基于大数据的港口危险货物堆存管理安全评价开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.目的与意义

1.1研究背景

近年来,由于我国国民经济的提升和化工产业技术高速发展,使得我国对于石油、化工等各式各类危险品的需求越来越大,这直接带动了我国危险品运输量的增加及危险品对方场所的增加。石油和化工产业将成为我国经济持续发展的支柱产业之一,在长三角、珠三角、中部大中城市及西北基地规划建设400多个化工园区,现已有70多个开始挂牌运营,并且引入了很多世界知名品牌企业和产品。石化行业近几年发展状况良好,这给危险品运输行业带来了发展机遇。据前瞻产业研究院《2018-2023年中国特种运输行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计,我国目前已建成国家级、省级大型化工园区多达200多个,各类危险化学品生产、储存、运输、使用、废弃处置企业已达30多万家,常用化工原料达到5000余种,95%以上化工原料需采用异地运输。2016年我国危险货物运输量约为20.0亿吨,前瞻估算2017年我国危险货物运输量达到22.8亿吨,年运输量保持稳步上升。

国内危险品的运输方式,目前主要通过三种:铁路运输、公路运输和水路运输。铁路运输由于自身运输条件因而存在不小的局限性;公路运输具备灵巧便捷的优势,是当前占比最大的运输方式,据统计危险品运输近一半由公路运输的方式完成,但与此同时公路运输也存在极高的风险性,满载危险品的货车也成了公路上一个二个危险源;水路运输以其运输量大、运输成本低、能耗小等特点,现已成为危险品运输的重要方式。港口处于水路运输的核心位置,承担着危险品仓储、装卸、运输等核心操作任务。

然而与此同时,在港口作业过程中发生的安全事故的案例也很多,对社会和生态环境造成了极大的不良影响。2015年8月12日23:30左右,位于天津市滨海新区天津港的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆炸事故,本次事故中爆炸总能量约为 450 吨 TNT 当量。造成165人遇难(其中参与救援处置的公安现役消防人员24人、天津港消防人员75人、公安民警11人,事故企业、周边企业员工和居民55人)、8人失踪(其中天津消防人员5人,周边企业员工、天津港消防人员家属3人),798人受伤(伤情重及较重的伤员58人、轻伤员740人),304幢建筑物、12428辆商品汽车、7533个集装箱受损。截至2015年12月10日,依据《企业职工伤亡事故经济损失统计标准》等标准和规定统计,事故已核定的直接经济损失68.66亿元。经国务院调查组认定,8·12天津滨海新区爆炸事故是一起特别重大生产安全责任事故。

对于危险货物安全管理的重要意义,自然是不言而喻。

1.2研究目的与意义

关于港口危险品的分类,为便于《港口危险货物安全管理规定》(中华人民共和国交通运输部令2017年第27号)实施,交通运输部天津水运工程科学研究院安全节能中心将本规定第八十七条所涉及的关于危险货物相关目录进行了梳理,明确了我国危险货物的定义域范围,具体条款如下:

第八十七条 本规定所称危险货物,是指具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等危险特性,在港口作业过程中容易造成人身伤亡、财产毁损或者环境污染而需要特别防护的物质、材料或者物品,包括:

(一)《国际海运危险货物规则》(IMDG code)第 3 部分危险货物一览表中列明的包装危险货物,以及未列明但经评估具有安全危险的其他包装货物;

(二)《国际海运固体散装货物规则》(IMSBC code)附录一 B 组中含有联合国危险货物编号的固体散装货物,以及经评估具有安全危险的其他固体散装货物;

(三)《经 1978 年议定书修订的 1973 年国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL73/78 公约)附则 I 附录 1 中列明的散装油类;

(四)《国际散装危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC code)第 17 章中列明的散装液体化学品,以及未列明但经评估具有安全危险的其他散装液体化学品,港口储存环节仅包含上述中具有安全危害性的散装液体化学品;

(五)《国际散装液化气体船舶构造和设备规则》(IGC code)第 19 章列明的散装液化气体,以及未列明但经评估具有安全危险的其他散装液化气体;

(六)我国加入或者缔结的国际条约、国家标准规定的其他危险货物;

(七)《危险化学品目录》中列明的危险化学品。

而危险品之所以尽管由于自身存在的极大潜在危害的同时仍能在全世界广泛运用,正是由于其在合理运用时所产生的对社会经济发展的高效率与高质量的

正面作用。在我国工业化水平不断上升以及国际贸易量和国民生产需求不断增加的大前提下,港口危险货物的仓储管理与运输所面临的挑战也在一步接一步的扩大,港口的危险货物堆存以及运输等多方面的安全问题,都需要以一种更为先进的视角来审视评估。结合当今时代特征,把大数据的思路带入港口危险货物的安全管理之中,对其进行行之有效的安全评估手段,确保港口的安全生产与危险防范,对于促进我国工业经济的持续高质量发展,保障我国一带一路沿线地区的货物交流与贸易往来,在二十世纪中叶顺利建成社会主义现代化强国,都有良性作用。

