基于物联网技术的化工园区环境应急预警系统研究

彭国敏(山东省济宁生态环境监测中心，山东 济宁 272000)

0 引言

随着经济的高速发展，化工企业逐步园区化、规模化，风险源、污染源相对高度集中，环境污染治理任务越来越艰巨。化工园区安全生产事故频发，其安全生产及污染防治已经成为公众高度关注的问题，园区风险管控问题也成为各级政府及园区管理者亟需解决的难题。因此，在物联网技术支持下，建立安全生产、监测预警、风险管控一体化自动监管系统，对化工园区环境应急预警系统进行科学合理的构建和利用，有效预防和控制安全事故及污染事故发生。

1 园区自动监管系统建设现状及存在问题

1.1 园区安全生产和环境应急监管体系有待整合，风险防控整体水平较差

现阶段，整个化工园区范围内，以企业为单位的安全生产、应急管理制度在构建以及独立应用中相对比较完善，但是园区所有企业一体化监督和管理、监测预警等各方面仍然存在很多问题。基于此，结合现有安全生产、应急监管各体系资源，采取有针对性的对策，实现园区整体安全生产监督管理体系、风险点监测预警体系间的高度融合，实现对重大风险源的监督和管理，提高园区精细化管理水平[1]。

1.2 园区监测应急预警体系建设有待完善

目前，大多数化工园区的监测体系基本包括企业污染源集中排放口的自动监测系统、企业生产工况及用电监控、以及周边的环境空气自动监测系统，多数化工企业在园区监测应急预警体系建设还处于研究阶段。进一步建立完善监测应急预警体系，在现有企业污染源自动监测系统、生产工况及用电监控系统基础上，全面分析园区风险点、敏感目标点，建立涵盖园区企业、园区边界、园区企业厂界、园区周边敏感目标在内的园区监测预警系统，利用大数据分析结果，设定各风险点监测预警阈值，实时监控分析判断，发现各类潜在的风险，提前溯源防控，实现园区监控预警智能化和实时化[2]。

1.3 园区应急管理储备系统不足，有待整合资源

当前化工园区以及企业在对应急预案进行具体编制和应用方面，保持着独立模式，企业与企业间、企业与园区间缺少高度融合，当任何一个企业突发生产污染事故时，很有可能引发多米洛效应，园区内企业均可能收到严重影响。这种情况下，企业间、企业与园区间的应急预案的不协同性，必会导致污染漫延态势，应急处置难以有效实施。其次，应急物资作为待用物资，企业往往因经济利益问题，在突发污染事故时，应急物资的量往往不能满足需求。因此，有效整合园区内资源，统一建立应急物资储备库，成为园区风险风控的强有力措施[3]。

2 园区风险管控监管平台建设目标和总体框架

利用物联网技术，融合现有化工园区安全生产监管系统和应急管理系统，分析园区内各生产单元的风险点以及周边敏感目标，利用大数据分析预判预警和应急响应阈值，建立包含安全生产、监测预警在内的一体化自动监管系统。一是优化现有安全生产监管网络，建立安全生产监控及消防预警系统。二是完善环境自动监测网络，建立环境监测监控及预警系统。三是建立统一应急物质储备及应急综合处置系统；四是建立园区一体化指挥平台。整个系统具备实时监控、数据处理、风险预警、应急响应、信息发布等功能，全面涵盖化工园区内危险单元、风险源、监测点、应急资源与设施以及周边环境等的基本信息情况，有效预判风险，安全有效保障园区生产[4]。

3 子系统介绍

3.1 安全生产监管系统

由于化工园区化工企业聚集，有毒、有害气体相对集中，属于高风险源。化工园区作为安全责任主体，需建立完善安全生产监管体系，落实企业安全防范、应急救援、安全监管队伍建设，实现园区企业安全生产监管规范有序。一是以企业单元，分析企业内、园区内不同级别风险点，建立安全生产风险源信息库，实施动态管理；二是运用先进监控管理系统，导入以企业行业为单元清洁生产工艺标准化操作规范，建设覆盖整个园区标准化生产监管单元实施可视监控。三是建立安全生产监督人才库，全面实施安全生产人才培训，发挥高级安全生产专业人才优势，利用智慧化手段，建立线下线上监管联动，强化监管力度。四是建立绿色可持续发展生产体系，分析园区内各企业生产工艺、原材料、产品及生产中间产物，研究园区内生产资源互补共享机制，让资源利用最大化，环境效益最大化、生产效益最大化。五是建立生产安全消防监测预警系统。科学利用远红外气体火灾智能监测系统，对园区内有毒有害气体，实现360度全方位全天候立体扫描，及时发现气体泄漏点及扩散范围，分析设定的有害有毒气体爆炸预警阈值，及时预警，避免毒气泄漏或者火灾爆炸等突发性环境污染事故[5]。

3.2 环境监测监控及预警系统

按照环境风险评价技术导则以及风险预警体系建设技术导则，实施化工园区环境风险识别、重点监控因子筛选、监测点位的确定、监测网络分级，从“源头”、“厂界、边界、交通干线”、“受影响区域”三个层面，建立“点、线、面”自动监测子系统，充分运用电化学、光化学、质谱、色谱以及红外热成像等先进监测技术，构建了全覆盖监测网络系统，网络囊括环境空气质量、污染源、园区及厂界、传输通道、环境敏感点监测以及环境气象监测。利用物联网技术实时传送、大数据比对分析，找出各类特征污染物排放及扩散规律，分析确定监测预警阈值，完善环境监测监控系统，建立预警系统，确保重大风险源的可知、可控、可溯源，实现精准管控、科学监管，提高化工园区环境风险源头预防预警能力[6]。

3.3 应急物质储备及应急综合处置系统

根据园区内各企业应急预案和各企业单元应急物资储备实际情况，充分考虑经济效益、社会效益和环境效益的高度统一，科学构建区域化化工园区应急物资储备系统[7]。一是建立政府应急和园区应急协调统一，资源共享机制，探索一种由政府和企业共同投资协议运营模式，建立以应急专业物资保障运营模式的集团企业，提供专业化应急技术、充足的物资保障及应急物资的维护保养等服务，确保化工园区应急预案有效实施和应急事故的有效处置。二是建立应急资源数据库，收集、存储化工园区全局及企业个体应急预案以及应急处置案例，科学管理、动态管理，提高园区整体应急预案的可操作性和衔接性[8]。

3.4 一体化指挥系统

在针对重大、特大污染事故跨部门、甚至是跨地域的特点，科学构建一体化自动监管指挥系统，有效融合多方资源，整合安全、应急、执法以及环境监管等综合数据，实现行业系统间、政府部门间联动机制，形成统一指挥、统筹兼顾，资源共享、协同治理、全覆盖、高效的科学监管指挥系统，全面提升化工园区监管及应急预警处置能力[9]。

4 结语

在物联网技术的影响下，环境污染事故预警系统在构建和应用时，能够针对化工园区内部各种不同类型产品在生产以及制造中产生的污染问题进行实时有效的监测和管理，实现对各种不同类型环境污染事故的有效预防。由于整个预警系统效率比较复杂，所以在实践中要结合实际情况，对各个子系统进行不断完善和优化，以此来保证内部环境应急预警系统在运行时的可靠性和稳定性。要想保证系统能够实现稳定、快速有效的监测和运行，必须要保证有相关数据信息作为支持，以此来保证物联网技术在整个化工园区内部环境应急预警系统建设和应用中的使用效果。