危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)系統(tǒng)V1.0的研究與實(shí)現(xiàn)

姚丹丹

(遼寧省安全科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110004)

0 引言

危險(xiǎn)化學(xué)品是具有毒性、易燃、易爆等危險(xiǎn)性的化學(xué)物質(zhì)。在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中，如果管理不當(dāng)，很容易引發(fā)火災(zāi)、爆炸、泄漏等意外事故，給人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)帶來極大的危害。因此，如何準(zhǔn)確識(shí)別危險(xiǎn)化學(xué)品的重大危險(xiǎn)源并分級(jí)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，成為保障人民群眾生命安全和防止危險(xiǎn)化學(xué)品事故發(fā)生的重要任務(wù)。

危險(xiǎn)化學(xué)品的種類很多，包括易燃、易爆、有強(qiáng)烈腐蝕性、有毒和有放射性等物質(zhì)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)《全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標(biāo)簽制度》(GHS)，我國(guó)制定了化學(xué)品危險(xiǎn)性分類和標(biāo)簽規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)，確立了化學(xué)品危險(xiǎn)性28 類的分類體系。此外，我國(guó)還制定了《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄(2015版)》來規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品的管理，該目錄對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行了分類，包括易燃液體、易燃固體、氧化劑、毒性物質(zhì)、放射性物質(zhì)等28 類，這些分類有助于對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)估。

為了保障人民群眾的生命安全，我國(guó)制定了一系列規(guī)定和條例來管理危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源。例如，《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》規(guī)定了重大危險(xiǎn)源安全評(píng)估報(bào)告的內(nèi)容和要求，該規(guī)定要求評(píng)估報(bào)告應(yīng)當(dāng)客觀公正、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、內(nèi)容完整、結(jié)論明確、措施可行，并包括評(píng)估的主要依據(jù)、重大危險(xiǎn)源的基本情況、事故發(fā)生的可能性及危害程度、個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)值等內(nèi)容。此外，還有《危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)重大危險(xiǎn)源開車前安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告制度(試行)》等規(guī)定。

除了規(guī)定和條例，我國(guó)還制定了《全國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品安全風(fēng)險(xiǎn)集中治理方案》來加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品的管理，該方案強(qiáng)調(diào)了危險(xiǎn)化學(xué)品涉及行業(yè)領(lǐng)域廣、鏈條長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)大、治理任務(wù)重的特點(diǎn)。為有效防范化解危險(xiǎn)化學(xué)品重大安全風(fēng)險(xiǎn)，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定，該方案提出了一系列措施，包括加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)管、完善危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品事故應(yīng)急救援等。

總之，危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源需要進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)估，以保障人民群眾的生命安全和防止危險(xiǎn)化學(xué)品事故的發(fā)生。

1 分級(jí)系統(tǒng)的研究

1.1 軟件運(yùn)行環(huán)境

1.1.1 硬件要求

處理器主頻：2 GHz 及以上；

內(nèi)存：2 G 及以上。

1.1.2 軟件要求

系統(tǒng)：windows10 64 位系統(tǒng)；

運(yùn)行環(huán)境：MATLAB R2020b 及以上版本、MATLAB Compiler 2.1 及以上版本。

1.2 軟件的技術(shù)特點(diǎn)

本軟件基于MATLAB R2020b 開發(fā)，運(yùn)用其中的App designer 功能設(shè)計(jì)出原始的*.m 文件和*.fig 文件，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用MATLAB 自帶的MATLAB Compiler 編譯器對(duì)*.m 文件和*.fig 文件進(jìn)行編譯，編譯成可脫離MATLAB 環(huán)境的能夠獨(dú)立執(zhí)行的*.exe 文件，只要在安裝MATLAB Compiler(可獨(dú)立安裝，且安裝文件很小)的電腦上都可以運(yùn)行本軟件，成功降低了本軟件的運(yùn)行環(huán)境要求，提高了可移植性。本軟件在用戶界面上具有人機(jī)交互、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，軟件打開后只需要用戶點(diǎn)擊需要的功能，就可以完成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)，為數(shù)據(jù)計(jì)算提供便利。軟件運(yùn)行基于輸入?yún)?shù)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行占用內(nèi)存小，并且軟件基于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)，可移植性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展。

1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于MATLAB Compiler 開發(fā)，能夠快速識(shí)別危險(xiǎn)化學(xué)品的臨界量和校正系數(shù)，并通過輸入實(shí)際存在量，完成危險(xiǎn)化學(xué)品的重大危險(xiǎn)源辨識(shí)。同時(shí)，該系統(tǒng)還能夠根據(jù)用戶輸入的校正系統(tǒng)，計(jì)算重大危險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如下：

