张刘军
(石化盈科信息技术有限责任公司,北京100007)
近年来,我国危化品运输事故频发,据交通部统计,2012-2016年,全国发生危险化学品运输事故1 860起,死亡990人,受伤1 774人,且呈快速上升趋势,形势十分严峻。因此,对危化品运输车辆、人员、环境及危化品状态实施实时动态监控、预警报警、安全管控和辅助应急救援,最大程度地减少危化品运输事故及危害非常重要[1]。
石油化工行业涉及的原料和大部分产品均属危化品,如原油、天然气、成品油以及其他石化产品,具有运输量大、运输范围广的业务特点[2],如何实现危化品运输车辆实时监控、数据共享、突发事件预警是石化企业危化品运输管理需要解决的问题[3]。利用信息化手段加强危化品运输安全管理十分重要[4]。
危化品运输安全管理信息化建设是一个庞大的体系,其中需要重点解决的问题是:①将国际和国内危化品运输安全法律、法规和标准信息化[5],用信息化的技术将其转化成全程监控的“红线”和“底线”;②对运输车辆和设施进行本质安全的改造,并增加自动化控制的功能,实现即使出现误操作、故障的情况下[6],也能通过事前管控、临界值预警、自动阻止等方式最大程度地避免安全事故的发生或减弱其影响[7];③研发并利用现代化智能感知设备,提高人、车、物、环4类数采能力,确保数据的准确性和实时性[8],利用物联网、大数据、移动应用等技术,打造采购、生产、运输、存储、经营、客户签收等全过程的智能安全监管[9]。
按照“标准统一、数据共享”的原则,完善供应链与物流云平台,开发统一的危化品运输信息资源库;按照危化品运输安全全过程监控业务场景,开发运输监控、安全运输预警、处置预案、统计分析和危废运输监控五大应用功能,建成标准规范和信息安全支撑2个支撑体系。总体架构如图1所示。
1)搭建统一的资源库
搭建统一供应链与物流平台,开发标准统一、关系清晰、数据一致、互联互通的危化品资源信息库是该项工作的基础。主要包括:①现有危化品名称、等级性质、防范措施等内容;②承运商相关信息库,包括承运商、承运工具、驾押人员资质证照等内容;③车船、铁路自备车及驾驶员管理功能,通过可定制的在线审批流程,实现承运商、车船、驾押人员准入审批、审核管理。
2)建立安全运输监控系统
利用信息化技术集成各专业物流系统订单信息,借助北斗/GPS/AIS定位、车载视频监控等手段,实现对公路、铁路、水路运输的全程监控。陆运主要监控在途位置、运输轨迹、行驶速度、行驶区域、货物信息,同时监控驾驶员疲劳驾驶,不文明驾驶行为,能实现轨迹回放与运距测算。水运主要监控船舶位置、运输轨迹、行驶速度及货物信息等。铁运主要监控行驶线路、始发到达站、行驶区域及货物信息等。
3)开发安全运输预警模型
集成定位轨迹、驾驶行为识别等数据,搭建预警模型,实现对危化品轨迹异常、疲劳驾驶、不文明驾驶等情况的预警。
通过北斗/GPS/AIS获取车辆/船舶实时地理坐标信息,实现对车辆是否超速进行监控和自动报警;通过获取车辆/船舶实时位置和区域特征(天气、山区、水源、事故高发)等信息,自动生成并推送危险区域预警提醒;通过疲劳驾驶识别技术,识别并自动生成疲劳驾驶预警提醒信息;通过驾驶室内监控摄像头,监控驾驶员行驶行为并识别不文明驾驶行为(如打电话、看手机等行为),并主动推送警示提醒。自动获取天气数据信息,实时系统分析当前道路、海洋区域的天气条件,主动推送恶劣天气预警信息;通过平台设定好的预警策略,主动推送证件到期预警信息。
4)构建统计分析系统
基于统一共享的数据中心,利用大数据分析、业务模型优化测算量化的安全运输管理指标,实现集团、板块、企业和外部承运单位运输安全指标的对比分析。主要包括安全指数统计、KPI统计、预警统计、资质统计、事故统计、运单统计等。通过安全运输预警数据、资质证照情况、历史运行统计等信息,实现企业、承运商运输安全管理绩效分析;通过对车船、轨迹、驾驶行为的异常信息统计,按照承运商、车船、驾押人员的多维度归集,实现运输过程的异常分析。
5)实现处置预案及危废运输监控功能
通过关联车辆定位,实现事故情况下应急预案的主动推送、周边环境信息可查,并集成应急指挥系统,实现应急处置。制定事故预案,提前对运输过程中可能发生的不同类型、不同地点、不同级别的事故制定处置预案;在遇到如泄漏、翻车等紧急情况时,系统可根据车辆信息确认货运信息、运输轨迹,从而主动推送危化品信息及事故预案,并可呈现应急资源与周边环境。
通过对危险废物品种类别管理,装车、运输、卸货过程的监控,实现对炼化企业危险废物处置的监控和管理,实现对危废处理商、承运商、驾押人员资质管理和预警。
按照上述框架初步开发了某公司危化品运输安全管理信息化系统。该系统以化工品、成品油和炼油产品配送业务为重点,为公司及试点企业运输安全管理提供了基础支撑。目前,开发的系统已接入承运商165家,铁路自备车1 400余辆,水运船舶204艘,公路运输车辆2 349辆,其中1 945辆实现了主动安全监控;通过自动采集车船北斗/GPS、主动安全、报警视频等信息,实现了对公路、铁路、水路载运工具的监控,以及超速、超时驾驶等不安全行为的报警。企业层面积极督促承运商抓好安全隐患排查和高风险问题的整改,百公里报警率月下降30%,全面提升了危化品运输安全管理水平。主要成效如下:
1)建成了统一的危化品运输安全监管平台,利用危化品安全值守大屏,实现了危化品运输安全管理全过程统计分析,实现了运输过程全方位,深层次,多领域,多模式的展示;实现了车辆、运单、轨迹、预警事件、周边环境、天气等信息的全方位监控。
2)建成了统一的危化品运输信息资源库,支持信息和资源跨板块共享,提高承运商等信息透明度;进一步规范了承运商准入标准,利用承运商准入线上审核流程,提高了承运商审核、承运工具检验管理水平。
3)提高了危化品运输安全数据自动采集程度。利用最新的GIS技术,借助定位、车载视频监控等手段,实现了对公路、水运、铁路运输的全程监控;实现了资质证照、危化品运输车辆、驾驶行为事件的主动预警,支持预警事件定位、轨迹回放、视频回放,有效实现了运输风险统计分析;实现了对事故由被动接受转为积极预防,应急状态下及时匹配应急预案、周边环境因素,提升了事故应急响应能力。
按照2019年国家应急管理部与工信部《推动工业互联网在危化品企业安全风险监测预警中的应用》的相关指导意见,基于供应链与物流云平台,以危险化学品企业安全风险监测预警为切入点,逐步实现危化品运输安全监管的智能化。因此,下一步需要完善提升的内容如下:
1)继续完善危化品运输安全管理标准和体系,利用各种智能化终端设备提升危化品运输基础数据的自动采集率,真正实现数据协同共享。
2)利用新技术提升安全监管效能。针对海量监控数据,大数据技术结合优化模型,从海量数据中提取高危预警,分析隐患趋势,提高预警效率,助力提高主动监控的能力;利用人工智能技术,加强对装卸、船舶视频、照片等的智能识别,进一步利用新技术实现对操作中违规行为的主动预警能力。