石油化工碼頭港口危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究

PAGEVPAGE石油化工碼頭港口危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究摘要：近年來，隨著我國(guó)石油、化學(xué)品等的進(jìn)口量不斷增加，我國(guó)已成為僅次于美國(guó)的第二大原油進(jìn)口國(guó)。為了滿足石油化學(xué)品海運(yùn)發(fā)展的需求，我國(guó)眾多沿海城市紛紛興建了石油化工碼頭。在石油化工碼頭的生產(chǎn)過程中，存在著大量的危險(xiǎn)因素，涉及到的石油、化學(xué)品等往往蘊(yùn)藏著大量的化學(xué)能，其中絕大多數(shù)化學(xué)品都具有燃燒性、爆炸性、毒性、腐蝕性和污染性等特性，因此要求其在運(yùn)輸和貯存方面嚴(yán)格管理。在石油、天然氣和化工行業(yè)，火災(zāi)、爆炸和泄漏中毒是常見的災(zāi)害性事故，這些重大事故顯然是高風(fēng)險(xiǎn)的。建立一套完整的、科學(xué)的安全預(yù)警體系，根據(jù)其動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)實(shí)時(shí)進(jìn)行警情評(píng)估并提供應(yīng)急處置方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)石油化工碼頭危險(xiǎn)品的安全實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警，達(dá)到事前預(yù)防的管理目標(biāo)。本文的目的在于設(shè)計(jì)出于港口安防需求的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，以加強(qiáng)港口安防建設(shè)，提高生產(chǎn)效率。文章首先提出問題，指出研究石油化工碼頭安防監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的目標(biāo)和意義；接著闡述安防監(jiān)測(cè)預(yù)警的相關(guān)理論，作為論文研究的基礎(chǔ)；然后在了解實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件技術(shù)及硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)危險(xiǎn)品風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)需求進(jìn)行分析，并簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)；最后從預(yù)警系統(tǒng)硬件和軟件功能兩方面提出港口安防風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)；石油化工碼頭；港口危險(xiǎn)品

Abstract:Inrecentyears,asChina'soilimports,chemicals,etc.isincreasing,ChinahasbecomesecondonlytoAmerica'ssecondlargestcrudeoilimporter.Inordertomeettheneedsofthedevelopmentofoilandchemicalsshipping,China'slargecoastalcitieshavetobuildapetrochemicalwharf.Intheproductionprocesspetrochemicalwharf,thereisalotofriskfactorsrelatedtooil,chemicals,etc.oftencontainsalargenumberofchemicalenergy,whichthevastmajorityofchemicalshaveincendiary,explosive,toxic,corrosiveandpollutionandothercharacteristics,thusrequiringitsstrictmanagementintermsoftransportandstorage.Intheoil,gasandchemicalindustries,fires,explosionsandtoxicleaksarecommondisasteraccidents,thesemajoraccidentsisclearlyrisky.Establishacompletesetofscientificsafetyearlywarningsystem,basedonreal-timedynamicchangesofthepoliceintelligenceassessmentsandtoprovideemergencyprogramstoachievesecurityofdangerousgoodsinpetrochemicalwharfreal-timemonitoringandearlywarning,preventionbeforehandtoachievemanagementobjectives.Forthepurposeofthispaperistodesigntheportsecurityneedsofmonitoringandearlywarningsystemstostrengthenportsecurityconstruction,improveproductionefficiency.Firstly,askquestions,pointouttheobjectivesandsignificanceofpetrochemicalwharfsecuritymonitoringandearlywarningsystem;thenexpoundedthetheoryofsecuritymonitoringandearlywarningasathesisbased;thenunderstandthereal-timemonitoringsoftwaretechnologyandhardware,basedonthehazardconductreal-timeproductriskmonitoringandwarningsystemneedsanalysis,andthebasicstructureofsimpledesignsystem,monitoringandearlywarningsystemsforspecificdesign;Finally,thedevelopmentofportsecurityriskstoachievereal-timemonitoringandearlywarningsystemearlywarningsystemfrombothhardwareandsoftwarefeatures.Keywords:monitoringandearlywarningsystems;petrochemicaldock;harbordangerousgoods

目錄第一章緒論 21.1選題背景和意義 21.2文獻(xiàn)研究綜述 31.3研究目標(biāo)與內(nèi)容 61.4研究方法與創(chuàng)新 6第二章石油化工碼頭安全預(yù)警相關(guān)理論 82.1石油化工碼頭安全預(yù)警的內(nèi)涵 82.2石油化工碼頭安全預(yù)警的特點(diǎn) 82.3石油化工碼頭安全預(yù)警的程序 92.4石油化工碼頭安全預(yù)警的理論基礎(chǔ) 122.4.1系統(tǒng)論 122.4.2控制論 132.4.3安全科學(xué)理論 14第三章石油化工碼頭危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的軟件技術(shù)及硬件設(shè)備 153.1軟件開發(fā)基礎(chǔ) 153.1.1軟件開發(fā)環(huán)境 153.1.2.NET開發(fā)平臺(tái) 153.1.3ASP.NET 163.1.4三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 173.2軟件技術(shù) 183.2.1實(shí)時(shí)刷新 183.2.2動(dòng)態(tài)地圖 203.3硬件設(shè)備 213.3.1質(zhì)譜儀介紹 213.3.2氣體采集原理 22第四章石油化工碼頭危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 234.1系統(tǒng)辨識(shí)及需求分析 234.1.1系統(tǒng)辨識(shí) 234.1.2系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析 234.1.3需求分析 254.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 254.2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 254.2.2綜合風(fēng)險(xiǎn)模型設(shè)計(jì) 274.2.3預(yù)警結(jié)果設(shè)計(jì) 274.2.4用戶分類及權(quán)限設(shè)計(jì) 284.3安防泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì) 294.3.1安防泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息流 294.3.2泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警流程 304.3.3泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分級(jí)預(yù)警 314.4常規(guī)作業(yè)與特種作業(yè)預(yù)警設(shè)計(jì) 324.4.1常規(guī)作業(yè)與特種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)設(shè)計(jì) 324.4.2常規(guī)作業(yè)和特種作業(yè)預(yù)警流程 344.4.3常規(guī)作業(yè)與特種作業(yè)報(bào)警界面設(shè)計(jì) 354.4.4常規(guī)作業(yè)與特種作業(yè)分級(jí)預(yù)警 364.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 374.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 374.5.2風(fēng)險(xiǎn)因素管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 40第五章石油化工碼頭危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn) 425.1預(yù)警系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn) 425.1.1整體布局的實(shí)現(xiàn) 425.1.2質(zhì)譜儀及氣體采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 425.2預(yù)警系統(tǒng)軟件功能的實(shí)現(xiàn) 435.2.1系統(tǒng)界面展示 435.2.2泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn) 475.2.3作業(yè)預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn) 49第六章結(jié)論與展望 556.1結(jié)論 556.2展望 57參考文獻(xiàn) 58致謝 61PAGE34第一章緒論1.1選題背景和意義自20世紀(jì)60年代初期安全評(píng)價(jià)開始應(yīng)用于石油化工行業(yè)以來，石化行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理經(jīng)歷了不斷實(shí)踐、不斷完善的發(fā)展過程。從宏觀的行業(yè)企業(yè)整體到微觀的具體生產(chǎn)裝置、工藝流程、作業(yè)條件等，針對(duì)不同范疇的研究對(duì)象，風(fēng)險(xiǎn)管理已經(jīng)進(jìn)入了全面發(fā)展和廣泛應(yīng)用的階段。目前，以風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（也就是安全評(píng)價(jià)）為核心的風(fēng)險(xiǎn)管理作為安全工程的新領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，日益受到重視。但是作為現(xiàn)代安全管理核心技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)管理方法，一方面本身的理論和方法還在不斷的發(fā)展中，另一方面行業(yè)特點(diǎn)不同和專業(yè)人員理解及掌握的差別，其應(yīng)用的質(zhì)量和水平存在很大的差距，主要體現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的系統(tǒng)全面性，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和技術(shù)合理有效性，以及最終風(fēng)險(xiǎn)防范及控制的模式、機(jī)制、方法和效能。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，風(fēng)險(xiǎn)管理已經(jīng)普及到大中小企業(yè)，并在工業(yè)安全管理中廣泛而迅速地得到推廣和應(yīng)用。作為一種嶄新、有效的管理機(jī)制，風(fēng)險(xiǎn)管理越來越受到各國(guó)工業(yè)安全領(lǐng)域的重視，它標(biāo)志著技術(shù)進(jìn)步達(dá)到了一個(gè)新的水平。從公開發(fā)表的資料來看，目前國(guó)內(nèi)外常見的預(yù)警系統(tǒng)的研究開發(fā)主要集中在地質(zhì)災(zāi)害、房地產(chǎn)、金融、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)學(xué)、氣象災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境、航空、教育、社會(huì)群體性事件等行業(yè)領(lǐng)域上，如突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)、可持續(xù)發(fā)展預(yù)警系統(tǒng)、環(huán)境安全預(yù)警系統(tǒng)、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)、流行疾病預(yù)警和發(fā)布系統(tǒng)、不放心從業(yè)人員預(yù)警信息系統(tǒng)、食品安全預(yù)警系統(tǒng)、水庫(kù)安全實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)、凝凍災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)以及美國(guó)的OEHHA數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。