化工企业环境安全应急监控和预警管理系统的设计

张路明(大庆金桥信息技术工程有限公司，黑龙江 大庆 163316)

0 引言

化学工业发展水平与人类文明水平息息相关，在人类发展历史上许多起到划时代作用的标志性物件都为化工产品，而随着人类迈入更加重视资源保护与可持续发展的21世纪，化工企业如何向更加高效环保的发展模式转变就成为了社会各界极为重视的关键性问题。由于化工企业在生产过程中会牵涉诸多环节，生产规模较之一般工厂更大，其所制造的废品及污染物也就更多，对企业自身及周边环境的不利影响便愈发显著。近年来化工企业环境安全事故的发生频率呈现了稳定上升的趋势，对于社会经济发展产生了较为明显的负面影响，因此为减低各方面损失，行之有效的环境安全应急监控及预警管理系统的设计与建立迫在眉睫。

1 数据采集及分析

1.1 数据采集系统

数据采集是进行后续分析工作的基础，因此必须完善化工企业的数据采集系统，全面覆盖数据采集的方方面面。为完善数据采集效果，化工企业应当根据自身的实际要求设定硬件设施数量，其中报警仪应当在40台以上，无线传输流量计应当在10台以上，若企业厂区规模较大则进一步提升相应数量。针对化工企业的实际情况对数据采集站点配置应急处理小屋，屋内应当配备空调、风扇、灭火器等相应设施，若监测站位置在爆炸危险区域内，则小屋内全部设施均应当满足防爆要求。

1.2 数据传输系统

化工企业的数据传输系统应当包含信号分配器、转换器及交换机等，具体设施视企业自身情况而定。将诸如废水监测站或废气检测站之类的数据监测站点中采集到的数据利用光电转换器和MES交换机等设备上传至监控中心；固定报警仪或其他监测仪表的数据也应当传送至信号分配器之中，最后在监控中心进行收集汇总。

2 系统软件设置

2.1 系统软件架构

系统软件构架应当充分考虑化工企业生产的方方面面，达到百密而无一疏的实操要求，因此其首先应当包含实际应用层面，即便于工作人员进行操作的页面，其中应当涵盖监控系统及应急预警系统等，并为工作人员进行详细事务处理提供相应协助界面，使其对于化工企业的基本信息产生具体全面的认知，而为达到该种目标，应用支持层的建立亦势在必行[1]。应用支持层应当以综合管理工具为主，使工作人员可对用户进行集中管理，并对涉及到数据采集与传输的硬件设施进行统一处理，在应用支持层面应当构建与第三方服务的协作，充分发挥硬件设施供应商短信服务及实时数据提供的价值。针对数据本身而言，应当完善数据层及数据采集层的相关设置，在数据层面对实时数据进行监管，对于化工企业本身运营涉及到的诸如环境污染、气象、预警等相关数据进行归纳，起到为企业理论决策提供支撑的目的。数据采集应当分为离线与在线两种，以便对各类生产及环境数据进行更为详细的归纳收集。

2.2 系统软件功能

系统软件所涵盖的功能应当完全满足环境安全应急监控及预警管理平台搭建的目的，首先图控软件可以实现对化工企业监测站点分布及相应数值的统计，并为数据库的建立提供不可或缺的坚实基础，其次在数据库建立的基础上工作人员可以对企业相关数据进行实时监控，分析其趋势走向，并对历史数值进行查阅审视，对曾经出现过的事件进行查询，并根据其发生时间将事件信息及数据信息进行打印整理，建立环境安全报表，起到为决策提供详细理论支持的目的。

其次，环境安全应急监控及预警管理平台中必不可少的即为报警功能，根据事件紧急性区别将报警系统进行分级设置，环境安全事件危险系数越大则警报级别越高，在软件设定过程中应当将相关处理办法一并录入，并使其自动记录事件发生时间、地点及该事件发生时各监测站的相关数据，便于回顾性总结分析[2]。对既往化工企业环境安全事故进行研究，可得出一般生产事故发生前波动数据均会在DCS系统上显示，而工作人员口口相传的信息扩散方式对于提升突发事故处理效率而言并无利处，因此化工企业首先应当根据其自身情况对实际生产中可能存在的危险因素进行辨析，并将常规数值区间录入软件之中，而软件则可通过对污染源在线监测的方式将各项数据进行比较，若数值异常即对周边站点数据进行系统分析，判断是否有环境污染情况发生，并直接将相关信息输送至不同部门，大幅削弱往常口口相传方式拖慢应急工作开展速度的弊端。在进行预警系统设计时，应当将与化工企业息息相关的天气、周边环境等宏观因素纳入其中，将历史事件详细录入，令系统分析历史事件发生时当地的天气及周边环境情况，起到为现有环境安全事件分析提供大数据理论支撑的目的，进一步提升报警系统的预判准确性，充分利用信息技术的计算优势。

