化工重大危险源信息管理系统(共17页)

1、PAGE PAGE - 20 -化工(hugng)企业(qy)重大(zhngd)危险源管理系统项目可行性报告申报部门： 申报日期： 年 月 日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc167611877 一、立项(l xin)的背景和意义(yy) PAGEREF _Toc167611877 h - 3 - HYPERLINK l _Toc167611878 二、国内外研究(ynji)现状和发展趋势 PAGEREF _Toc167611878 h - 4 - HYPERLINK l _Toc167611879 1、地理信息系统(GIS)的发展现状 PAGEREF _

2、Toc167611879 h - 4 - HYPERLINK l _Toc167611880 2、国内外重大危险源(Major Hazard)控制技术研究现状 PAGEREF _Toc167611880 h - 4 - HYPERLINK l _Toc167611881 三、研究的主要内容、技术关键以及科技创新的主要方式 PAGEREF _Toc167611881 h - 5 - HYPERLINK l _Toc167611882 1、重大危险源信息管理系统主要内容 PAGEREF _Toc167611882 h - 5 - HYPERLINK l _Toc167611883 2、重大危险源信

3、息管理系统关键技术 PAGEREF _Toc167611883 h - 6 - HYPERLINK l _Toc167611884 21重大危险源的辩识和分级 PAGEREF _Toc167611884 h - 6 - HYPERLINK l _Toc167611885 22重大危险源监控技术 PAGEREF _Toc167611885 h - 6 - HYPERLINK l _Toc167611886 23应急计划 PAGEREF _Toc167611886 h - 8 - HYPERLINK l _Toc167611887 24 多格式数据源集成问题 PAGEREF _Toc1676118

4、87 h - 11 - HYPERLINK l _Toc167611888 四、项目预期的目标 PAGEREF _Toc167611888 h - 11 - HYPERLINK l _Toc167611889 五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 PAGEREF _Toc167611889 h - 12 - HYPERLINK l _Toc167611890 1、项目实施方案 PAGEREF _Toc167611890 h - 12 - HYPERLINK l _Toc167611891 2、技术路线 PAGEREF _Toc167611891 h - 12 - HYPERLINK

5、l _Toc167611892 3、组织方式与课题分解 PAGEREF _Toc167611892 h - 13 - HYPERLINK l _Toc167611893 六、进度计划安排 PAGEREF _Toc167611893 h - 13 - HYPERLINK l _Toc167611894 七、现有工作技术和条件 PAGEREF _Toc167611894 h - 13 - HYPERLINK l _Toc167611895 八、经费概算 PAGEREF _Toc167611895 h - 14 -一、立项的背景(bijng)和意义随着科学技术的发展，生产力突飞猛进，人们的物质生活水

6、平和精神生活水平都有了显著的提高，与此同时，现代化大生产隐藏着众多的潜在危机，重、特大事故频繁发生，例如，1976年意大利塞维索工厂环己烷泄漏(xilu)事故，造成30多人伤亡，迫使22万人紧急疏散;1984年印度博帕尔市郊农药厂发生甲基异氰酸盐泄漏的恶性中毒事故，有2500多人中毒死亡，20余万人中毒受伤且其中大多数人双目失明致残，67万人受到残留毒气的影响;1993年8月5日中国深圳化学危险品仓库爆炸火灾事故造成15人死亡，100多人受伤，损失2亿多元;1997年6月27日中国北京东方化工厂爆炸事故造成8人死亡，直接经济损失1亿多元;2004年2月22日河北新光化工有限公司的爆炸事故造成1

7、3人死亡;2004年4月16日重庆天原化工总厂的氯气泄漏事故，造成9人死亡，15万人被迫转移疏散，对附近城市居民的健康和安全造成了巨大影响。重大事故导致的惨重后果令人触目惊心(ch m jng xn)，事故发生的频率发人深思。 重大事故无疑给人们的生命、财产和环境带来了严重的危害，影响了社会的稳定和发展。分析事故发生的原因，是重大危险源没有得到有效的控制。因此，对化工企业存在的重大危险源采取措施并对其进行有效的管理，防止事故的发生或降低事故发生带来的损失是目前待解决的问题。 由于化工重大危险源所涉及的危险因素、事故类型、事故特点繁多，事故发生地点、事故特点多样，影响因素多，因此，建立化工重大危