針對(duì)微觀的某一類具體生產(chǎn)工藝裝置實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)，在國(guó)內(nèi)尚屬起步階段。近年來，也有一些利用傳感器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，如油氣集輸站的安全監(jiān)控預(yù)警及管理信息系統(tǒng)，大型油氣（危化品）儲(chǔ)罐區(qū)安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）安全研究中心在我國(guó)煤礦、民航、石油化工等高危的行業(yè)較領(lǐng)先地開展了基于風(fēng)險(xiǎn)管理為支持技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制體系的研究，包括在首都機(jī)場(chǎng)、邯鄲峰峰集團(tuán)、新疆克拉瑪依油田、中石油大慶天然氣分公司等以等所做的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)及支持技術(shù)的研究工作。在本文中，目的在于通過分析當(dāng)前石油化工碼頭經(jīng)常出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況來找出避免措施，從而減少這個(gè)方面的危險(xiǎn)，并且促進(jìn)該生產(chǎn)能夠更加順利的進(jìn)行。（1）站在安全管理的方面來看，可以說在當(dāng)前的運(yùn)用過程中還是缺乏安全管理制度體系的監(jiān)督管理，所以說針對(duì)這一情況，在本章中進(jìn)行相應(yīng)的描述并指出其監(jiān)管系統(tǒng)的必要性，對(duì)于防范安全事故存在著重要意義。（2）為了進(jìn)一步貫徹并落實(shí)把安全放在首位并采取相應(yīng)的預(yù)防措施的原則，應(yīng)該依靠預(yù)警模型來評(píng)判其中的指標(biāo)體系，這樣便于僅僅在事故發(fā)生的初期就能夠發(fā)現(xiàn)并作出防范，從而減少其發(fā)生狀況，在一定程度上確保損失降到最低。（3）對(duì)于管理手段方面，也要從實(shí)際狀況出發(fā)，作出轉(zhuǎn)變，也就是說，不能再依靠傳統(tǒng)的事后緊急處理的辦法，必須在事故發(fā)生以前就要做好相關(guān)的預(yù)防工作；同時(shí)還應(yīng)該明確的了解到當(dāng)前危險(xiǎn)品所具有的特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)把管理手段從靜態(tài)發(fā)展為動(dòng)態(tài)，進(jìn)行更加及時(shí)的管理；另外必須站在整體大局的角度上來建立相應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)體系，把之前的過于分散的管理體系集中起來，形成一個(gè)整體加以管理。1.2文獻(xiàn)研究綜述國(guó)外關(guān)于安防監(jiān)測(cè)預(yù)警的研究要比國(guó)內(nèi)起步的早些。從戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代開始，就有了關(guān)于該方面的理論基礎(chǔ)，隨后進(jìn)行相應(yīng)的傳播，進(jìn)一步發(fā)展到社會(huì)科學(xué)以及自然科學(xué)的范圍之內(nèi)。在第二次世界大戰(zhàn)以后，美國(guó)也開始將這一理論運(yùn)用于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，這就推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)預(yù)警理論的產(chǎn)生[1]。在這以后，預(yù)警理論就發(fā)展的日益健全，同時(shí)在多個(gè)領(lǐng)域之內(nèi)大量運(yùn)用，不少國(guó)家也將此納為相關(guān)體系之中。比如在1978年歐盟共合體所指定的關(guān)于監(jiān)測(cè)成員國(guó)發(fā)展情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還有在1979年美國(guó)所提出的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)系統(tǒng)以及1990年杰狄士所強(qiáng)調(diào)的系統(tǒng)預(yù)警理論[2]，諸如此類。在此基礎(chǔ)上，預(yù)警理論在宏觀領(lǐng)域越來越完善，也就使其逐漸發(fā)展到了微觀領(lǐng)域，并且也取得了一定的成就。包括2001年施羅特所提出在以隱馬爾可夫模型為基礎(chǔ)所發(fā)展而來的軍事沖突預(yù)警方法[3]、2006年施羅特所構(gòu)建的政治變革預(yù)警模型[4]以及在2010年巴莎所設(shè)立并強(qiáng)調(diào)的洪水監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)[5]等。從目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，預(yù)警理論已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于微觀領(lǐng)域，尤其是銀行、煤炭等行業(yè)。當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面又有著顯著的發(fā)展，特別是在經(jīng)濟(jì)全球化的推動(dòng)下，對(duì)外貿(mào)易也越來越普遍，在這種情況下，怎樣來確保石油化工的碼頭是足夠安全的，其結(jié)果直接影響著整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，并且發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。所以說，必須通過分析當(dāng)前石油化工碼頭經(jīng)常出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況來找出避免措施，從而減少這個(gè)方面的危險(xiǎn)，并且促進(jìn)該生產(chǎn)能夠更加順利的進(jìn)行。在這個(gè)過程中，預(yù)警系統(tǒng)的存在就十分必要了。歷經(jīng)幾十余載的發(fā)展，不少學(xué)者就這方面的問題提出了一系列的完善措施，并且涉及到的范圍十分廣泛。預(yù)警理論研究。站在經(jīng)濟(jì)頻繁變動(dòng)的角度來進(jìn)行探索，預(yù)警理論發(fā)揮著重要作用，所以我國(guó)針對(duì)其方面進(jìn)行了不少研究。從宏觀發(fā)展的層面來看，有不少學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了闡述，包括何躍在2006年就根據(jù)預(yù)警模型以及相關(guān)指標(biāo)針對(duì)工業(yè)方面的經(jīng)濟(jì)預(yù)警作出了說明[6]，另外在2007年朱超關(guān)于港口經(jīng)濟(jì)預(yù)警系統(tǒng)[7]進(jìn)行了介紹。從微觀發(fā)展的層面來看，王林與唐曉東在2000年就站在政策預(yù)警、外部經(jīng)濟(jì)預(yù)警以及內(nèi)部經(jīng)濟(jì)預(yù)警這三個(gè)角度去企業(yè)預(yù)警體系作出了概述[8]、2010年丁寶成的《煤礦安全預(yù)警模型及應(yīng)用研究》[9]、2011年王寧的《原油碼頭輸油管道風(fēng)險(xiǎn)防范的重點(diǎn)及建議》等[10]。預(yù)警指標(biāo)體系的研究。預(yù)警指標(biāo)是指對(duì)現(xiàn)象宏觀運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并據(jù)此對(duì)可能出現(xiàn)的總體失衡、結(jié)構(gòu)性矛盾、突發(fā)異常情況作出預(yù)報(bào)的指標(biāo)[11]。預(yù)警指標(biāo)體系的恰當(dāng)構(gòu)建是預(yù)警的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者根據(jù)其理論思考和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在財(cái)務(wù)、煤礦、環(huán)境等領(lǐng)域?qū)︻A(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建進(jìn)行了研究[12]。國(guó)外指標(biāo)體系的構(gòu)建方法包括：①閱讀大量文獻(xiàn)；②調(diào)查問卷收集專家意見；③前兩者相結(jié)合的方法；④分析典型工程案例[13]。從當(dāng)前的發(fā)展過程來看，我國(guó)在此方面還是處于初期階段，涉及到的理論基礎(chǔ)以及實(shí)踐運(yùn)用都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，僅僅有少數(shù)學(xué)者對(duì)其作出了研究，曹鑫[14]、范世東[15]等強(qiáng)調(diào)，就預(yù)警體系來說，需要通過安全評(píng)價(jià)指標(biāo)來進(jìn)行進(jìn)一步分析，以此為前提，在聯(lián)系實(shí)際狀況的同時(shí)將該指標(biāo)結(jié)合起來，依靠專家進(jìn)行發(fā)展，從而建設(shè)處完善的預(yù)警指標(biāo)體系。預(yù)警方法的研究。由二十世紀(jì)六十年代起，對(duì)于預(yù)警的措施方面就愈加完善，隨后發(fā)展到八十年代中葉的階段，我國(guó)對(duì)此展開了一系列討論與研究。通常情況下，有以下幾種預(yù)警辦法運(yùn)用的較為廣泛：（1）蒙特卡羅方法[16]：（MonteCarlosimulation），也被叫做為隨機(jī)抽樣技術(shù)。該辦法在1977年由法國(guó)學(xué)者Buffon正式提出，他以投針試驗(yàn)為基礎(chǔ)得出了相應(yīng)的圓周率，在這個(gè)過程中進(jìn)一步衍生出了所謂的蒙特卡羅方法。在這個(gè)方法中，能夠憑借符合固定規(guī)則的隨機(jī)數(shù)字就部分無法依靠相應(yīng)的核算所遺留的問題加以解決。在這個(gè)過程中，通過了不少實(shí)驗(yàn)才得出了這一結(jié)論，是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。目前該辦法主要運(yùn)用在預(yù)警分析以及等級(jí)鑒定的解決上，發(fā)揮著重要作用[17]。（2）景氣指數(shù)法[18]：這個(gè)方法的主要目的是較為明確的體現(xiàn)出不同行業(yè)所表現(xiàn)出的特點(diǎn)，并把這些特點(diǎn)具體化，也就是說，在這個(gè)辦法中，依靠具體化的指標(biāo)來進(jìn)一步了解到各個(gè)行業(yè)的發(fā)展情況，并針對(duì)此作出相應(yīng)的檢測(cè)預(yù)警。憑借這種手段可以對(duì)企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r作出一個(gè)詳細(xì)的了解并進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，一旦發(fā)生問題可以及時(shí)的進(jìn)行反映并作出相應(yīng)的判斷。關(guān)于此方法在2013年經(jīng)濟(jì)學(xué)家董振磊[19]根據(jù)世界范圍內(nèi)的石油海運(yùn)市場(chǎng)的發(fā)展情況進(jìn)行了闡述。（3）自回歸條件風(fēng)險(xiǎn)模型[20]：該模型主要是通過一個(gè)時(shí)間段，以部分變量為基礎(chǔ)，對(duì)其以前的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出之間的誤差，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)手段來進(jìn)一步作出預(yù)判，分析未來發(fā)展所存在的誤差[21]，依靠這種方式來解決非線性問題。任常興[22]就根據(jù)這一模型在2006年關(guān)于危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)判斷中進(jìn)行說明，并指出了當(dāng)前的實(shí)質(zhì)所在。（4）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[23]：這種方法可以說在處理起來選擇的是較為分散的手段，主要是通過模仿生物腦對(duì)于問題的處理過程，在經(jīng)過相應(yīng)的模擬實(shí)踐之后得出，可以較為明確的進(jìn)行事務(wù)的區(qū)分，同時(shí)可以提升自我，并且隨著環(huán)境變化的不同來作出調(diào)整。在這個(gè)辦法中，需要把該預(yù)測(cè)結(jié)果和既定的目標(biāo)作出對(duì)比才能真正的明確其預(yù)警等級(jí)。（5）模糊綜合評(píng)判法[24]：在這個(gè)方法的運(yùn)用過程中是關(guān)于事物整體所進(jìn)行的較為綜合的評(píng)判，但是因?yàn)槠渌蛩氐闹萍s，所體現(xiàn)的評(píng)價(jià)一般來說比較模糊，所以在此基礎(chǔ)上需要根據(jù)其所占據(jù)的比重來確定權(quán)重系統(tǒng)，然后依照好壞程度作出判斷，進(jìn)一步得到綜合的數(shù)值進(jìn)行預(yù)警。該辦法能夠把定性的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變成定量的評(píng)價(jià)，這樣所得到的結(jié)果更加明確，并且綜合性強(qiáng)，可以有效地解決相應(yīng)的問題。關(guān)于此方面，2011年宋劍偉[25]就液體化工碼頭油氣泄露的事件作出相應(yīng)的研究，并在此辦法的基礎(chǔ)上加以分析，找出其中的問題并進(jìn)行解決。石油化工碼頭預(yù)警研究。關(guān)于預(yù)警系統(tǒng)方面的研究越來越廣泛，不少學(xué)者針對(duì)此問題作出了深入的了解。2008年桑海泉[26]對(duì)石油化工碼頭包含的油庫(kù)、危化品倉(cāng)庫(kù)、油品收發(fā)、?；费b卸作業(yè)、運(yùn)輸車輛、輸油管道等眾多方面提出了監(jiān)控方案，并且設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件模塊。