危险化学品企业安全生产监管信息系统设计

曹 南 杨 博 吴满意 韩同顺 李旭洋

(自然资源部第一地形测量队 陕西西安 710054)

危险化学品企业在危化品生产、储存、运输和使用过程中，由于各种原因，容易引发重特大化学品火灾、爆炸、泄漏和中毒事故，给人民群众的生命财产造成巨大损失，给局部环境造成严重污染[1]。针对此突出问题，我国参照国内外安全生产监管模式，分析我国现阶段实际情况，逐渐形成了一套符合我国国情的、具有自身特色的安全生产监管模式，完善了我国的安全生产监管体系[2-4]。

近年来，随着计算机和互联网等信息技术的蓬勃发展，在安全生产监管体系下，利用现代信息技术来加强危险化学品企业的生产、经营、储存、运输和使用的监管已经成为共识[1，5]，同时通过研究模型，集成地理信息系统建立的应急决策平台已经在多个城市的应急救援中发挥了重要作用[6]。本文从某区县安监局的监管要求入手，构建危险化学品企业安全生产监管信息系统，提供统计、分析等各种功能性支持，实现对危险化学品企业的监督及管理。

1 系统总体设计

1.1 系统架构设计

危险化学品企业安全生产监管信息系统采用分层技术架构，基于网络通信技术、数据库技术、空间地理信息系统理论，分数据层、业务逻辑层和应用层进行设计，如图1所示。

图1 系统架构设计Fig.1 System Architecture Design

数据层接入数据库，包含支持系统运行的各种数据，如基本地图空间数据、业务专题数据等；应用层对接具体业务，采用C/S架构，开发基于安卓系统的APP，进行应用展示和分析；业务逻辑层基于ArcGIS产品提供的各种服务，处理应用层和数据层之间的业务逻辑，为应用层提供数据访问和应用调用功能。

1.2 系统功能设计

危险化学品企业安全生产监管信息系统通过信息之间的存储交换，实现安全监督及管理一系列功能，包含以下六大功能模块：

1)基本信息浏览与查询。加载隐患区域二维电子地图，实现放大、缩小、漫游、定位与查询等功能。

2)移动端隐患点采集与上报。以智能手机或者平板为采集终端，将采集的数据传输到后台，由后台处理后在前端展示。

3)企业信息动态录入管理。功能包括点取采集与GNSS采集、事件上报(录入、拍照)、隐患点删除与修改等。

4)应急提醒与管理。针对重点风险区域进行风控管理，实现企业风险等级标示与企业风险许可到期提醒。

5)企业信息统计与分析。企业按照区域或者风控等级进行统计与分析，按等级和区域对企业实施管理。

6)系统管理。实现用户登录、用户管理、权限管理和系统设置等功能。

2 数据制作技术流程及系统实现

2.1 数据制作技术流程

危险化学品企业安全生产监管信息系统的构建从数据开始。由于系统涉及的数据种类繁多，需要从中抽取所需要的数据来搭建系统框架。本系统将现有数据分为三大类：高清影像数据、矢量数据和图片库。

首先，高清影像数据、基础地理信息数据通过配图构成风控底图，为了提高其加载效率，需要进行切片处理构成底图瓦片数据[7]；其次，矢量数据中还有一部分危险化学品企业点位信息，需要将对应图片库与其关联起来，并手动录入危险化学品企业信息，然后对其进行切片处理成为矢量瓦片数据[8]；再次，将专题瓦片和矢量瓦片发布成在线服务供平板电脑调用[9]，同时为了提高加载效率，在平板上安装专题瓦片和矢量瓦片；最后，对于新增的数据需要建立离线编辑模板数据，构成离线编辑包，安装到平板电脑上，发布为离线模板服务。其中，栅格瓦片和矢量瓦片均使用ArcGIS软件平台制作，便于通过ArcGIS Server发布为地图服务，提供系统加载。危险化学品企业安全生产监管信息系统数据制作技术流程如图2所示。

图2 数据制作技术流程Fig.2 Technical Process of Data Production

2.2 系统实现

2.2.1 系统开发和运行环境

危险化学品企业安全生产监管信息系统使用ArcGIS Desktop软件平台进行数据处理，实现数据模板制作、坐标转换和配图等；使用Arcgis Server软件平台切片并发布地图服务；开发使用Andorid Studio主流平台[10]，综合采用ArcGIS Runtime for Android 10.2.7和第三方软件开发工具包。

运行系统的硬件载体要实现离线加载和离线编辑功能，需要自身具备GNSS定位功能。考虑到地图浏览的流畅性和便捷性，同时综合考虑市场上安卓终端的优缺点，本系统选用华为揽阅M2平板电脑。

2.2.2 数据组织

2.2.2.1 底图制作

基于ArcGIS Server软件平台制作安全风险分级管控底图并进行发布，可以实现地图要素的快速存取、分层显示，实现地图的立体化和动态化。采用最新下载的0.5 m分辨率的谷歌影像，配以从矢量数据中提取的地名、道路、河流和注记等信息制作安全风险分级管控底图。

2.2.2.2 专题地图制作

危险化学品企业采用相应的专题图进行分级管控，按照规定[11]使用不同的颜色(红、橙、黄、蓝)分别代表重大风险、较大风险、一般风险和低风险4个等级，同时使用注记或者图斑颜色予以标示。在对企业安全风险分级管控等级进行专题化表达时，应突出企业的安全风险分级管控等级信息，并制作相应的图例进行说明。安全风险分级管控底图与专题地图叠加效果如图3所示。

图3 安全风险分级管控底图与专题地图叠加Fig.3 Overlay of Traced Drawing of Security Risk Classification Management and Thematic Map