8、险源信息管理系统，对重大危险源的地理位置、特点、危险程度、所处状态实现可视化和动态化管理，根据危险源实际情况，了解重大危险源的布局、参数状态变化，进行危险级别评价，采取相应的控制措施，实现重大危险源的信息可视化和动态化管理，对保障职工的生命健康、降低事故发生率和事故后果严重程度、取得最优的安全投资效益就具有极为重要现实意义，因此，建立化工重大危险源管理信息系统，实现所研究范围内重大危险源的可视化、现代化管理是当务之急。因此(ync)，建立化工(hugng)重大(zhngd)危险源管理信息系统，通过对重大危险源进行合理的辨识、评价分级，通过地理信息系统可对重大危险源实现可视化和实时化，采取相应的

9、控制措施，从而有效防止重特大事故的发生，具有很重要的社会价值。本课题拟建立基于GIS的化工重大危险源管理信息系统，以期初步建立较为完善可行的现代化安全管理模式，预防重大化工事故发生，降低事故造成的损失。二、国内外研究现状和发展趋势1、地理信息系统(GIS)的发展现状从本世纪60年代初，加拿大的RogerFT和美国DuaneFM在不同方面、从不同角度提出了地理信息系统GIS(Geographic Information System)的概念以来，随着多学科、多技术的发展和密切结合，尤其是空间分析理论和计算机技术的飞速发展，GIS的含义与应用正在不断扩大。GIS是专门用于采集、存贮、管理、分析和表

10、达地理信息的计算机系统，是表达、模拟现实的地理系统和进行地理数据处理、分析的工具。作为一种从定性到定量的综合集成的现代科学手段，地理信息系统在研究人类与自然协调发展方面发挥着越来越重要的作用。由于地理信息本身的分布性、开放性、综合性，GIS的发展也正在从封闭走向开放、从集中转向分布、从孤立变为协作。地理信息系统作为地理信息科学与计算机科学相结合的产物，计算机科学与技术的日新月异的发展对于地理信息系统的发展产生了深刻的影响。2、国内外重大危险源(Major Hazard)控制技术研究现状英国是最早系统地研究重大危险源控制技术的国家。1974年6月费利克斯巴勒(Flixborough)爆炸事故发生

11、后，英国卫生与安全委员会设立了重大危险咨询委员会(Advisory Committee on Major Hazards，简称ACMH)，专门负责研究重大危险源的识别、评价技术和控制措施，随后，英国卫生与安全监察局(HSE)专门设立了重大危险管理处。ACMH分别于1976年、1979年和1984年向英国卫生与安全监察局提交了3份重大危险控制技术研究报告。由于ACMH极富成效的开创性工作，英国政府于1982年和1984年分别颁布了关于报告处理危害物质设施的报告规程和重大工业事故控制规程，并促使欧共体在1982年6月颁布工业活动中重大事故危险法令(ECCDirective 82501，简称塞韦索法

12、令)。近年来，我国在重大危险源管理信息领域取得了很大成绩，但是，对这样一个多层次、多目标、多种因素相互影响的复杂系统，不仅需要加强管理法规建设，提高管理人员的水平，并加强对处理(chl)处置技术的研究和推广，而且需要及时掌握国内外的有关信息和资料，这样才能有效地进行分析和及时地做出正确的决策。此外，如何有效地利用和共享已有的大量资料信息，用于优先管理项目的开发与研究，已成为一个重要问题。 国家安全生产监督管理局安全科学技术研究中心(事故调查分析中心)副主任兼学术(xush)委员会主任吴宗之认为:“近10多年来，随着我国经济的快速发展，重特大事故频繁发生，造成了巨大的人的生命、财产损失和不良的社

13、会影响，为扭转安全生产形势严峻的局面，建立安全生产长效机制，必须充分依靠安全科学技术，发挥安全科学技术第一生产力的作用。为有效地预防和控制重大事故发生，建立和健全基于GIS和GPS的重大事故预防控制体系(tx)和事故应急救援体系，提高我国重大事故预防控制技术水平。” 当将一个完整的分布图系统建好以后，不但可以很好的在地图上看到具体企业的分布，而且相关的危险源辨识资料也是相当齐全。还可以将应急预案的相关资料也做到这个系统当中来。如果将分布图做得更加详细，更加具体，可以预测重大事故可能影响的范围，标出发生重大事故时的紧急疏散路线。可谓是一张地图囊括所有资料。所以，现在研究的这个课题具有很高的使用价

14、值，符合现在的国情。 将危险源的资料整理出来，做出相应的图层，标上具体的对象，输入信息，使这些信息更加生动、形象地表现在用户面前。这将大大提高信息的可读性、可操作性和实用性。使这些原本枯燥的数据资料变得鲜艳(xinyn)和富有活力。这样我们就提高了对信息的掌握，让决策者更全面、更方便地了解信息。三、研究的主要内容、技术关键以及科技(kj)创新的主要方式1、化工(hugng)企业重大危险源信息管理系统主要内容化工企业重大危险源信息管理系统是基于Web应用的网络数据库信息平台，采用BrowserServer(BS)结构。在数据库引擎的选择上，既可以选择满足大型商业应用的Microsoft SQL