2011年郭景晨[27]針對(duì)港口溢油環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警工作，建立預(yù)警指標(biāo)體系，應(yīng)用AHP確定各指標(biāo)權(quán)重，建立了以溢油污染事故警情綜合指數(shù)為核心的預(yù)警等級(jí)評(píng)估方法體系。2012年彭士濤等[28]在總結(jié)和闡述重大危險(xiǎn)源辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，從如何界定危險(xiǎn)源、評(píng)價(jià)方法、分級(jí)方法和可接受風(fēng)險(xiǎn)水平4個(gè)方面做了詳細(xì)介紹，并提出了適用于石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)和評(píng)價(jià)方法。2013年劉新宇[29]通過對(duì)重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)分級(jí)，采用層次分析法和模糊綜合評(píng)判方法相結(jié)合，對(duì)港口物流樞紐的安全狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)，構(gòu)建了港口物流樞紐危險(xiǎn)貨物重大危險(xiǎn)源預(yù)警體系，實(shí)現(xiàn)了其有效預(yù)警。2014年孫毅等[30]從石油化工碼頭儲(chǔ)罐區(qū)預(yù)警指標(biāo)體系的建立、預(yù)警模型的選取、監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)三方面綜述了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并且分析了可拓理論、模糊綜合評(píng)判和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方法在石油化工碼頭儲(chǔ)罐區(qū)預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。2014年王林[31]在對(duì)組態(tài)軟件和PLC分析介紹的基礎(chǔ)上，將二者結(jié)合應(yīng)用于石油化工碼頭安全監(jiān)控系統(tǒng)中，并對(duì)其應(yīng)用效果作了詳細(xì)闡述。同年張宇等[32]將港口物流樞紐重大危險(xiǎn)源安全管理體系分為重大危險(xiǎn)源辨識(shí)、重大危險(xiǎn)源預(yù)警、發(fā)生事故應(yīng)急處置、監(jiān)控與監(jiān)管信息4個(gè)模塊，通過研究4個(gè)模塊以及改善預(yù)警機(jī)制等提高港口物流樞紐重大危險(xiǎn)源的安全管理水平。通過對(duì)以上石油化工碼頭港口安防檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行綜述，找出對(duì)課題相關(guān)的理論，為論文的寫作提供理論基礎(chǔ)。本文根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)，從系統(tǒng)辨識(shí)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)三個(gè)方面，對(duì)石化碼頭港口安防檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，進(jìn)而開發(fā)研制出功能齊全、簡(jiǎn)單實(shí)用的應(yīng)用軟件系統(tǒng)——石化碼頭港口安防檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容研究目標(biāo)：石化碼頭倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)運(yùn)輸及存儲(chǔ)大量的易燃，易爆，有毒，有害危險(xiǎn)物質(zhì)。石化企業(yè)相對(duì)密集，使得某個(gè)企業(yè)若發(fā)生重大事故往往會(huì)波及相鄰企業(yè)，造成各種重、特大事故，很可能會(huì)引發(fā)災(zāi)難性的多米諾事故連鎖效應(yīng)，對(duì)社會(huì)公共安全造成重大威脅。本文研究目標(biāo)在于根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)管理的體系和預(yù)警機(jī)制、研究分析風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)管理信息的支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、作業(yè)各環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)、超前、實(shí)時(shí)、有效的管理。研究?jī)?nèi)容和：1）對(duì)石化碼頭港口安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)管理理論的分析闡述；2）對(duì)石化碼頭港口安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)中使用到的.NET開發(fā)平臺(tái)等軟件開發(fā)基礎(chǔ)進(jìn)行介紹，并介紹實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)刷新和動(dòng)態(tài)地圖的軟件技術(shù)，最后介紹本系統(tǒng)中所使用質(zhì)譜儀的相關(guān)情況；3）根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)，從系統(tǒng)辨識(shí)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)三個(gè)方面，對(duì)石化碼頭港口安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹；4）開發(fā)研制出功能齊全、簡(jiǎn)單實(shí)用的應(yīng)用軟件系統(tǒng)——石化碼頭港口安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用B/S模式，可以在石化碼頭倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)上運(yùn)行，可以進(jìn)行安防風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警、預(yù)警信息共享、風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和歷史庫(kù)管理，并且易于操作和維護(hù)。1.4研究方法與創(chuàng)新研究方法：一是文獻(xiàn)資料法。通過知網(wǎng)、萬(wàn)方等渠道搜集安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，并對(duì)其進(jìn)行歸納分析，得出課題研究的理論基礎(chǔ)，為論文框架構(gòu)建提出參考。二是案例分析法。以天津港石油化工碼頭為例，對(duì)其安防監(jiān)測(cè)預(yù)警的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)出完善的安防監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，以為其他港口安防監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的設(shè)計(jì)提出借鑒。三是理論與實(shí)際結(jié)合法。通過對(duì)天津港石油化工碼頭進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，了解天津港石油化工碼頭的基本情況，并將其與安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的相關(guān)理論結(jié)合，從而為天津港石油化工碼頭安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。創(chuàng)新點(diǎn)：本研究利用成熟的動(dòng)態(tài)地圖技術(shù)，將風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的結(jié)果簡(jiǎn)單、直觀的表現(xiàn)出來，使企業(yè)各層面的人員均能接觸到預(yù)警信息，將風(fēng)險(xiǎn)管理和安全預(yù)警的概念逐漸深入人心。在國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究報(bào)道中，在石油化工領(lǐng)域利用質(zhì)譜儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是首例，本研究中利用質(zhì)譜儀進(jìn)行安防實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的技術(shù)將具有非常重要的創(chuàng)新意義。第二章石油化工碼頭安全預(yù)警相關(guān)理論在最近幾年的發(fā)展過程中，由于石油化工行業(yè)的運(yùn)用越來越普遍，也就出現(xiàn)了各式各樣的問題，包括管道爆炸、油氣泄露等，嚴(yán)重威脅到了該行業(yè)甚至是整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，安全方面存在著重大隱患。所以說，針對(duì)這一問題必須建立相應(yīng)的制度體系，并通過有效手段加以防范，這樣才能從根本上進(jìn)行解決，進(jìn)一步減少風(fēng)險(xiǎn)損失。2.1石油化工碼頭安全預(yù)警的內(nèi)涵對(duì)于石化碼頭的危險(xiǎn)品的裝載與卸載的環(huán)節(jié)來說，還需要和管道運(yùn)輸以及裝卸作業(yè)聯(lián)系起來，可以說是相互作用，一體化發(fā)展的，并且該整體過程十分繁瑣，變動(dòng)頻繁。在整個(gè)工作的過程中由于危險(xiǎn)品的存在，所以在管理方面更是要規(guī)范化、嚴(yán)格化，有效避免事故的發(fā)生。但是從目前的管理狀況來看，盡管針對(duì)問題有不少解決辦法，然而還是存在著一定的不足，尤其是傷亡方面更是造成了不可挽回的損失，對(duì)于整個(gè)管理來說都是后果十分嚴(yán)重的。所以說，針對(duì)目前的狀況，必須通過相應(yīng)的預(yù)警系統(tǒng)來加以防范，從而更好地避免事故的發(fā)生。石油化工碼頭危險(xiǎn)品安全預(yù)警（Early-Warning）主要說明按照之前發(fā)生事故之后所總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r作出判斷，并依據(jù)該規(guī)律找出當(dāng)前事故發(fā)生的特點(diǎn)，做好預(yù)防工作，進(jìn)行警示，讓相關(guān)人員可以及時(shí)的進(jìn)行控制，在一定程度上能夠減少事故的發(fā)生。事實(shí)上，事故不僅能夠事先預(yù)見，還能夠有效防范，當(dāng)然在這個(gè)過程中必須具備極為豐富充足的經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)的判斷能力來能夠?qū)崿F(xiàn)。這樣就能針對(duì)這些問題有效的防范，從而最大可能的減少損失。由于預(yù)警過程中目標(biāo)之間的差異，所以針對(duì)不同的情況應(yīng)該具體分析，依靠相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在這個(gè)過程中應(yīng)該最開始就了解到指標(biāo)是否符合相關(guān)規(guī)定，并且和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行分析，最后做出及時(shí)的監(jiān)管。同時(shí)，還必須建立相應(yīng)的信息傳遞平臺(tái)從而能夠把相關(guān)信息數(shù)據(jù)及時(shí)的傳遞給相應(yīng)的管理人員，進(jìn)一步提前做出防范處理。作為管理人員，接收到信息以后也就做出對(duì)比進(jìn)行判斷，有不足的地方加以調(diào)整，做好預(yù)警工作。隨著不斷地改善與發(fā)展，該系統(tǒng)會(huì)越來越完善，管理方面也就更加規(guī)范。2.2石油化工碼頭安全預(yù)警的特點(diǎn)石油化工碼頭安全預(yù)警有如下特點(diǎn)：預(yù)警指標(biāo)的不確定性。受到各種物體的影響，在指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化方面不能夠統(tǒng)一而論，必須針對(duì)具體的事物進(jìn)行相應(yīng)的處理，結(jié)合時(shí)間地點(diǎn)因素，選擇使用的指標(biāo)數(shù)據(jù)。預(yù)警的動(dòng)態(tài)性。隨著時(shí)間、地點(diǎn)以及事物的不斷變化，要選擇不同的指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警，這就說明，在整個(gè)預(yù)警過程中，也是頻繁變動(dòng)的。所以說，針對(duì)這種情況，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整與完善，從而更好的運(yùn)用到實(shí)踐之中，并且符合其指標(biāo)特性。警源的復(fù)雜性。在整個(gè)危險(xiǎn)品的搬運(yùn)環(huán)節(jié)中，受到其涉及范圍較為廣泛的影響，在整個(gè)過程就十分繁瑣復(fù)雜。站在系統(tǒng)論的角度而言，對(duì)于整個(gè)監(jiān)管系統(tǒng)來說，安全預(yù)警系統(tǒng)作為其中的重要部分，發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。警源的預(yù)警信號(hào)需要從其他相關(guān)的系統(tǒng)中采取，如正在進(jìn)行的裝卸過程。所以說必須建立良好的信息溝通平臺(tái)促進(jìn)交流的順暢進(jìn)行，才能提高工作效率，減少損失。警情的累積性和突發(fā)性。綜合來看，危險(xiǎn)事故并非發(fā)生的較為突然，一般來說在長(zhǎng)時(shí)間的積累之下導(dǎo)致其發(fā)生，所以在建立預(yù)警系統(tǒng)的過程中要認(rèn)識(shí)到時(shí)間段的重要性。在整個(gè)裝卸環(huán)節(jié)受到諸多原因的作用都有可能致使當(dāng)前埋下安全隱患，在一定時(shí)間的發(fā)展以及持續(xù)的問題的堆積以后，就會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生，不過也會(huì)存在著突然爆發(fā)的事故，所以必須嚴(yán)格管理，在日常工作中就要做好提前預(yù)防措施，改善這種狀況。警兆的滯后性。