2.2.2.3 离线编辑模板数据制作

对新录入数据进行离线记录时，需要制作离线编辑数据模板。根据数据需求设计图层结构，配置字段名称、字段长度与字段是否可见，然后设计要素符号[12]，最后将新建的图层导入Oracle数据库，发布成在线服务，下载生成离线编辑包[13]。模板地图分别针对各风险等级企业设定其数据结构，将重大风险、较大风险、一般风险企业归为重点关注企业，使用左图数据结构记录信息，低风险企业使用右图数据结构记录信息。模板地图的数据结构如图4所示。

2.2.3 系统功能实现

2.2.3.1 危险化学品企业信息展示

危险化学品企业信息展示功能可对不同风险类别的危险化学品企业信息进行浏览展示。不同风险类别企业的范围和定位位置通过相对应的颜色图斑和图标形式标记于图上，通过对安全风险分级管控地图的放大、缩小与漫游，可查看全区域各风险等级危险化学品企业的分布，为监管部门提供直观的数量与分布信息。

2.2.3.2 危险化学品企业信息台账管理

危险化学品企业信息台账管理模块的目的是对采集的危险化学品企业信息进行管理，管理的方式包括对采集的信息进行属性查看、查询、修改和删除等。

通过点击定位位置图标，可对危险化学品企业信息进行查看，信息包括危险化学品企业法人代表，企业联系人，联系方式，危险化学品的种类、数量和企业安全生产许可证编号等，对于采集的图像也可以进行展示；信息查询功能根据提供的危险化学品企业线索，进行危险化学品企业查询，支持模糊查询与组合查询；信息修改功能对于录入的危险化学品企业发生变动的信息进行修改，如企业法人的变动、联系方式的变动和安全许可期限的变动等，还可对企业最新上传的图片和视频等多媒体信息进行修改更新；信息删除功能对于法人灭失或发生重大变动的危险化学品企业删除其台账信息，图片和视频等多媒体信息也一并删除。

2.2.3.3 隐患点信息采集与录入

隐患点的采集与录入可通过定位采集和手动采集两种方式进行。定位采集功能用于在危险化学品企业现场根据移动终端设备的定位信息，记录企业内部隐患点所在的实际位置；手动采集功能通过在安全风险分级管控地图上点击危险化学品企业位置，获取危险化学品企业的平面位置(隐患点)。通过定位采集和手动采集确定隐患点后，录入隐患点属性信息。隐患点的属性信息包括危险化学品企业法人代表，联系人，联系方式，危险化学品的种类、数量和企业安全生产许可证编号等，并进行现场拍照和录像取证。对于蓝色风险等级的危险化学品企业，除了录入以上信息外，还需录入企业规模、企业人数、行业类型和企业安全员数量等企业详细基本信息。

2.2.3.4 危险化学品企业信息统计

危险化学品企业信息统计功能对采集的危险化学品企业信息进行分类统计，按照危险化学品企业的风险等级、行业类型和企业规模等信息，统计各风险等级危险化学品企业数量、各行业类型的危险化学品企业数量以及危险化学品企业的企业规模分布信息，支持采用组合统计方式进行危险化学品企业信息统计，统计的形式采用表格和柱状图相结合的方式。信息统计界面如图5所示。

图5 信息统计界面Fig.5 Interface of Information Statistics

2.2.3.5 危险化学品企业安全许可提醒

危险化学品企业安全许可提醒功能的目的是为督促安全生产许可证已到期和距到期时间3个月以内的危险化学品企业尽快更新安全生产许可证。根据危险化学品企业的安全许可证到期时间，分析安全生产许可证已到期和当前时间距离安全许可证截止时间3个月以内的企业，对其分别进行提醒服务，以督促相关企业尽快完成安全生产许可证的更新。危险化学品企业安全许可提醒界面如图6所示。

图6 安全许可提醒界面Fig.6 Interface of Security Clearance Reminder

3 应用示范

3.1 组织与实施

危险化学品企业安全生产监管信息系统在某市安全生产监督管理局的具体业务中得以应用。在地市级层面对整个市的数据进行处理并打包，然后下发到县区级安全生产监督管理局；县区级安全生产监督管理局将数据再次分发到乡镇级的安监部门，由乡镇级安监部门对危险化学品企业逐一进行信息核查、采集和录入。同时要求危险化学品企业配合安全监督管理部门进行自查自改，并上报信息。各级安监部门对企业的上传信息进行核查并督办整改，统计分析企业危险品信息，最终上报上一级安全生产监管部门。危险化学品企业安全生产监管工作流程如图7所示。

图7 危险化学品企业安全生产监管工作流程Fig.7 Workflow of Safety Production Supervision for Hazardous Chemical Enterprises

3.2 应用效果

通过危险化学品企业安全生产监管信息系统对某市某区120余家存在安全隐患的危险化学品企业进行监督管理，实现了各级监管部门各司其职，有效减轻了各级监管部门的监管负担，同时实时掌控了危险化学品企业的详细信息，并通过统计分析其现状，评估整个区危险化学品企业管理状况，不仅实现了监管工作的智能化和便捷化，更为后续的管理工作提供决策依据与解决手段。

4 结 语

建立危险化学品企业安全生产监管信息系统，可以明确危险化学品企业安全生产风险的等级、工作流程和环节等，及时发现、上报和整改隐患，提高各级安全生产监管部门的执行力度，为决策层提供高效、及时和准确的决策支撑，从而提高安全生产监管部门的安全生产风险管理水平，节约监管成本，降低事故的风险，最终减少生产事故带来的损失。