除此之外，环境安全应急监控与预警管理系统还应当包含其他功能，如物资管理及专家库等。首先物资管理系统可以将各类应急物资进行分门别类的归纳总结，便于工作人员对其数量进行查看，并且在相应物资储备不足时将相关信息发送至首页，提醒相关部门及时增添救生物资，为应对突发事件起到充分的保驾护航作用。其次，专家库的成立有利于工作人员对各种环境安全事件进行分析学习，分析其中的关联因素并学习相关环境知识，提升其应对突发事件的应急处理能力，使环境安全事件发生之后在降低经济及环境损害环节中功能最大的“人”的积极作用发挥到极致[3]。最后，环境安全应急监控和预警管理平台还应当具备系统安全管理内容，要根据化工企业工作人员的岗位不同相应地予以不同权限，并给予工作人员设定数据的权限，将各监测站点的数据呈树状进行排列，便于工作人员的查看与定期维护。在此基础上，系统安全管理还应当具备通信管理功能，实现数据交换能力，将数据监测站点的各项计算机设备及检测仪器与总站紧密相连，给予相关工作人员开启与关闭相应站点检测仪器的权限，提升总平台对于各站点的把控力度，保障站点的安全。为此，确认工作人员的相应权限极为重要，在设置中可充分借助当下最为流行的人脸识别系统，对工作人员进行身份认证，同时还需令其输入查阅密码及数据使用密码，提升相关数据的安全性，降低数据风险事件发生的可能性。

3 环境安监和预警管理系统设计注意事项及意义

3.1 系统设计中的注意事项

化工企业环境安全应急监控和预警管理系统的设计目的在于降低相关环境安全事件发生的可能性，并提升事件发生之后的应急处理反应能力，然而具体到实际项目的设计过程中，其目的亦有了进一步的细化。在硬件设施配置方面，诸如空气监测站、废气检测站之类的监测站点的设计一定要吻合化工企业的实际情况，不可根据他人经验而生搬硬套，各类监测站的类别及具体数目要符合企业环境安全保护的需求，而报警仪要配置完善，数量不可削减，以起到针对企业实际情况进行个性化硬件设施配置的目的。在软件设置方面，软件系统的架构应当以解决实际需求为导向，不可为追求美观而设计的过于花哨，降低工作人员提取信息的能力。环境安全应急监控和预警管理平台的搭建必然需要借助于最新的人工智能技术，但在适用中不可完全依赖人工智能的分析处理作用，应当充分发挥工作人员的主观能动性，体现人在突发灾难事件应对中的决定性意义[4]。由于平台的搭建的核心内容在于数据，因此化工企业也需采取相关措施提升自身的数据安全性，如配备防火墙及杀毒软件，或将数据在分类之后进行备份储存等，将信息化为企业带来的风险降至最低，充分利用信息技术在防控环境安全事件发生方面的优越性。

3.2 设计意义

化工行业的发展水平决定着一个国家的发展水平，化工企业对待环境安全保护的积极态度对国家执行可持续发展的环保政策具有重要意义。由于化工企业产生废品或其他污染物的可能性远远高于一般企业，社会各阶层对化工企业所投来的注视也就因之更多。环境安全事件不仅会对企业的经济效益产生严重的负面影响，造成厂区周边环境污染，亦会降低企业在国民心中的地位，对提升企业自身的市场竞争力十分不利。因此无论从何种角度来讲，企业都必须优化自身环境安全应急监控和预警管理的能力，为其未来发展提供更好的技术支撑，做到在国家政策引导下的更好更快发展[5]。

4 结语

化工企业环境安全应急监控和预警管理系统的设计既涉及到硬件设施的配备，也涉及到软件功能的完善。硬件设施是采集数据与传输数据的基础，而软件设施是分析数据并为工作人员提供多种应急处理便捷操作的工具。在硬件配备时应当结合化工企业的实际情况进行，对硬件种类及数量明确规定；而软件设施则应当以提升全面监控能力及优化突发事件应急处理效率为目的，为化工企业的环境安全保障提供较为完善的技术支持。