從上面內(nèi)容可以看出，隨著警情的持續(xù)積累，造成系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重問題，并且損失巨大，難以挽回。這種狀況下如果出現(xiàn)一些征兆就說明此刻情況十分危險(xiǎn)。所以說，在該體系建設(shè)的過程中，必須將指標(biāo)的預(yù)知性以及代表性結(jié)合起來，作出預(yù)防工作，控制風(fēng)險(xiǎn)，減少損失。2.3石油化工碼頭安全預(yù)警的程序在整個(gè)完整的安全預(yù)警程序中，一般來說涉及到四個(gè)方面，分別是風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、評(píng)價(jià)、控制以及警示。這就要求在處理的過程中重要先明確當(dāng)前的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)質(zhì)，然后對(duì)其作出相應(yīng)的判斷，之后劃分適當(dāng)?shù)牡燃?jí)，并針對(duì)其作出有效控制。預(yù)警信號(hào)的顯示與發(fā)布[56-57]，如圖2.1所示。圖2.1安全預(yù)警程序圖一是信號(hào)選擇。因?yàn)楸姸嗥髽I(yè)很難真正的認(rèn)識(shí)到危險(xiǎn)發(fā)生，這就使得一旦出現(xiàn)危機(jī)事件就會(huì)形成難以挽回的損失，所以針對(duì)這種情況，管理人員要做好相應(yīng)的管理工作，在事前就應(yīng)該對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行把控，這樣可以有效避免危險(xiǎn)帶來的損害。二是風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控是指對(duì)石油化工碼頭危險(xiǎn)品裝卸過程進(jìn)行全程實(shí)時(shí)監(jiān)督，根據(jù)實(shí)際情況采取措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制。隨著時(shí)間、地點(diǎn)以及事物的不斷變化，要選擇不同的指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警，這就說明，在整個(gè)預(yù)警過程中，也是頻繁變動(dòng)的。所以說，針對(duì)這種情況，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整與完善，從而更好的運(yùn)用到實(shí)踐之中，并且符合其指標(biāo)特性。三是風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。通常來說，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別可以從兩個(gè)方面來進(jìn)行，分別是感知風(fēng)險(xiǎn)以及分析風(fēng)險(xiǎn)。在識(shí)別的過程中，一般選擇系統(tǒng)的處理辦法，于事故還未發(fā)生以前就應(yīng)該了解到有哪些因素可能造成風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，進(jìn)一步了解其原因。風(fēng)險(xiǎn)的存在多種多樣，不僅涉及到已經(jīng)存有的，還涉及到暫時(shí)還沒有發(fā)現(xiàn)的，另外，風(fēng)險(xiǎn)不僅僅局限于內(nèi)部，還包括外部因素所形成的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，風(fēng)險(xiǎn)并非完全都是一成不變的，也有隨著環(huán)境等其他因素的改變而不斷變化的。所以說，從識(shí)別的角度來看要通過合適的指標(biāo)加以判斷。四是風(fēng)險(xiǎn)診斷。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該對(duì)其作出相應(yīng)的診斷，也就是說，根據(jù)其具體原因判斷致使風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的主要因素，找出其中最為核心的部分并明確其發(fā)生的整體過程。五是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。在上述兩個(gè)步驟以后就需要通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)來了解到當(dāng)前的主要問題，進(jìn)行綜合性的判斷，并考慮針對(duì)實(shí)際情況應(yīng)該做出那種方式的防范。通過這個(gè)過程，可以針對(duì)主要因素作出詳細(xì)的描述并找出其中的問題，從而明確由于這些因素的影響會(huì)產(chǎn)生何種后果，并分析該危險(xiǎn)的程度大小，進(jìn)一步掌握具體狀況，做好相應(yīng)的處理。六是預(yù)警等級(jí)劃分。根據(jù)《國(guó)家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》、《國(guó)家安全生產(chǎn)事故災(zāi)難應(yīng)急預(yù)案》將事故預(yù)警級(jí)別由低到高劃分為無警、輕警、中警和重警四個(gè)級(jí)別。生產(chǎn)過程處于無警狀態(tài)則正常監(jiān)控，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)出輕警信號(hào)時(shí)，企業(yè)安全管理部門應(yīng)對(duì)引起警報(bào)的原因進(jìn)行分析，局部調(diào)整；發(fā)出中警信號(hào)時(shí)，企業(yè)需加大監(jiān)管力度，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行處理，包括風(fēng)險(xiǎn)分散、轉(zhuǎn)化和阻斷；發(fā)出重警信號(hào)時(shí)，企業(yè)安全監(jiān)督管理部門需啟用應(yīng)急救援預(yù)案，開展救援工作，盡可能地減少事故帶來的損失。七是警情演示。綜合來看，危險(xiǎn)事故并非發(fā)生的較為突然，一般來說在長(zhǎng)時(shí)間的積累之下導(dǎo)致其發(fā)生，所以在建立預(yù)警系統(tǒng)的過程中要認(rèn)識(shí)到時(shí)間段的重要性。在整個(gè)裝卸環(huán)節(jié)受到諸多原因的作用都有可能致使當(dāng)前埋下安全隱患，在一定時(shí)間的發(fā)展以及持續(xù)的問題的堆積以后，就會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生，不過也會(huì)存在著突然爆發(fā)的事故，所以必須對(duì)警情的嚴(yán)重程度做好相應(yīng)的劃分，嚴(yán)格管理，在日常工作中就要做好提前預(yù)防措施，改善這種狀況。2.4石油化工碼頭安全預(yù)警的理論基礎(chǔ)石油化工碼頭危險(xiǎn)品安全預(yù)警的理論基礎(chǔ)有系統(tǒng)論、控制論、安全科學(xué)理論等。2.4.1系統(tǒng)論系統(tǒng)論是美籍奧地利人L.V.貝塔朗菲創(chuàng)立的。通過這一理論可以看出目前存在著各個(gè)方面的因素，并且相關(guān)之間存有一定的聯(lián)系，缺一不可。系統(tǒng)里強(qiáng)調(diào)不是因?yàn)槟骋粋€(gè)因素造成問題的發(fā)生，并且這種狀況并非獨(dú)立存在，換句話說，由于各個(gè)因素之間的連接線所以任何一個(gè)環(huán)節(jié)的影響就會(huì)產(chǎn)生循環(huán)牽連的作用，形成不可挽回的危害。所以，為了從根本上改善這種狀況，僅僅依靠部分是難以達(dá)到目的的，應(yīng)該將整體結(jié)合起來進(jìn)行綜合考慮，才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，發(fā)揮其作用。系統(tǒng)論就是在認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)及規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用一些有助于人們達(dá)到目的需要的特點(diǎn)來控制、管理和改造系統(tǒng)，使系統(tǒng)不斷地更新變化，達(dá)到優(yōu)化的目的。系統(tǒng)分析方法的出現(xiàn)幫助人們解決了許多規(guī)模宏大、關(guān)系錯(cuò)綜以及指數(shù)眾多的復(fù)雜問題，提供了一種綜觀全局的新思路，與許多橫斷科學(xué)如控制論、信息論一起為現(xiàn)代科學(xué)提供了一種新方法。在石油化工碼頭危險(xiǎn)品安全預(yù)警中，預(yù)警的功能在于從系統(tǒng)非優(yōu)的角度出發(fā)，尋找導(dǎo)致石油化工碼頭危險(xiǎn)品非優(yōu)問題的各種因子，建立反映石油化工碼頭危險(xiǎn)品“非優(yōu)”的預(yù)警指標(biāo)體系，然后通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)、咨詢專家意見等各種定性定量的方法制定反映預(yù)警指標(biāo)優(yōu)與非優(yōu)的區(qū)間，通過采取預(yù)防措施、風(fēng)險(xiǎn)分散、危機(jī)管理等預(yù)警管理手段，使石油化工碼頭危險(xiǎn)品非優(yōu)狀態(tài)回復(fù)到優(yōu)的狀態(tài)，從而控制事故影響程度或減少事故發(fā)生概率。2.4.2控制論控制論誕生于20世紀(jì)40年代，以美國(guó)數(shù)學(xué)家諾伯特·維納的《控制論》為代表。控制論認(rèn)為當(dāng)有某個(gè)信號(hào)輸出時(shí)，總會(huì)得到某個(gè)方面或時(shí)間點(diǎn)的反饋，正面的、積極的輸出總是我們想要得到的，因此總是會(huì)經(jīng)常檢驗(yàn)自己輸出的正確性和有效性，盡可能地避免負(fù)面的、不利的輸出。因此，當(dāng)我們需要預(yù)防事故的發(fā)生時(shí)，就要檢查所有的輸出，然后排除不利的，保留有利的。過程中需要反復(fù)的調(diào)整，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并處理不安全因素。系統(tǒng)論和控制論的思想和方法在危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制，不安全因素的預(yù)防與控制以及系統(tǒng)的安全性能分析等各方面得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)控制系統(tǒng)是指無需人力直接參與而能夠獨(dú)立地、自動(dòng)地完成某種特定任務(wù)的受控工程系統(tǒng)。它的出現(xiàn)很大程度上代替了人們繁重的體力勞動(dòng)和簡(jiǎn)單反復(fù)的腦力勞動(dòng)，甚至能夠承擔(dān)許多人類力所不能及的任務(wù)。采集、處理、分析實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)流只有龐大的信息儲(chǔ)存和處理能力的智能控制系統(tǒng)才能完成。根據(jù)控制活動(dòng)的重點(diǎn)，控制可分三種類型：預(yù)先控制：在獲取了足夠的信息與資料的基礎(chǔ)上，建立預(yù)測(cè)研究系統(tǒng)，能夠面向未來，盡早采取預(yù)防措施，對(duì)有可能產(chǎn)生的偏差采取糾正措施。實(shí)時(shí)控制：是在生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行過程中的控制，由監(jiān)管人員在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行。事后控制：即事后的事故調(diào)查數(shù)據(jù)與各種報(bào)表，齊全可靠，為改進(jìn)和重新制訂預(yù)防措施提供依據(jù)，但由于時(shí)間的滯后，使當(dāng)時(shí)的偏差不能盡快糾正。在實(shí)際的應(yīng)用中，并不是只能單獨(dú)使用一種控制方法，可以將它們有機(jī)地結(jié)合在一起，相互作用，相互補(bǔ)充，盡快地糾正過程中出現(xiàn)的偏差，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。但是作為現(xiàn)代安全管理核心技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)管理方法，一方面本身的理論和方法還在不斷的發(fā)展中，另一方面行業(yè)特點(diǎn)不同和專業(yè)人員理解及掌握的差別，其應(yīng)用的質(zhì)量和水平存在很大的差距，主要體現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的系統(tǒng)全面性，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和技術(shù)合理有效性，以及最終風(fēng)險(xiǎn)防范及控制的模式、機(jī)制、方法和效能。究其本質(zhì)，這種安全管理也是意味著控制，所以說應(yīng)該根據(jù)危險(xiǎn)程度的不同進(jìn)行相應(yīng)的控制，有效防范危險(xiǎn)發(fā)生并減少損失。2.4.3安全科學(xué)理論在二十世紀(jì)四十年代就有關(guān)于人類生產(chǎn)以及生活方面所作出的研究，而這種研究被理論化，發(fā)展為所謂的安全科學(xué)（SafetyScience）。隨著A.庫(kù)爾曼教授《安全科學(xué)導(dǎo)論》一書的出版，給該學(xué)科的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用，并且意味著安全科學(xué)已經(jīng)邁入了成熟的階段。安全科學(xué)不僅包含了相關(guān)的理論知識(shí)以及處理辦法，還涉及到了不少的實(shí)踐發(fā)展。在歷經(jīng)足夠的分析研究以后，逐漸使得該學(xué)科建立了相應(yīng)的理論體系，并且該體系的研究對(duì)象包括整個(gè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的危險(xiǎn)、危害以及危險(xiǎn)，該體系的目的在于對(duì)上述危險(xiǎn)進(jìn)行有效控制并避免。通過這個(gè)理論可以明確的了解到當(dāng)前安全狀況，并且針對(duì)其中所發(fā)生的危險(xiǎn)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，從而找出其中所存在的問題并得出相應(yīng)的解決措施。在該理論中，強(qiáng)調(diào)指出由于人為以及設(shè)備的影響才導(dǎo)致安全存在問題，而究其實(shí)質(zhì)來看，還是因?yàn)楣芾矸矫娴牟蛔阋约碍h(huán)境所帶來的變動(dòng)。