15、Server2000或Oracle 8i，也可以选择免费使用和源代码公开的自由软件MySql和InterBase。前者技术成熟，安装维护便利，但是购买正版成本较高。后者可自由使用修改，无需向开发者购买使用版权，但安装配置维护需专业人员操作。以上两套应用方案各有利弊，可由客户根据实际情况自行选择决定。系统之间传递采用HTMLXML标准，应用Com+技术。使用MTS实现事务完整性控制，MSMQ实现系统监控和SSL加密管道。利用有J2EE技术开发,该技术有先进性、扩展性及兼容性等。化工企业重大危险源信息管理系统主要有5个子系统组成(见图1)。化工企业重大危险源管理系统数据处理空间分析危险源监控事故预

16、案系统维护2、化工(hugng)企业(qy)重大(zhngd)危险源信息管理系统关键技术21重大危险源的辩识和分级化工重大危险源信息管理系统中的核心功能是对危险源(Hazarda source of danger)进行准确的判断和分级，然后通过对其评价的结果来采取相应的预防和急救措施。对重大危险源进行快速评价分级，是在收录了重大危险源数据信息基础上来进行的，其目的是方便企业对重大危源的监控和应急救援，同时给政府主管部门对重大危险源进行宏观分级监控和管理。危险源快速评价，主要是对重大危险源可能导致的事故后果进行评价。以预测事故发生的死亡半径为主要评价指标，并用死亡半径的大小进行重大危险源的分级。

17、图2是对危险源分级的过程。22重大危险源监控技术大多数情况下，重大危险源对象都处于安全状况。而监控预警系统的目的，主要是监视其正常情况下危险源对象的运行情况及状态，并对其实时状态和历史趋势作一个整体评判，这样就能对系统的下一时刻做出一种超前的预警行为。监控预警技术就是应用系统论、控制论、信息论的原理和方法，密切结合自动检测与传感器技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术，把那些对于危险源的安全状态有决定性影响的参数实施检测并按规定的方式显示出来，当它们之中有一个或几个出现异常时，系统就会按照事先设计的模式发出警示信号，或者给出未来趋势预报，在紧急状态下，还会进行必要的应急控制，以便抑制事故发

18、生或减少危害波及的范围。因此，无论是在正常工作情况下还是非正常工作情况下，系统都应该对危险源对象及参数具有记录显示和报警等功能。选取危险物质单种物质有毒计算毒物模型死亡半径R0计算火灾、爆炸模型的死亡半径R1死亡半径R=max(RO,R1)计算每种模型死亡半径R0死亡半径R=max(RO,R1)计算火灾、爆炸模型的死亡半径R1危险源分级否否是是重大危险源监控预警系统，是通过前端设备信号采集设备，获取现场信号后通过中间(zhngjin)识别装置转换成计算机能够识别的数据信号，最后发送给控制或预警系统进行处理。有的系统处理中心可能(knng)与数据采集装置相距很远，因而需要采用远距离通信技术，将其

19、采集的数据信号传送到较远的监控计算机。必要时，还要采用无线网络技术。对于分布式层级结构系统(xtng)，其结构框图如图3所示。客户端监控客户端监控客户端监控中间转换设备客户端服务器端无线网络无线网络远程数据采集装置远程数据采集装置数据采集装置数据采集装置危险源危险源危险源危险源23应急(yng j)救援(jiyun)应急(yng j)救援是化工企业重大危险源控制系统的重要组成部分，包括现场预案和场外预案。现场应急预案由企业负责制定，并且定期检验和评估其有效程度，并在必要时进行修订和演练。场外应急预案由政府主管部门根据企业提供的安全报告和有关资料来制定。应急救援的目的是抑制突发事件，减少事故对工

20、人、居民和环境的危害。因此，应急救援应提出详尽、实用、明确和有效的技术与组织措施和演练。政府主管部门应确保，将发生事故时可能要采取的安全措施和正确做法的有关资料，散发给可能受事故影响的公众，使公众充分了解发生重大事故时的安全措施和可能产生的后果，一旦发生重大事故，及时报警。在事故应急预案中，迅速的反应和正确的措施是关键。迅速的反应主要是：迅速查清事故发生的位置、环境、规模及可能发生的危害；迅速沟通应急领导机构，应急队伍、辅助人员以及事故现场人员之问的联络；迅速启动各类应急设施；迅速组织医疗、后勤、保卫等队伍各司其责。正确的措施包括：保护或设置好避灾通道和安全联络设备，撤离灾区人员；力争迅速消灭

