的目的。數據采集應當分為離線與在線兩種，以便對各類生產及環境數據進行更為詳細的歸納收集。

2.2 系統軟件功能

系統軟件所涵蓋的功能應當完全滿足環境安全應急監控及預警管理平臺搭建的目的，首先圖控軟件可以實現對化工企業監測站點分布及相應數值的統計，并為數據庫的建立提供不可或缺的堅實基礎，其次在數據庫建立的基礎上工作人員可以對企業相關數據進行實時監控，分析其趨勢走向，并對歷史數值進行查閱審視，對曾經出現過的事件進行查詢，并根據其發生時間將事件信息及數據信息進行打印整理，建立環境安全報表，起到為決策提供詳細理論支持的目的。

其次，環境安全應急監控及預警管理平臺中必不可少的即為報警功能，根據事件緊急性區別將報警系統進行分級設置，環境安全事件危險系數越大則警報級別越高，在軟件設定過程中應當將相關處理辦法一并錄入，并使其自動記錄事件發生時間、地點及該事件發生時各監測站的相關數據，便于回顧性總結分析[2]。對既往化工企業環境安全事故進行研究，可得出一般生產事故發生前波動數據均會在DCS系統上顯示，而工作人員口口相傳的信息擴散方式對于提升突發事故處理效率而言并無利處，因此化工企業首先應當根據其自身情況對實際生產中可能存在的危險因素進行辨析，并將常規數值區間錄入軟件之中，而軟件則可通過對污染源在線監測的方式將各項數據進行比較，若數值異常即對周邊站點數據進行系統分析，判斷是否有環境污染情況發生，并直接將相關信息輸送至不同部門，大幅削弱往常口口相傳方式拖慢應急工作開展速度的弊端。在進行預警系統設計時，應當將與化工企業息息相關的天氣、周邊環境等宏觀因素納入其中，將歷史事件詳細錄入，令系統分析歷史事件發生時當地的天氣及周邊環境情況，起到為現有環境安全事件分析提供大數據理論支撐的目的，進一步提升報警系統的預判準確性，充分利用信息技術的計算優勢。

除此之外，環境安全應急監控與預警管理系統還應當包含其他功能，如物資管理及專家庫等。首先物資管理系統可以將各類應急物資進行分門別類的歸納總結，便于工作人員對其數量進行查看，并且在相應物資儲備不足時將相關信息發送至首頁，提醒相關部門及時增添救生物資，為應對突發事件起到充分的保駕護航作用。其次，專家庫的成立有利于工作人員對各種環境安全事件進行分析學習，分析其中的關聯因素并學習相關環境知識，提升其應對突發事件的應急處理能力，使環境安全事件發生之后在降低經濟及環境損害環節中功能最大的“人”的積極作用發揮到極致[3]。最后，環境安全應急監控和預警管理平臺還應當具備系統安全管理內容，要根據化工企業工作人員的崗位不同相應地予以不同權限，并給予工作人員設定數據的權限，將各監測站點的數據呈樹狀進行排列，便于工作人員的查看與定期維護。在此基礎上，系統安全管理還應當具備通信管理功能，實現數據交換能力，將數據監測站點的各項計算機設備及檢測儀器與總站緊密相連，給予相關工作人員開啟與關閉相應站點檢測儀器的權限，提升總平臺對于各站點的把控力度，保障站點的安全。為此，確認工作人員的相應權限極為重要，在設置中可充分借助當下最為流行的人臉識別系統，對工作人員進行身份認證，同時還需令其輸入查閱密碼及數據使用密碼，提升相關數據的安全性，降低數據風險事件發生的可能性。

3 環境安監和預警管理系統設計注意事項及意義

3.1 系統設計中的注意事項

化工企業環境安全應急監控和預警管理系統的設計目的在于降低相關環境安全事件發生的可能性，并提升事件發生之后的應急處理反應能力，然而具體到實際項目的設計過程中，其目的亦有了進一步的細化。在硬件設施配置方面，諸如空氣監測站、廢氣檢測站之類的監測站點的設計一定要吻合化工企業的實際情況，不可根據他人經驗而生搬硬套，各類監測站的類別及具體數目要符合企業環境安全保護的需求，而報警儀要配置完善，數量不可削減，以起到針對企業實際情況進行個性化硬件設施配置的目的。在軟件設置方面，軟件系統的架構應當以解決實際需求為導向，不可為追求美觀而設計的過于花哨，降低工作人員提取信息的能力。環境安全應急監控和預警管理平臺的搭建必然需要借助于最新的人工智能技術，但在適用中不可完全依賴人工智能的分析處理作用，應當充分發揮工作人員的主觀能動性，體現人在突發災難事件應對中的決定性意義[4]。由于平臺的搭建的核心內容在于數據，因此化工企業也需采取相關措施提升自身的數據安全性，如配備防火墻及殺毒軟件，或將數據在分類之后進行備份儲存等，將信息化為企業帶來的風險降至最低，充分利用信息技術在防控環境安全事件發生方面的優越性。

3.2 設計意義

化工行業的發展水平決定著一個國家的發展水平，化工企業對待環境安全保護的積極態度對國家執行可持續發展的環保政策具有重要意義。由于化工企業產生廢品或其他污染物的可能性遠遠高于一般企業，社會各階層對化工企業所投來的注視也就因之更多。環境安全事件不僅會對企業的經濟效益產生嚴重的負面影響，造成廠區周邊環境污染，亦會降低企業在國民心中的地位，對提升企業自身的市場競爭力十分不利。因此無論從何種角度來講，企業都必須優化自身環境安全應急監控和預警管理的能力，為其未來發展提供更好的技術支撐，做到在國家政策引導下的更好更快發展[5]。

4 結語

化工企業環境安全應急監控和預警管理系統的設計既涉及到硬件設施的配備，也涉及到軟件功能的完善。硬件設施是采集數據與傳輸數據的基礎，而軟件設施是分析數據并為工作人員提供多種應急處理便捷操作的工具。在硬件配備時應當結合化工企業的實際情況進行，對硬件種類及數量明確規定；而軟件設施則應當以提升全面監控能力及優化突發事件應急處理效率為目的，為化工企業的環境安全保障提供較為完善的技術支持。