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，因?yàn)槿说南嚓P(guān)能力的不足，無法明確的了解到危險(xiǎn)狀況的發(fā)生，也就說明，難以從根本上避免所有的危險(xiǎn)狀況，因此針對(duì)這種情況，就必須通過安全工作來有效減少風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。就算出現(xiàn)了問題，也應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)救，減少損失。由于事故的產(chǎn)生不是固定的，也就是說難以明確其時(shí)間以及地點(diǎn)所在，這樣在預(yù)防的過程中就十分困難，不過根據(jù)實(shí)際情況來看，還是存在著一定的客觀規(guī)律性。具體來說，隨著人們的不斷了解以及判斷，對(duì)以往事故的總結(jié)能夠認(rèn)識(shí)到事故發(fā)生的大致規(guī)律所在，并依據(jù)該規(guī)律在一定程度上能夠減少事故的發(fā)生。事實(shí)上，事故不僅能夠事先預(yù)見，還能夠有效防范，當(dāng)然在這個(gè)過程中必須具備極為豐富充足的經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)的判斷能力來能夠?qū)崿F(xiàn)。這樣就能針對(duì)這些問題有效的防范，從而最大可能的減少損失。整個(gè)生產(chǎn)過程中，因?yàn)槿说南嚓P(guān)能力的不足，無法明確的了解到危險(xiǎn)狀況的發(fā)生，也就說明，難以從根本上避免所有的危險(xiǎn)狀況，因此針對(duì)這種情況，就必須通過安全工作來有效減少風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。就算出現(xiàn)了問題，也應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)救，減少損失。第三章石油化工碼頭危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的軟件技術(shù)及硬件設(shè)備3.1軟件開發(fā)基礎(chǔ)3.1.1軟件開發(fā)環(huán)境本系統(tǒng)的軟件環(huán)境如表3-1所示。表3-1軟件環(huán)境要求需求名稱詳細(xì)要求服務(wù)器軟件服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows2008Server。服務(wù)器WEB需求服務(wù)器可以提供ASP.Net服務(wù)支持，使用WindowsIIS6。數(shù)據(jù)庫(kù)需求數(shù)據(jù)庫(kù)要求MicrosoftSQLServer2008，服務(wù)器可穩(wěn)定運(yùn)行。編譯環(huán)境MicrosoftVisualStudio2010MicrosoftSQLServer2008R2匯編語(yǔ)言C#，html，SQL，JavaScript3.1.2.NET開發(fā)平臺(tái).NET是MicrosoftXMLWebServices平臺(tái)，是建立在開放體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的一套可以用來構(gòu)建和運(yùn)行新一代MicrosoftWindows和Web應(yīng)用程序的開發(fā)平臺(tái)，使用同一得編程模型，有著健全和安全的執(zhí)行環(huán)境，支持多種變成語(yǔ)言，極大的簡(jiǎn)化了Web的開發(fā)。.NET平臺(tái)主要由以下幾個(gè)組成部分：NET框架（.NETFramework），是.NET的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它提供了構(gòu)建和執(zhí)行應(yīng)用程序及XMLWebService的基礎(chǔ)，其統(tǒng)一的特性意味著所有的應(yīng)用程序，無論是Windows應(yīng)用程序、Web應(yīng)用程序，還是XMLWebService，都可以使用一套通用的工具和代碼來開發(fā)，并且易于相互集成。.NET框架可以消除各種軟件組成和編程語(yǔ)言之間的差異，它通過糅合各種編程語(yǔ)言，不僅能極大的簡(jiǎn)化開發(fā)人員處理的大量復(fù)雜編輯事務(wù)，更重要的是，.NET框架能自動(dòng)將應(yīng)用程序轉(zhuǎn)化為可復(fù)用并具有互用性的Web服務(wù)。.NET框架，使用一種分層體系結(jié)構(gòu)，是一個(gè)開發(fā)、部署和運(yùn)行.NET應(yīng)用的環(huán)境，包括了ASP.NET、公共語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)環(huán)境（CLR）以及.NET框架類。開發(fā)工具，如MicrosoftVisualStudio2010，提供了支持多語(yǔ)言的集成開發(fā)環(huán)境，用于構(gòu)建，運(yùn)行以及部署基于.NET的應(yīng)用程序。服務(wù)器，如MicrosoftWindowServer2008和MicrosoftSQLServer2008等，可以運(yùn)行、集成、管理和操作XMLWeb服務(wù)和基于Web的應(yīng)用程序。用戶體驗(yàn)，如MicrosoftOffice系列軟件等各種客戶端軟件，為用戶提供內(nèi)容豐富多彩的體驗(yàn)，并提高了工作效率。3.1.3ASP.NETASP.NET是統(tǒng)一的Web應(yīng)用程序平臺(tái)，是一種編程模型和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。通過ASP.NET能夠構(gòu)建更安全、更穩(wěn)定、功能更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。ASP.NET的前身是ASP技術(shù)，ASP技術(shù)結(jié)合HTLM頁(yè)面的代碼一起編譯運(yùn)行，是早期動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，微軟結(jié)合.NET平臺(tái)和C#匯編語(yǔ)言，推出了功能更強(qiáng)、開發(fā)更簡(jiǎn)單、安全性更好的ASP.NET架構(gòu)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加迅速的發(fā)展。本研究中使用的是ASP.NET4.0。ASP.NET的主要目標(biāo)是降低WEB應(yīng)用程度開發(fā)的門檻，現(xiàn)在ASP.NET成為了.NET開發(fā)平臺(tái)的一個(gè)部件，用來開發(fā)駐留在微軟的InternetInformationServer（ILS）上并且使用諸如HTTP和SOAP等Internet協(xié)議的WEB應(yīng)用程序。ASP.NET體系結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。圖3-1ASP.NET體系結(jié)構(gòu)圖ASP.NET使開發(fā)者能夠創(chuàng)建在InternetInformationServer（IIS）和.NET開發(fā)平臺(tái)上運(yùn)行的WEB應(yīng)用程序。ASP.NET通過InternetServerApplicationProgrammingInterfaces（ISAPI）與IIS通信，ActiveServerPages（ASP）同樣。事實(shí)上，ASP和ASP.NET可以共存于同樣的IIS服務(wù)器上：IIS將對(duì)于ASP頁(yè)面的請(qǐng)求（帶有.asp擴(kuò)展名）指向ASP，將對(duì)于ASP.NET頁(yè)面的請(qǐng)求（帶有.aspx或.asmx擴(kuò)展名）指向ASP.NET。作為目前最受歡迎的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)，ASP.NET有如下特點(diǎn)：1）高效的運(yùn)行性能：ASP.NET采用的是前臺(tái)頁(yè)面（.aspx文件）和代碼頁(yè)面（.cs文件）分離存儲(chǔ)，在服務(wù)器上運(yùn)行時(shí)可以直接運(yùn)行代碼頁(yè)面已經(jīng)編譯好的DLL文件，從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行性能。2）簡(jiǎn)易性：ASP.NET完全基于面向?qū)ο箝_發(fā)技術(shù)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)根據(jù)頁(yè)面各個(gè)對(duì)象的屬性、方法、事件進(jìn)行各個(gè)功能的開發(fā)。3）靈活性：ASP.NET中可以使用多種匯編語(yǔ)言，可以聯(lián)合其他應(yīng)用程序進(jìn)行共同開發(fā)。4）可管理性：ASP.NET目前是基于Web.config文件進(jìn)行應(yīng)用程序的管理配置，這使得ASP.NET的應(yīng)用程序不依賴于本地開發(fā)環(huán)境，方便程序的移植。5）可調(diào)試性：ASP.NET可以像Windows應(yīng)用程序一樣在調(diào)試中跟蹤錯(cuò)誤或異常，同時(shí)也提供了應(yīng)對(duì)錯(cuò)誤和異常的處理機(jī)制，能夠始終保持程序正常運(yùn)行。6）自定義性和擴(kuò)展性：ASP.NET可以將一個(gè)頁(yè)面程序修改并設(shè)置為一個(gè)自定義用戶控件，并可以將其插入其他不同的ASP.NET頁(yè)面中，從而提高了代碼的復(fù)用性和擴(kuò)展功能。3.1.4三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)架構(gòu)設(shè)計(jì)是軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，在軟件體系架構(gòu)設(shè)計(jì)中，分層式結(jié)構(gòu)是最常見，也是最重要的一種結(jié)構(gòu)。C/S結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)在以往的系統(tǒng)開發(fā)當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)分為客戶端和服務(wù)器端，其中客戶端是表現(xiàn)層，服務(wù)器端是數(shù)據(jù)庫(kù)訪問層。客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求，服務(wù)器端收到請(qǐng)求后將結(jié)果返回給客戶端。傳統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是客戶端數(shù)量多了之后，服務(wù)器端負(fù)擔(dān)較大，而且軟件的更新維護(hù)不方便，對(duì)B/S結(jié)構(gòu)來說不太合適。為了達(dá)到“高內(nèi)聚，低耦合”的目的，微軟公司主推三層結(jié)構(gòu)，是在客戶端和服務(wù)器端之間增加了一個(gè)中間層，通常被稱為組件層。這里說的三層并不是指物理上的三層，而是指邏輯結(jié)構(gòu)上的三層，就是將整個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為：表示層（UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問層（DAL），如圖3-2。而這邏輯的三層對(duì)應(yīng)的代碼是可以放置在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上的。圖3-2三層架構(gòu)直觀圖三層結(jié)構(gòu)中各層的功能如下：1）表示層（UI）：表示層主要表示W(wǎng)EB方式，位于最外層（最上層），離用戶最近，就是展現(xiàn)給用戶的界面。表示層主要用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，為用戶提供一種人機(jī)交互式操作的界面。2）業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）：業(yè)務(wù)邏輯層（是系統(tǒng)架構(gòu)中體現(xiàn)核心價(jià)值的部分，主要針對(duì)具體問題的操作，也可以理解為對(duì)數(shù)據(jù)層的操作，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理。它的關(guān)注點(diǎn)主要集中在業(yè)務(wù)規(guī)則的制定、業(yè)務(wù)流程的實(shí)現(xiàn)等與業(yè)務(wù)需求有關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。業(yè)務(wù)邏輯層在體系架構(gòu)中的位置十分關(guān)鍵，它處于數(shù)據(jù)訪問層與表示層中間，起到了數(shù)據(jù)交換中承上啟下的作用，對(duì)于數(shù)據(jù)訪問層而言，它是調(diào)用者；對(duì)于表示層而言，它卻是被調(diào)用者。3）數(shù)據(jù)訪問層（DAL）：數(shù)據(jù)訪問層有時(shí)候也稱為是持久層，主要是對(duì)原始數(shù)據(jù)的操作層，其功能是直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)，比如對(duì)數(shù)據(jù)的訪問、增添、刪除、修改、更新、查找等。數(shù)據(jù)訪問層并不是數(shù)據(jù)庫(kù)，是為業(yè)務(wù)邏輯層和表示層提供各類數(shù)據(jù)服務(wù)。采用三層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加明確，層與層之間的依賴性較低，在開發(fā)過程中可以只關(guān)注某一層進(jìn)行開發(fā)，有利于各層邏輯的復(fù)用，而且可以很容易的用新的實(shí)現(xiàn)來替換原有層的實(shí)現(xiàn)，在后期更新和維護(hù)中，極大地降低了成本和時(shí)間。3.2軟件技術(shù)3.2.1實(shí)時(shí)刷新預(yù)警系統(tǒng)中泄露監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息都是實(shí)時(shí)更新的，為了使預(yù)警結(jié)果顯示也到達(dá)實(shí)時(shí)更新的效果，本研究采用AJAX技術(shù)來實(shí)現(xiàn)頁(yè)面數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)刷新。AJAX全稱為“AsynchronousJavaScriptandXML（”異步JavaScript和XML），AJAX并不是一種新的匯編語(yǔ)言，而是指一種創(chuàng)建更好、更快、交互性更強(qiáng)的網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用的網(wǎng)頁(yè)開發(fā)技術(shù)。