1.3国内外研究现状

1.3.1大数据的应用研究现状

随着信息通信技术的迅猛发展,全球数据呈现爆炸式增长,2011年IDC的《Digital Universe Study》报告指出,全球的数据每一年的数据增长量都是上一年数据总量的一倍以上,其量化单位已有TB级上升到PB级[1]。自2008年9月《Nature》出版“Big Data”专刊[2]以来,大数据便成为政府、学术界、实务界共同关注的焦点,,如2011年《Science》出版的专刊“Dealing with Data”[3]和麦肯锡公司发布的报告“Big data :thenext frontier for innovation , competition, and productivity”[4],2012年达沃斯世界经济论坛上发布的报告“Big data, big impact: New possibilities for international development”[5]等。当今我们已进入大数据时代,以色列历史学家尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》一书中写道,大数据时代属于技术的社会形态,具有三个主要特征,即人工智能、万物互联和算法为王[6], 大数据分析与信息挖掘的研究成果也已经被广泛运用于物联网、电子商务、健康医疗和金融等众多领域,且有显著成效。

将大数据技术应用到安全保障方面,也早已有了先例,张永辉和钟伟将大数据的方法运用到在预拌混领土行业中:在预拌混凝土的自动化生产中,可能会因为计量传感器会发生信号偏移等异常情况,可能导致计量偏差而影响预拌混凝土质量的稳定性,将大数据的技术方法实现了计量传感器状态实时监测与异常诊断,确保了混凝土的安全高效生产[7]。周英风与周英英提出随着智能化产业的不断发展,视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合,尤其在安防系统中重要程度日益突出,成为安全防范最为有力的手段,在海量的数据之中,要想对视频信息进行高速处理,需结合大数据的方法,引用Hadoop架构,以顶层设计视角来构建面向 大数据的视频监控架构,同时结合适当的视频数据挖掘技术,为视频监控的快速检索、智能分析提供端到端的解决方案[8]。2017年张小军也指出,视频监控技术的广泛运用对于安防工作的意义十分显著,已然成为了目前效果最好的防范措施。但随着数据量的不断扩展,大数据对于视频监控系统的重要性也在不断体现,大数据也是时代发展的必要趋势[9]。郭桂梅崔升阳指出,可以采用IR-UWB定位技术和U-Loc室内定位系统,可以在室内产生GPS实时定位的效果;把这一技术应用于纯碱制造安全管理中,有利于生产系统稳定、高效、绿色环保进行[10]。2017年陈晓提出随着信息技术的飞速发展,以物联网、云计算、大数据、移动互联网等为代表的新一代信息技术在煤矿安全管理中的应用越来越广泛,煤炭行业的科技含量越来越高,煤炭企业生产经营管理日趋复杂,对煤矿安全管理提出了新要求。与此同时,煤矿感知安全信息的能力大大增强,为煤矿安全管理积累了海量的安全数据。面对煤矿安全大数据,通过数据挖掘、文本挖掘等方法发掘海量安全数据中的隐含的规律、规则,是解决煤矿安全管理过程中的信息过载、信息处理加工能力加工不足的有效途径[11]。董梦林指出在现有网络信息安全控制体系中,有很多管理网络信息安全的方法和信息安全策略,对可能出现的各种安全问题进行防范。然而这些方法面对大数据背景下更为庞大的数据量,不论是从安全保障还是可操作性方面,都存在各种程度的缺陷和不足。因而我们必须要对大数据的特点进行分析,建立一套适应当前大数据环境的网络信息安全控制机制,以保障更大效能的大数据功能以及实现更加安全的网络信息控制,在科学的研究方法之上,根据信息安全这个领域的综合性特征,对现阶段信息安全过程中出现的问题进行分析,制定对这些问题解决的有效方法[12]

Victor Mayer,Kenneth Cukier在其著作《大数据时代——生活、工作与思维的大变革》中指出,大数据时代[46],思维方式要发生3个变革[13];IBM架构师Stephen Watt简单描述了大数据生态系统,提出数据生命周期[14]。Facebook结合本身的应用场景构建了实时Hadoop系统,Hadoop成为包括文件系统、数据存储、数据分析处理等功能模块在内的完整生态系统,成为了目前处理大数据的最为流行的平台架构[15]。大数据分析方法还可用于分析故障检测和解释[16],评估大跨度桁架桥应用与环境监测数据[17],用于最大限度提高智能制造能源材料的可持续性[18]


1.3.2港口危险货物管理现状

邵攀、兰马静指出企业现存安全问题大多源于管理的不规范、不系统,没有形成统一的规范体系,因此港口危险货物企业进行安全生产标准化建设具有现实意义。针对港口危险货物企业安全生产标准化建设问题的细致分析,提出了了行之有效的对策方案,认为可以通过着重于以下几个方面来提升安全生产标准化建设水平:1.做好基础研究,根据企业实际情况制定切实有效且长期坚持的安全方针和目标,并通过 实施细化的指标保障安全方针和目标的完成。2.企业应建立与安全相关的法律法规资源库并及时更新。根据更新情况,适时评审企业管 理规章制度的符合性并及时修改。3.加强教育培训,推动安全知识进基层。创新培训方式,提升培训效果。4.加强港口危险货物企业安全科技研发,制定安全环保科技创新计划。5.加强对作业过程和设备设施的风险管理, 落实风险评估责任人及相关考核机制。

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