21、灾害，并采取隔离措施，转移易引起灾害蔓延的设备和物品；撤离或保护好贵重设备，尽量减少损失和注意防止死灰复燃及二次事故(shg)发生。1)重大危险源影响范围的确定。当事故发生时，其影响范围是必须考虑的重要因素。一般来说，危险源都有一个死亡半径，用死亡半径可以确定一个圆形区域，这个圆形区域就是危险源影响范围。用这种方法确定的影响范围对于爆炸事故及相类似的情况适用，但是对于某些特殊的情况则不适用，比如气体和液体泄漏，就不能完全按照死亡半径来确定。因为气体的泄漏会随着当时的天气情况而变化不同的天气会产生不同的风向、风速，它们(t men)能控制有毒气体的蔓延方向和范围，因此这些因素就是计算气体影响范围

22、的关键参数。同样如果液体泄漏发生在河流、渠道时，液体的流向、流速等则成为计算的关键参数。与圆形区域法相比较，气体和液体泄漏的影响范围，不容易确定。因为它的影响范围并不是一个规则的图形，处理起来就复杂很多。通常的处理方法是，通过分析计算得出其影响范围的边界，即通过采集到的数据来关联相应的点和线，这些点和线的计算在空间数据的处理中不难解决，当得出了这些点和线后，就可以确定危险源的影响范围了。2)应急(yng j)救援的最佳路径。当危险源发生事故时，必须要对其进行防护和采取抢救措施。然而，怎样才能找到一条从救护机构到重大危险源事故发生地的最佳的路径呢?现在已有很多算法，如Dijkstra算法就是其中

23、之一。最佳路径不仅指一般地理意义上的距离最短，还引申到其它的度量，如时间、费用、线路容量等。最佳路径问题实际上就是最快路径问题、最低费用问题。(比如：在应急设备运输中从A地到B地的最短路径，不一定是最佳路径，因为道路可能有上坡、下坡、路面质量的问题，还需考虑由于车流量引起的拥挤等因素。为此，可对两点之间给予权重值，以表示两点之间有效距离、可能花费的时间或费用等。所以若两点之间有很多道路相通的情况下，可求出什么路线最短，什么路线花的时间最少，什么路线最节省费用等。)由于最佳路径问题常见于汽车导航系统等各种应急系统中，这些系统一般要求在13 S内计算出到出事地点的最佳路线的时间，并在行车中还要能实

24、时地计算出车辆前行的行驶路线，因此最佳路径问题的实现应该是高效率的。在化工(hugng)企业(qy)重大危险源信息管理系统中，最佳路径(ljng)问题实际上就是最快路径问题。影响最短、最省时路径的因素，不仅是路径长度，在水面上，水的流向、流速会对船运行的速度产生很大影响，从而会影响从救护机构到危险源发生地点的时间；在公路上，公路的上下坡度和拥挤程度等也必然影响时间的快慢。在考虑交通拥挤程度问题时，一般用时间段来划分。不同的时间段公路的拥挤程度是不一样的，比如上下班、节假日等高峰时期，公路的拥挤程度比其它时间段更高。在进行最佳路径计算时，考虑到道路的单向性，可采用有向网络图(见图4)。线段的方向

25、表示河流的方向或者公路的上下坡，线段的权值有公路或河流的长度、流速、坡度等。可用邻接矩阵来存储这个网络图。FromNodeToNodeLengthGradientCrowd-Degree1223131082041083543412510/4/38/10/511/7/613/5/418/6/720/8/422/8/1112/2/9邻接矩阵表示的公路(gngl)信息的网络图(见表1)。FromNode表示(biosh)线段的起始点的标号，ToNode表示(biosh)线段的终点的标号，Length表示该段公路的长度，Gradient表示公路的坡度(通常指的是这段路的平均坡度)，CrowdDegre

26、e表示公路的拥挤程度。按照这种设计思路，可以基本上解决前面提出来的那些问题。实现对最短路径算法的优化，也使得它更加适合应用在本系统中，更加符合实际的要求。24 多格式数据源集成问题GIS中最基础的部分是数据在重大危险源信息管理系统中也不例外。但是多年来，一方面由于缺乏权威的专业数据公司制作并出售基础的地理数据，所需的数据来源没有保证，导致了大量的人力物力花费在制作基础数据的工作上；另一方面，对已有的数据没有充分加以利用，各部门积累下来的基础数据由于数据格式和规划不统一，难以共享利用，这样不仅加大了成本，而且还延长了建设的周期。因此，实现多源数据集成、解决多格式数据源集成是近年来GIS系统研制开