傳統(tǒng)的WEB應(yīng)用程序模型是這樣工作的：用戶的頁(yè)面操作觸發(fā)HTTP請(qǐng)求，服務(wù)器在接收到請(qǐng)求之后進(jìn)行一些業(yè)務(wù)邏輯處理，如保存數(shù)據(jù)等，然后向客戶端返回一個(gè)HTML頁(yè)面。這個(gè)方法浪費(fèi)了許多帶寬，也就是浪費(fèi)了網(wǎng)速，因?yàn)橛脩舭l(fā)送請(qǐng)求前后的頁(yè)面有很大一部分代碼是相同的。由于每次交互都要向服務(wù)器請(qǐng)求，所以用戶頁(yè)面的響應(yīng)時(shí)間就依賴于服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間，這會(huì)導(dǎo)致用戶頁(yè)面的響應(yīng)速度慢。圖3-3傳統(tǒng)WEB應(yīng)用程序生命周期圖3-3為傳統(tǒng)WEB應(yīng)用的生命周期。用戶和應(yīng)用會(huì)話的所有狀態(tài)都保留在WEB服務(wù)器上。用戶在會(huì)話中看到的是一系列的頁(yè)面，每次頁(yè)面切換都不可避免地要到服務(wù)器上走一個(gè)來回。AJAX技術(shù)通過SOAP、JavaScript、XML等各項(xiàng)技術(shù)的總和應(yīng)用，可以僅僅向服務(wù)器發(fā)送并取回所需的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)頁(yè)面的異步更新，也就是可以不用重新加載整個(gè)網(wǎng)頁(yè)的情況下，對(duì)網(wǎng)頁(yè)的某個(gè)部分進(jìn)行更新。這樣一來，用戶頁(yè)面和服務(wù)器之間交換的數(shù)據(jù)量大量減少，從而使得用戶頁(yè)面的響應(yīng)速度明顯加快?，F(xiàn)在使用AJAX的應(yīng)用程序非常多，如微博，在線地圖等。圖3-4AJAX應(yīng)用的生命周期圖3-4AJAX應(yīng)用的生命周期。用戶登錄后，服務(wù)器交付一個(gè)客戶端應(yīng)用給瀏覽器。這個(gè)應(yīng)用可以獨(dú)立處理很多的用戶交互，對(duì)于自己無法獨(dú)立處理的交互，應(yīng)用會(huì)以后臺(tái)方式發(fā)送請(qǐng)求給服務(wù)器，而不會(huì)打斷用戶的操作流程。3.2.2動(dòng)態(tài)地圖百度地圖API是為開發(fā)者免費(fèi)提供的一套基于百度地圖服務(wù)的應(yīng)用接口，包括JavaScriptAPI、Web服務(wù)API、AndroidSDK、iOSSDK、定位SDK、車聯(lián)網(wǎng)API、LBS云等多種開發(fā)工具與服務(wù)，提供基本地圖展現(xiàn)、搜索、定位、逆/地理編碼、路線規(guī)劃、LBS云存儲(chǔ)與檢索等功能，適用于PC端、移動(dòng)端、服務(wù)器等多種設(shè)備，多操作系統(tǒng)下的地圖應(yīng)用開發(fā)。已廣泛應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備、車廠等行業(yè)，主要涉及房產(chǎn)、電商、團(tuán)購(gòu)、移動(dòng)手機(jī)應(yīng)用、生活服務(wù)網(wǎng)站等。本系統(tǒng)中使用JavaScriptAPI，以企業(yè)的俯瞰圖作為地圖，把碼頭、儲(chǔ)罐、管廊等設(shè)施的地理位置通過數(shù)字坐標(biāo)固定到地圖上。根據(jù)預(yù)警信息所涉及到的區(qū)域及設(shè)施設(shè)備，在地圖上顯示作業(yè)的狀況、風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別、物料輸送的路徑和采樣點(diǎn)的異常情況等。并利用實(shí)時(shí)刷新技術(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)更新預(yù)警信息。使用百度地圖API開發(fā)動(dòng)態(tài)地圖的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)成本低，代碼開放，以及界面親切。但同時(shí)也有弊端，比如必須依賴互聯(lián)網(wǎng)才能使用動(dòng)態(tài)地圖，如果需要更換地圖的話，所設(shè)置的坐標(biāo)點(diǎn)將全部失效。3.3硬件設(shè)備3.3.1質(zhì)譜儀介紹質(zhì)譜儀是將物質(zhì)的原子、分子電離成離子，通過適當(dāng)?shù)碾姶艌?chǎng)將帶電離子按質(zhì)荷比（m/e）的差異進(jìn)行分離，并通過檢測(cè)特定離子的離子流強(qiáng)度，對(duì)被測(cè)物質(zhì)做出定性、定量分析的一類儀器。質(zhì)譜儀以離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離后的分子因接受了過多的能量會(huì)進(jìn)一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子。它們?cè)诩铀匐妶?chǎng)作用下獲取具有相同能量的平均動(dòng)能而進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時(shí)進(jìn)入其中的不同質(zhì)量的離子，按質(zhì)荷比大小分離的裝置。分離后的離子依次進(jìn)入離子檢測(cè)器，采集放大離子信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，繪制成質(zhì)譜圖。本項(xiàng)目中采用的MAX300-IG工業(yè)過程氣體質(zhì)譜儀是EXTRELCMS最新的第七代在線過程質(zhì)譜分析儀，適用與各種工業(yè)的在線氣體分析的需要。其工作原理為，氣體通過儀器的離子化室轉(zhuǎn)化為離子，經(jīng)過磁場(chǎng)使離子按質(zhì)荷比大小實(shí)現(xiàn)空間分離，離子檢測(cè)器收集各種質(zhì)荷比離子轉(zhuǎn)化為與氣體成份濃度的電訊號(hào)，經(jīng)機(jī)內(nèi)計(jì)算機(jī)處理后輸出所需訊號(hào)。MAX300-IG質(zhì)譜儀的性能指標(biāo)如表3-2。該質(zhì)譜儀可提供80路端口，可同時(shí)分析80個(gè)取樣點(diǎn)的氣體樣品，檢測(cè)每個(gè)組分的氣體樣本只需400毫秒，并且在每個(gè)取樣點(diǎn)采集到的氣體樣本如果含有多種氣體，多種氣體的種類和濃度值可以被同時(shí)檢測(cè)出來。這是目前所知的國(guó)際上最先進(jìn)的氣體檢測(cè)手段。質(zhì)譜儀的檢測(cè)結(jié)果由配置的工作站來進(jìn)行存儲(chǔ)和初步顯示，預(yù)警系統(tǒng)讀取質(zhì)譜儀檢測(cè)出的氣體種類和氣體濃度數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分級(jí)預(yù)警，從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的預(yù)警功能。表3-2MAX300-IG質(zhì)譜儀的性能指標(biāo)質(zhì)量分析器19mm高通量四極質(zhì)量過濾器質(zhì)量范圍標(biāo)配2-250amu，2~300amu可選可檢測(cè)組份質(zhì)量范圍內(nèi)任何氣體或蒸汽被測(cè)組份的數(shù)量80組測(cè)試上限100%測(cè)試下限法拉第杯：10ppm電子倍增器雙檢測(cè)器：10PPB動(dòng)態(tài)范圍法拉第杯檢測(cè)器/電子倍增器：8個(gè)數(shù)量級(jí)分析精度+/-0.0025絕對(duì)值，基于1.00%氬氣穩(wěn)定性儀器30天的穩(wěn)定性為+/-0.5%（RSD），基于空氣中1.00%氬氣分析速率一個(gè)組分400毫秒3.3.2氣體采集原理質(zhì)譜儀所檢測(cè)的氣體樣本是由氣體采集系統(tǒng)進(jìn)行采樣及輸送的。本項(xiàng)目的氣體采集系統(tǒng)主要由采樣點(diǎn)、專用管道和氣泵組成。采樣點(diǎn)由檢測(cè)管和探頭組成，利用氣泵抽氣形成的負(fù)壓，將氣體通過檢測(cè)管吸入專用管道，再通過氣泵的壓力，將氣體樣本輸送至質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)。氣體樣本在專用管道中傳輸需要時(shí)間，采樣點(diǎn)離質(zhì)譜儀的距離越遠(yuǎn)，輸送氣體的時(shí)間越長(zhǎng)，所使用的氣泵功率越高，數(shù)量越多，輸送氣體的時(shí)間越短。本項(xiàng)目中企業(yè)的作業(yè)區(qū)面積大，危險(xiǎn)品數(shù)量多，管線距離長(zhǎng)，為了確保泄露風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的及時(shí)性，需要縮短氣體樣本的輸送時(shí)間，因此需要使用多臺(tái)氣泵進(jìn)行抽氣。第四章石油化工碼頭危險(xiǎn)品安防監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)辨識(shí)及需求分析4.1.1系統(tǒng)辨識(shí)根據(jù)企業(yè)的具體情況，將企業(yè)的系統(tǒng)單元板塊的劃分為碼頭區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)，以設(shè)備設(shè)施、工藝流程和作業(yè)崗位為對(duì)象來進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)分析。企業(yè)的業(yè)務(wù)主要有裝卸作業(yè)，發(fā)貨作業(yè)，設(shè)施清理等10種常規(guī)作業(yè)，還有動(dòng)火作業(yè)，動(dòng)電作業(yè)等10種特種作業(yè)。企業(yè)的貨種范圍為：汽油、柴油、甲苯、二甲苯（含鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯）、乙苯、苯乙烯、甲醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙烯酸丁酯、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿、四氯化碳、氯乙烯、液化石油氣、工業(yè)甲醛、1，2-二氯乙烷、乙醇、乙二醇、煤油、1，4-丁二醇、燃料油、基礎(chǔ)油、鄰苯二甲酸二辛酯（僅倉(cāng)儲(chǔ)）、DINP（鄰苯二甲酸二異壬酯，僅倉(cāng)儲(chǔ)）共計(jì)26種散裝液體化學(xué)品。鑒于企業(yè)的特殊地理位置，可能涉及到的惡劣氣象環(huán)境較多，如寒潮、臺(tái)風(fēng)、高溫、暴雨等。在企業(yè)安全管理人員方面，企業(yè)管理層有公司總經(jīng)理和主管安全副總經(jīng)理；企業(yè)下設(shè)有安全環(huán)保部進(jìn)行安全管理工作，其他職能部門有生產(chǎn)保障部，生產(chǎn)運(yùn)行部，財(cái)務(wù)資產(chǎn)部，商務(wù)部，后勤管理部，行政管理部。4.1.2系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析根據(jù)天津港石油化工碼頭有限公司所提供資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，將企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分為靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，其中靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為設(shè)備設(shè)施、工藝流程和作業(yè)崗位存在的固有風(fēng)險(xiǎn)，動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)主要包括泄露風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和氣象環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的分析由項(xiàng)目組其他成員完成，本文主要分析企業(yè)的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。（1）泄露風(fēng)險(xiǎn)碼頭區(qū)域內(nèi)有周邊單位的專用裝卸設(shè)施（裝卸臂、軟管等）、氯乙烯、基礎(chǔ)油、液化石油氣等的輸送管線，這些管線若發(fā)生泄漏，揮發(fā)出的氣體遇明火發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，直接對(duì)本項(xiàng)目造成威脅。企業(yè)工作人員和這些附近關(guān)聯(lián)單位的配合不當(dāng)、指揮失誤，也可能引發(fā)船舶碰撞事故及泄漏事故，甚至進(jìn)一步導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。本企業(yè)所涉及危險(xiǎn)貨品主要具有以下危險(xiǎn)有害特性：易燃。碼頭裝卸的貨物絕大多數(shù)為易燃或可燃物質(zhì)，其中甲醇、甲苯、乙醇、乙苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、1,2-二氯乙烷丙酮、汽油、液化石油氣等物質(zhì)閃點(diǎn)均很低，揮發(fā)性較強(qiáng)，空氣中只要有很小的點(diǎn)燃能量就會(huì)閃光燃燒，而且燃燒速率很快，是燃燒危險(xiǎn)性較大的貨種。易爆。石化產(chǎn)品揮發(fā)出來的蒸汽與空氣混合，濃度處于爆炸極限范圍時(shí)，遇有一定能量的著火源，容易發(fā)生爆炸，爆炸極限范圍越寬，爆炸下限越低，爆炸危險(xiǎn)性就越大。企業(yè)涉及的大多數(shù)貨種能與空氣形成爆炸性混合物，且大部分貨種的爆炸下限較低，部分貨種（如甲醇）的爆炸極限范圍較寬，因此爆炸危險(xiǎn)性較大。在石化產(chǎn)品裝卸作業(yè)過程中，燃燒和爆炸經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)，互相轉(zhuǎn)化。因此，爆炸危險(xiǎn)性與火災(zāi)危險(xiǎn)性排序基本相同。有毒。碼頭的液體化學(xué)品中有不少為有毒有害物質(zhì)。其中甲醛、氯乙烯（為高毒物品，氯仿（三氯甲烷）、四氯化碳為毒害品，氯乙烯為極度危害介質(zhì)，甲醛、四氯化碳等為高度危害介質(zhì)，甲苯、甲醇、苯乙烯等為中度毒害的物品。長(zhǎng)期接觸有毒液體或吸入有毒氣體，將對(duì)人體健康造成危害。短期吸入大量高濃度的有毒氣體，則可能造成人員急性中毒。強(qiáng)腐蝕性?；ごa頭的甲醛等為強(qiáng)腐蝕性液體。這些腐蝕性液體不僅能與大多數(shù)貨物發(fā)生劇烈反應(yīng)，釋放大量熱，引起火災(zāi)爆炸事故，而且可以腐蝕設(shè)備設(shè)施，使金屬板（管）穿透，引起物料泄漏，在焊縫及鈍化膜被破壞之處，金屬很可能被腐蝕穿透，引發(fā)事故。