(1) 配置計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境。在打開軟件之前需要安裝MATLAB Compiler。

(2) 完成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)。用戶通過下拉式菜單選擇相應(yīng)的化學(xué)品CAS 號(hào)，系統(tǒng)能夠快速獲取該化學(xué)品的臨界量和校正系數(shù)，并在表格中顯示。用戶輸入實(shí)際存在量q后，系統(tǒng)能夠計(jì)算該化學(xué)品的重大危險(xiǎn)源辨識(shí)情況。

(3) 完成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級(jí)。用戶輸入該危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源廠區(qū)外暴露人員的校正系數(shù)α，系統(tǒng)能夠根據(jù)公式計(jì)算出該化學(xué)品的重大危險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)R，并在表格中顯示。

(4) 退出軟件。用戶通過點(diǎn)擊“×”按鈕，即可退出本軟件。

1.4 軟件的主要功能

(1) 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)；

(2) 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級(jí)。

1.5 軟件開發(fā)流程

首先初始化，檢測(cè)當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境，然后依據(jù)用戶需要，選擇化學(xué)品CAS，再根據(jù)求和結(jié)果，若結(jié)果<1，辨識(shí)結(jié)果為“未構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源”，否則，辨識(shí)結(jié)果為“構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源”，最后輸入暴露人員校正系數(shù)α，計(jì)算R值，得到重大危險(xiǎn)源級(jí)別，如圖1 所示。

圖1 軟件流程圖

綜上所述，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的臨界量、校正系數(shù)、重大危險(xiǎn)源辨識(shí)和分級(jí)等關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算，能夠快速、準(zhǔn)確地對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和控制。

2 軟件開發(fā)過程

2.1 需求分析

在軟件開發(fā)的初期，對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)系統(tǒng)的需求進(jìn)行了分析，采取了多種方式，包括與用戶進(jìn)行面對(duì)面交流、問卷調(diào)查和文獻(xiàn)研究等。通過這些方式，了解用戶對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)的需求，為軟件開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

2.2 設(shè)計(jì)階段

在設(shè)計(jì)階段，根據(jù)需求分析結(jié)果，確定了軟件的功能模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)等。在軟件界面設(shè)計(jì)方面，以用戶體驗(yàn)為核心，注重界面的易用性和美觀性，保證用戶能夠快速上手使用軟件。

2.3 編碼實(shí)現(xiàn)

在編碼實(shí)現(xiàn)階段，采用了MATLAB 編程語言，采用MVC(Model-View-Controller)架構(gòu)，將數(shù)據(jù)處理、圖形界面和用戶交互等分離，方便軟件的維護(hù)和擴(kuò)展。同時(shí)，還利用MATLAB Compiler 將程序編譯成可執(zhí)行文件，以便用戶能夠方便地使用軟件。

2.4 測(cè)試和優(yōu)化

在測(cè)試和優(yōu)化階段，對(duì)軟件進(jìn)行了全面的功能測(cè)試和性能測(cè)試，修復(fù)了軟件中存在的錯(cuò)誤和不足，提高了軟件的穩(wěn)定性。

3 功能實(shí)現(xiàn)

打開MATLAB 軟件，打開Memory_network_stockanalysis_software.m 并 運(yùn) 行，打 開Memory_network_stockanalysis_software.fig 軟件界面。

(1)成功初始化和配置用戶環(huán)境后，會(huì)顯示軟件界面，如圖2 所示。

圖2 軟件界面

(2)運(yùn)行本軟件后，用戶點(diǎn)擊下拉式菜單選擇CAS，顯示Q、β參數(shù)，如圖3 所示。

圖3 輸入Q 界面

(3)用戶輸入q參數(shù)，點(diǎn)擊calculator 按鈕，可計(jì)算∑q/Q，如圖4 所示。

圖4 點(diǎn)擊calculator 按鈕界面

示例代碼如下：

(4)用戶輸入α，點(diǎn)擊Rcal，計(jì)算R值，顯示分級(jí)結(jié)果，如圖5 所示。

圖5 計(jì)算R 值，顯示分級(jí)結(jié)果

示例代碼如下：

4 結(jié)論

危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)系統(tǒng)的開發(fā)，為危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)提供了一種快速、準(zhǔn)確、可靠的危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)工具。該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、計(jì)算準(zhǔn)確、界面美觀等優(yōu)點(diǎn)，能夠幫助企業(yè)快速進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)分級(jí)，并為企業(yè)提供決策支持。同時(shí)，該系統(tǒng)也為危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)提供了一定的保障，未來將繼續(xù)改進(jìn)和完善該系統(tǒng)，為用戶提供更好的服務(wù)。