27、发的重要课题。目前，方案有以下3种：1)数据格式转换模式：把其它的数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统的数据库或文件中；2)数据(shj)互操作模式：这是Open GIS Consortium (OGC)制定(zhdng)的规范。GIS互操作是指在异构数据库和分布式计算的情况(qngkung)下，GIS用户在相互理解的基础上，能够透明地获取所需的信息；3)直接数据访问模式：就是在一个GIS软件中实现对其它软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个GIS软件存储多种数据格式。本项目的主要创新点是利用地理信息系统(GIS )，建立了化工企业重大危险源管理信息系统，该系统绘制了研

28、究范围内的危险源分布图，实现了重大危险源及其周围环境的布局地图可视化;建立了重大危险源周围环境数据库和重大危险源数据库，实现了重大危险源信周围环境信息的地图可视化，可根据实际情况的变化，对重大危险源及其周围环境信息的编辑，实现信息的实时、动态化;通过建立全面的菜单栏和工具栏，实现地图和信息的编辑。该系统功能全、界面好、易于操作，是对目前化工重大危险源管理信息的创新。四、项目预期的目标化工重大危险源管理信息系统涉及面广，在国家标准的基础上，经过深入的研究，分析了可能导致事故的危险、危害因素，根据实际情况，对研究范围内的重大危险源进行了有效的辨识与分级，提出了有效的控制措施，应用现代计算机技术和专

29、业技术，建立了化工重大危险源管理信息系统，实现了重大危险源的信息可视化和实时化。 (1)在化工行业重大危险源定义的基础上，研究了重大危险源的广义定义，分析总结了危险、危害因素的类别和重大危险源的分类。 (2)研究提出重大危险源辨识分级方法，采用爆炸和毒物泄漏扩散的伤害模型作为重大危险源的分级的理论模型，用重大危险源的死亡半径作为危险源分级标准，并给出了临界参数;界定了一般危险源的分级标准;对重大危险源和一般危险源进行了辨识和分级。 （3)全面、全方位的控制重大危险源，结合重大危险源的危险级别，提出了重大危险源的多级控制措施。确定(qudng)了以重大危险源级别为基础的多层分级控制措施和动态控制

30、措施，在重大危险源的管理上具有针对性。 (4)随着(su zhe)化工(hugng)重大危险源管理信息系统功能的进一步开发，可逐步实现重大危险源辨识、评价的自动化;结合全球定位系统、遥感系统和地理信息系统，实现对化工企业存在的重大危险源的追踪、定位和可视化监督和控制管理。 项目的成果以研究报告及论文的形式提交。五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解1、项目实施方案本项目实施准备在全省范围内选择具有代表性的化工区及化工企业进行技术调查；同时对企业进行跟踪检测，得到与课题相关的动态参数；再在实验室模拟化工企业发生特殊情况时，确定一些基本参量；根据实测数据及实验室实验数据，建立爆炸和毒物泄漏

31、扩散的伤害模型作为重大危险源的分级的理论模型，全面分析各种状况下可能出现的安全隐患，并提出相应的措施应用于工程实践。2、技术路线采用现场调研、现象调查、实验研究与理论分析相结合的技术路线，全面考虑系统的实用性与技术性，从而得到切实可行的软件开发内容。各个研究方法相互关联，相互补充。具体关系如下图。现场调研工程检测实验研究理论分析工程检验3、组织方式(fngsh)与课题分解本课题(kt)由浙江(zh jin)省劳动保所研究所和宁波安生信息科技有限公司组成专门的课题组，由课题组负责人对课题的进展负责。研究内容在课题组内既分工，又相互合作，形成产学研联合方式，有效对本项目的推广应用。其中由浙江省劳动保所研究所展开工程现状和现场调研，现场检测与实验室试验研究，进行理论分析与工程检验，最终提出研究报告。由宁波安生信息科技有限公司进行项目研发及推广应用，六、进度计划安排第一阶段 对我省不同类型的化工企业进行调研，分析目前化工企业安全生产的情况、特点、危险因素分析和目前所采取的安全技术措施。第二阶段 对现场调研得到的结果进行现场检测分析。第三阶段 实验室模拟实验，进行分析，得出结果，为软件开发提供数据基础。第四阶段 软件开发第五阶段 整理研究报告，项目鉴