聚合?；ごa頭的貨種中，如苯乙烯等具有自然聚合的特性，且在聚合過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，增大火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性。易蒸發(fā)。碼頭裝卸的部分貨種，如丙酮、汽油、液化石油氣、甲苯等，具有較強(qiáng)的蒸發(fā)特性?？扇嘉锲凤柡驼魵鈮涸酱?，越容易產(chǎn)生引起燃燒所需的蒸氣量，火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性也就越大。由于蒸氣壓受溫度影響較大，溫度升高時(shí)，蒸氣壓將隨之增大，因此軟管及管道等應(yīng)有足夠的強(qiáng)度或采取相應(yīng)的泄壓措施以防止溫度升高時(shí)容器脹裂。同時(shí)，應(yīng)注意避免火源、熱源接近上述設(shè)施。易產(chǎn)生靜電荷。液體化工品在流動(dòng)、晃動(dòng)、過濾、噴射等情況下，由于靜電荷產(chǎn)生速度高于其泄漏速度，從而會(huì)產(chǎn)生靜電荷聚積?；ごa頭裝卸的許多貨種，如甲苯、甲醇、氯乙烯、甲醛、丙烯酸丁酯、苯乙烯等，在裝卸過程中有產(chǎn)生和積聚靜電荷的傾向。靜電放電是導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的重要原因之一。（2）作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)并結(jié)合裝卸、儲(chǔ)存貨種的理化特性，對(duì)企業(yè)碼頭及庫(kù)區(qū)所裝卸、儲(chǔ)存危險(xiǎn)貨物的危險(xiǎn)有害特性和裝卸儲(chǔ)存作業(yè)過程中存在的危險(xiǎn)因素從自然條件、裝卸貨種、設(shè)備裝置、裝卸作業(yè)、材料腐蝕、重大危險(xiǎn)源等方面進(jìn)行如下分析。裝卸的液體化學(xué)品種類多，且均屬《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》中規(guī)定的易燃?xì)怏w、易燃液體、有毒物品和腐蝕性物品，火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)突出。港區(qū)內(nèi)其他倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)租用該企業(yè)碼頭，利用自有裝卸設(shè)備、管線和員工在該企業(yè)碼頭上從事自身經(jīng)營(yíng)貨種的裝卸活動(dòng)。作業(yè)存在船舶碰撞的危險(xiǎn)有害因素，且受自然條件，如高低溫、臺(tái)風(fēng)、潮汐、雨雪、雷暴、霧等影響顯著。本碼頭前沿采用復(fù)合軟管進(jìn)行裝卸作業(yè)，裝卸設(shè)施較簡(jiǎn)單，應(yīng)注意在裝卸作業(yè)過程中采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?，以防止火花產(chǎn)生。（3）氣象環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)氣象環(huán)境的危險(xiǎn)有害因素?fù)褚嫖鋈缦拢焊?、低溫危害。港區(qū)的歷年極端最高氣溫為38℃，極端最低氣溫為-11.5℃，而碼頭及罐區(qū)作業(yè)大部分都在露天，碼頭前沿及罐區(qū)的輻射熱也非常高，炎熱的夏季如防暑降溫措施不當(dāng)，會(huì)造成作業(yè)人員中暑的危險(xiǎn)；寒冷的冬季，如防護(hù)措施不當(dāng)，也易造成作業(yè)人員凍傷、滑倒跌傷的可能。雷、雨、雪、霜凍的危害。作業(yè)區(qū)域在中雷暴區(qū)，碼頭上的高大裝置（如吊機(jī)）極易遭受雷擊，如防雷設(shè)施與接地保護(hù)裝置失效，都會(huì)引發(fā)雷擊事故，造成財(cái)產(chǎn)和人員的嚴(yán)重?fù)p失和傷害。企業(yè)所在地屬于雨量充沛的地區(qū)，降雨、降雪、冷凍結(jié)冰對(duì)作業(yè)的影響主要表現(xiàn)在：碼頭作業(yè)人員在上下登船梯時(shí)滑落摔倒。由于雨雪天氣影響作業(yè)人員的觀察，因此由此造成的事故時(shí)有發(fā)生。此外，因降雨積水，對(duì)碼頭的變配電設(shè)施也會(huì)構(gòu)成一定的威脅；而伴隨降雨出現(xiàn)的雷電會(huì)直接威脅高桿燈及建（構(gòu)）筑物的安全。霧日危害。作業(yè)區(qū)域多年平均霧日為42.3天，年最多霧日68天，對(duì)碼頭及船舶航行都帶來很大威脅，對(duì)碼頭的裝卸作業(yè)都影響很大，稍有不慎都可能造成意外損失和人員的傷害。風(fēng)的危險(xiǎn)因素。作業(yè)區(qū)域10min最大風(fēng)速達(dá)20m/s，平均風(fēng)速3.3m/s。作業(yè)應(yīng)充分考慮到上述因素，極有可能造成設(shè)備、設(shè)施吹落、垮塌毀損損壞碼頭等危險(xiǎn)有害因素。人在罐區(qū)采樣、計(jì)量及登高檢維修時(shí)，容易造成高處墜落。作業(yè)區(qū)域夏季時(shí)可遇臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)天氣應(yīng)停止作業(yè)，否則極易造成人員傷亡事故。作業(yè)區(qū)域有時(shí)可遭遇陣風(fēng)，陣風(fēng)具有不可預(yù)測(cè)性，且風(fēng)速較大，吹落設(shè)施、器材，造成物體打擊，還可能致使作業(yè)人員發(fā)生高處墜落和落水淹溺。腐蝕。企業(yè)位于海河下游，氣候溫暖、雨量充沛，相對(duì)濕度較大。該區(qū)域距海較近，還受到海岸季風(fēng)及海水中氯離子腐蝕的影響（濕風(fēng)中的氯離子），設(shè)備、設(shè)施等建構(gòu)筑物如防腐措施不好，極易遭受腐蝕危害，如碼頭裝置、管道閥門、鋼便橋、護(hù)欄、系纜柱、支吊架、樁、儲(chǔ)罐等都露天布置，因此均存在腐蝕。它不僅使許多金屬生銹，造成大量金屬損耗，還破壞金屬表面許多優(yōu)良的性能，降低了金屬承受負(fù)荷的能力，甚至導(dǎo)致強(qiáng)度減弱，引發(fā)事故發(fā)生。潮汐的危險(xiǎn)因素。在危險(xiǎn)品裝卸過程中，如突發(fā)異常海況，如急漲潮、急落潮，導(dǎo)致船體顛簸，積壓軟管，可能導(dǎo)致軟管破裂，裝卸貨物發(fā)生泄漏。海河受海潮漲落的一定影響，碼頭平臺(tái)前的水深也會(huì)隨潮水的漲落發(fā)生變化，如果水深低于船舶靠岸的要求，可能發(fā)生擱淺的危險(xiǎn)。碼頭前沿水域若不定期掃床，水深達(dá)不到船舶停靠要求，則船舶停靠時(shí)也容易發(fā)生擱淺事故。4.1.3需求分析企業(yè)現(xiàn)有利用傳感器和可燃?xì)怏w聲光報(bào)警器的SCADA報(bào)警系統(tǒng)，作業(yè)通知單和工作票等安全管理制度，并會(huì)定期開展風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)。企業(yè)目前的信息管理平臺(tái)還不具備全面的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理能力，一是缺乏生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)、生產(chǎn)工藝風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)崗位風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，二是沒有針對(duì)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)功能，三是缺乏系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警和預(yù)警功能。特別是現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)，不具備對(duì)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)超前預(yù)警和預(yù)防，以及對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)適時(shí)預(yù)警和預(yù)控的能力。通過研究討論，最終確定在企業(yè)現(xiàn)有的安全管理水平基礎(chǔ)上，通過使用質(zhì)譜儀檢測(cè)技術(shù)，開發(fā)泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)以下功能：物料泄漏風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警；作業(yè)通知單和工作票的電子化；常規(guī)作業(yè)、特種作業(yè)和氣象環(huán)境的可視化預(yù)警；建立靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)現(xiàn)預(yù)警系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作。4.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的結(jié)果以及企業(yè)對(duì)預(yù)警的需求分析，將該系統(tǒng)的預(yù)警分為靜態(tài)預(yù)警和動(dòng)態(tài)預(yù)警，具體功能見表4-1。表4-1系統(tǒng)預(yù)警分類及功能分類預(yù)警項(xiàng)目預(yù)警方式主要功能靜態(tài)預(yù)警設(shè)備設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警人工型預(yù)警設(shè)備設(shè)施各子系統(tǒng)固有風(fēng)險(xiǎn)因素預(yù)警工藝流程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警人工型預(yù)警各類作業(yè)活動(dòng)流程固有風(fēng)險(xiǎn)因素預(yù)警作業(yè)崗位風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警人工型預(yù)警各作業(yè)崗位固有風(fēng)險(xiǎn)因素預(yù)警動(dòng)態(tài)預(yù)警泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)自動(dòng)型預(yù)警物料傳輸及存儲(chǔ)過程中泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警常規(guī)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警人工報(bào)告型預(yù)警各類常規(guī)作業(yè)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警特種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警人工報(bào)告型預(yù)警各類特種作業(yè)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警根據(jù)預(yù)警功能的分類，將石化碼頭危險(xiǎn)品泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖4-1。圖4-1泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)由七個(gè)功能模塊組成：泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊，報(bào)警模塊，預(yù)警模塊，撤警模塊，歷史查詢模塊，風(fēng)險(xiǎn)因素管理模塊，系統(tǒng)管理模塊。系統(tǒng)各模塊功能見表4-2。表4-2系統(tǒng)各模塊功能模塊名稱模塊功能泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提取質(zhì)譜儀的檢測(cè)信息，對(duì)物料泄露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分級(jí)預(yù)警。報(bào)警常規(guī)作業(yè)、特種作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào)操作，預(yù)警信息由此模塊提交、審批。預(yù)警實(shí)時(shí)泄露檢測(cè)的異常數(shù)據(jù)記錄，已發(fā)布的常規(guī)作業(yè)、特種作業(yè)預(yù)警信息在此模塊顯示及查詢。撤警已發(fā)布的常規(guī)作業(yè)、特種作業(yè)預(yù)警信息在此模塊撤銷、審批。歷史查詢所有預(yù)警信息的歷史查詢。風(fēng)險(xiǎn)因素管理企業(yè)設(shè)備設(shè)施、工藝流程、作業(yè)崗位風(fēng)險(xiǎn)因素的靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)管理管理用戶，添加用戶，用戶資料，修改密碼。4.2.2綜合風(fēng)險(xiǎn)模型設(shè)計(jì)本預(yù)警系統(tǒng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)R設(shè)定為4級(jí)，從低到高分別是：Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)（綠色），Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)（黃色），Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)（橙色），Ⅳ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)（紅色）。本系統(tǒng)研究的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)即動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，包括泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)，氣象實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)，綜合風(fēng)險(xiǎn)R的數(shù)學(xué)模型如下：R=Max{Rx，Rz，Rq}其中Rx表示泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)；Rz表示作業(yè)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)，即常規(guī)作業(yè)和特種作業(yè)的綜合風(fēng)險(xiǎn)；Rq表示氣象環(huán)境實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)。泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)，氣象實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)同樣從低到高分為4級(jí)。4.2.3預(yù)警結(jié)果設(shè)計(jì)從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能可以知道，本系統(tǒng)的靜態(tài)預(yù)警分為設(shè)備設(shè)施預(yù)警、工藝流程預(yù)警和作業(yè)崗位預(yù)警，動(dòng)態(tài)預(yù)警分為泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警、常規(guī)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、特種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。靜態(tài)預(yù)警的預(yù)警結(jié)果是風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，即預(yù)警系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)因素管理模塊，用表格，頁(yè)面文本的形式來顯示預(yù)警結(jié)果。動(dòng)態(tài)預(yù)警的預(yù)警結(jié)果見表4-3。表4-3動(dòng)態(tài)預(yù)警結(jié)果表示預(yù)警項(xiàng)目結(jié)果表示泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)指示，動(dòng)態(tài)地圖（點(diǎn)），預(yù)警信息列表常規(guī)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)指示，動(dòng)態(tài)地圖（點(diǎn)-線-點(diǎn)，點(diǎn)，線），預(yù)警信息列表特種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)指示，動(dòng)態(tài)地圖（點(diǎn)，線），預(yù)警信息列表預(yù)警結(jié)果的表示形式為以下四種。1）風(fēng)險(xiǎn)指示：系統(tǒng)頁(yè)面上的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別指示，以圖形和文字表示預(yù)警信息。2）動(dòng)態(tài)地圖：將采樣點(diǎn)和設(shè)備設(shè)施，如泊位、儲(chǔ)罐、泵房視為“點(diǎn)”；將輸送物料的管線視為“線”。在動(dòng)態(tài)地圖上，某個(gè)采樣點(diǎn)或某個(gè)設(shè)備設(shè)施的預(yù)警用一個(gè)提示點(diǎn)來表示；某段管線的預(yù)警用一條線來表示；從一個(gè)設(shè)施向另一個(gè)設(shè)施的作業(yè)，如從泊位向儲(chǔ)罐的卸貨作業(yè)，用起點(diǎn)和終點(diǎn)的提示點(diǎn)，以及所經(jīng)管線的“點(diǎn)-線-點(diǎn)”形式表示。3）預(yù)警信息列表：系統(tǒng)預(yù)警模塊的信息列表和頁(yè)面文本。4）導(dǎo)航欄提示：系統(tǒng)頁(yè)面導(dǎo)航欄的文字提示。4.2.4用戶分類及權(quán)限設(shè)計(jì)本系統(tǒng)用戶分類及權(quán)限設(shè)計(jì)見表4-4。表4-4用戶分類及權(quán)限設(shè)計(jì)系統(tǒng)用戶分為三類，公司總經(jīng)理和主管安全副總為高權(quán)限用戶；安全環(huán)保部為中等權(quán)限用戶，其他部門為普通權(quán)限用戶。所用用戶都有報(bào)警及撤警申請(qǐng)的權(quán)限。高權(quán)限用戶和中等權(quán)限用戶有報(bào)警、撤警審批權(quán)限。高權(quán)限用戶還用有跨部門撤警申請(qǐng)、修改風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、添加和刪除系統(tǒng)用戶的權(quán)限。為了保障預(yù)警系統(tǒng)在安全管理工作中的有序性，根據(jù)企業(yè)要求，將系統(tǒng)的“報(bào)警-預(yù)警-撤警”流程設(shè)計(jì)為，常規(guī)作業(yè)和特種作業(yè)的報(bào)警及撤警需要審批才能生效；常規(guī)作業(yè)、特種作業(yè)和氣象環(huán)境的報(bào)警申請(qǐng)及撤警申請(qǐng)必須由同一個(gè)部門的用戶來完成，但是考慮到實(shí)際工作情況，設(shè)計(jì)為高權(quán)限用戶，即公司總經(jīng)理和主管安全副總經(jīng)理能夠進(jìn)行跨部門撤警申請(qǐng)。比如說生產(chǎn)保障部的用戶申請(qǐng)并發(fā)布的預(yù)警信息，只有同為生產(chǎn)保障部的用戶（可以是不同ID的用戶），或者公司總經(jīng)理或主管安全副總經(jīng)理才能申請(qǐng)撤銷，而安全環(huán)保部、生產(chǎn)運(yùn)行部等部門的用戶無法申請(qǐng)撤銷。4.3安防泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)4.3.1安防泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息流信息流（InformationFlow）是指信息的傳播與流動(dòng)，主要分為采集，傳遞和加工處理三個(gè)部分。在本項(xiàng)目中，氣體采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集氣體樣本，質(zhì)譜儀實(shí)時(shí)檢測(cè)氣體成份，預(yù)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)并發(fā)布預(yù)警，從而達(dá)到泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警功能。信息流向如圖4-2。圖4-2泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息流向圖4.3.2泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警流程泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警流程如圖4-3。泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警是技術(shù)自動(dòng)型預(yù)警，只要預(yù)警系統(tǒng)、質(zhì)譜儀和氣體采集系統(tǒng)正常運(yùn)作，就能實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。氣體采集系統(tǒng)將采集到的氣體樣本輸送至質(zhì)譜儀檢測(cè)，質(zhì)譜儀將檢測(cè)結(jié)果傳輸?shù)筋A(yù)警系統(tǒng)，預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別判定，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)布預(yù)警信息，否則進(jìn)行下一次檢測(cè)；當(dāng)預(yù)警信息發(fā)布后，依然對(duì)該采樣點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)，隨時(shí)更新預(yù)警信息。圖4-3泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警流程圖4.3.3泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分級(jí)預(yù)警企業(yè)現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)是利用傳感器和可燃?xì)怏w聲光報(bào)警器，其原理是給傳感器設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)（如壓力）大于這個(gè)閾值的時(shí)候，報(bào)警器報(bào)警。本項(xiàng)目中使用的基于質(zhì)譜儀的泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分級(jí)預(yù)警技術(shù)與傳感器報(bào)警技術(shù)的比較見表4-5。通過比較可以看出，傳感器報(bào)警技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)傳遞速度快，但是只能進(jìn)行單一級(jí)別的報(bào)警，而石化碼頭倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)一般都經(jīng)營(yíng)多種貨品，而每一種貨品的爆炸極限是不同的，對(duì)于不同的貨品，用同一個(gè)閾值來報(bào)警顯然不太合適，根具不同貨品去調(diào)節(jié)傳感器的閾值則十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力。表4-5質(zhì)譜儀分級(jí)預(yù)警技術(shù)與傳感器報(bào)警技術(shù)比較質(zhì)譜儀分級(jí)預(yù)警技術(shù)傳感器報(bào)警技術(shù)運(yùn)作方式事前預(yù)警事發(fā)報(bào)警檢測(cè)內(nèi)容檢測(cè)氣體種類和濃度等數(shù)值檢測(cè)壓力、溫度等數(shù)值預(yù)警、報(bào)警方式能夠分級(jí)預(yù)警只能單一級(jí)別報(bào)警信息傳遞方式氣體抽取，電信號(hào)電信號(hào)質(zhì)譜儀分級(jí)預(yù)警技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠直接檢測(cè)出貨品的種類和濃度值，并針對(duì)不同貨品設(shè)定級(jí)別進(jìn)行分級(jí)預(yù)警，這樣更加科學(xué)合理。但是由于質(zhì)譜儀所檢測(cè)的氣體樣本是通過氣泵抽送而來，從信息傳遞時(shí)間上來說，及時(shí)性不強(qiáng)。為了達(dá)到最好的事故預(yù)防效果，本項(xiàng)目的泄露風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和企業(yè)的SCADA系統(tǒng)共同使用。為了突出超前預(yù)警的效果，將貨品風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)閾值設(shè)定的較低，即遠(yuǎn)小于貨品的爆炸極限。表4-6中選取了4種貨品的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)作為例子。表4-6貨品分級(jí)預(yù)警舉例從表中可以看到，貨品泄露濃度對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為5級(jí)，在預(yù)警系統(tǒng)中，貨品濃度Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)是不被預(yù)警的，貨品濃度的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分別對(duì)應(yīng)預(yù)警系統(tǒng)中泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。單個(gè)采樣點(diǎn)的泄露風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別會(huì)在動(dòng)態(tài)地圖上顯示，多個(gè)采樣點(diǎn)同時(shí)有泄露風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，取最高的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為泄露實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，即4.2.2中的Rx會(huì)在風(fēng)險(xiǎn)指示圖上顯示。4.4常規(guī)作業(yè)與特種作業(yè)預(yù)警設(shè)計(jì)4.4.1常規(guī)作業(yè)與特種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)設(shè)計(jì)在本項(xiàng)目中，企業(yè)共有10種常規(guī)作業(yè)和10種特種作業(yè)。在企業(yè)的安全管理程序中，要求在常規(guī)作業(yè)前填寫作業(yè)通知單，在特種作業(yè)前填寫工作票，并經(jīng)過相關(guān)部門批準(zhǔn)后方可作業(yè)。為了使預(yù)警系統(tǒng)的安全管理更貼近企業(yè)的實(shí)際情況，更好的被企業(yè)各層面的員工所接受，決定把作業(yè)通知單和工作票電子化，集成到預(yù)警系統(tǒng)當(dāng)中。經(jīng)過調(diào)研和分析研究，從常規(guī)作業(yè)的作業(yè)通知單中提取了常規(guī)作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，從特種作業(yè)的工作票中提取了特種作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，并建立了相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)數(shù)學(xué)模型。常規(guī)作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)以客觀的細(xì)節(jié)狀況為主，特種作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)有主觀的風(fēng)險(xiǎn)描述，每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)都對(duì)應(yīng)多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，如表4-7，表4-8所示。表4-7常規(guī)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)及風(fēng)險(xiǎn)因素常規(guī)作業(yè)種類風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)名稱（風(fēng)險(xiǎn)因素?cái)?shù)量）接卸作業(yè)13現(xiàn)場(chǎng)工作人員數(shù)量（8）；作業(yè)過程交接班（4）；