智能监测应急系统在天然气泄漏事故中的应用研究

　　摘要：随着我国石化行业的不断发展，天然气泄漏事故频发。为了实现对石化行业安全状态实时准确地监测，需要最大限度地调度和整合抢险救灾资源。文章阐述了智能监测应急系统的设计及智能监测应急系统在天然气事故中的应用，得出智能监测应急系统的合理运用能有效节省救援时间和降低事故损失的结论。

　　在我国石化行业中，天然气事故按性质分为火灾、爆炸、爆燃、中毒、泄漏、停气及设备事故等，其泄漏是石化企业主要危害因素之一，且具有突发性，危害较大。因此，以 GIS 地图的监控系统为基础，利用物联网技术、大数据技术和云计算技术，再结合智能监测与应急系统，设计出智能监测应急系统，使管理者在应对天然气泄漏等突发事件过程中能够迅速出击，采取对策，实现安全应急管理的智能化。所以，智能监测应急系统在天然气泄漏事故中的应用研究具有广泛的应用意义。

　　1　智能监测应急系统的设计

　　根据日常/ 应急转换的特点，智能监测应急系统将根据通用GIS（地理信息系统）地图发送现场的基本信息将信息资源数据库导入GIS 地图，实现信息资源数据库的实时显示和命令的实时调用。应急系统分为2 个子系统：①监测和分析子系统，②预警指挥子系统。

　　1.1　监测和分析子系统

　　监测分析子系统建立在云平台上，将现场气体报警系统、火灾报警系统、安全仪表系统、视频监控系统、大型设备在线状态监测系统、在线腐蚀监测系统连接到通用系统，对生产过程数据进行大规模实时监控，并持续向平台传输数据。

　　1.2　预警指挥子系统

　　预警指挥子系统是通过监测和分析子系统取得事故信息，根据系统导入的应急流程紧急响应应急方案，协调相关部门落实应急措施，对整个应急过程进行监控和指挥，实现科学、规范、高效的应急管理。

　　1.3　核心流程

　　智能监测应急系统的核心过程是监测监控、预测警报、决策分析、调度指挥。智能监测应急系统的处理过程是高度自主的。监测监控是通过摄像装置进行实时监控工作过程。预测警报首先要求对环境、设备、各种紧急资源、重大危险源等进行数字化处理，利用大数据技术建立天然气泄露事故数据库，预测可能发生的事件结果，将预测出的事件结果在数据库中进行数据对比，根据对比结果进行审定并确定预警等级，最后将事件信息与结果传递给相关部门。决策分析是根据现场实际情况与历史信息及数据库中的应急对策进行匹配形成最优执行方案。调度指挥是利用物联网技术控制阀门，当发现天然气泄露时能够立即关闭阀门，结合GIS 地图的应急管理资源，利用可视化技术进行高效的调度管理。

　　2　智能监测与预警系统应用模拟

　　2.1　事故模拟

　　某天然气储配站01 号点位2# 储罐体出口阀出现破损，发生天然气泄漏，智能应急监测系统立即启动应急处理模块并对01 号点位发出警报，在事故中期距离2# 储罐体5m 处发生脱落电线短路起火事故。

　　2.2　接警、报告和记录

　　系统在01 号点发生天然气泄漏警报后，立即确认警报点，呼叫现场监控视频，确认有无人员伤亡，将警报点的基本信息、紧急资源信息、现场人员位置、最佳路线图显示在GIS 图上，将作为指挥者的参考。

　　判断决策。确认不是系统误报、人员误操作导致的报警，判断事故并进行预测。确定现场天然气泄漏的影响范围和火灾爆炸事故的正确步骤和措施，形成应急措施方案，提示事故处理的每一步，按照规定启动应急对策。

　　2.3　应急程序启动

　　智能监测应急系统启动应急救援程序，控制和关闭附近阀门，停止生产，发出警报信号引导人员紧急疏散。提前启动全站应急广播，报告事故：“危险源01 发生天然气泄漏，启动安全生产事故应急预案，所有人员按显示屏路线撤离。” 根据可视信息，指挥应急救援小组等立即携带救援物资和设备赶赴事故现场。

　　2.4　事故现场处置

　　（1）根据系统资源的可视信息，引导事故周围的人员迅速从危险区域撤离。紧急救援队带上附近的防护用品立即赶到现场，首先确认系统是否成功自动关闭附近的阀门，避免发生火灾和爆炸。

　　（2）安全警戒小组抵达事故现场后，通过系统根据风力风向对事故进行模拟后，根据给予的扩散区域，让周围的人避难，设置警示带，保护现场。

　　（3）系统实时检测有毒有害气体，警报器检查泄漏点及周边地区天然气浓度时，确认浓度在安全标准以下。系统提示：“泄漏点及周边地区的天然气浓度符合安全标准。”指挥紧急作业。

　　2.5　事故升级及应对

　　在紧急情况下，发现距离2# 罐体5m 处出现脱落电线短路起火，系统对新情况（有火灾、爆炸危险）进行分析，并提出了应急措施。消防小组最初赶到事故现场，控制火势，向119 请求支援。疏散全站人员，进行事故升级处理。使用紧急通信功能，开展视频会议，向各当事人请求增加人员，提示结合系统讨论最终的处理方案。条件允许的情况下，可以使用模拟和视频资料展示应急活动，实现应急救援的可视化。

　　2.6　应急终止

　　事故现场的抢修完成，火灾被扑灭，现场群众完全撤离，智能应急系统发出“事故已经成功处理，紧急救援任务完成。”

　　3　结语

　　天然气泄漏是石油化工企业中最常见的问题，其在净化站、地管输送、门站输配、用户使用等各个环节中广泛存在且风险大、危害大，给安全造成极大威胁。智能监测应急系统的合理运用能够有效地对天然气泄漏进行实时监测预警，并可以利用GIS 地图将天然气各输配环节的基础信息资源库表现在系统桌面的一张图上，实现资源信息可视化功能，起到即时救援及定点救援的作用，极大地节省了救援时间，降低了事故损失。而且监测应急系统智能化可以实现事故模拟、预测事故变化和发展趋势以及远程控制等功能，可以极大地降低事故发生的严重程度。在未来发展中，智能化也将以其独特的不可替代的优势得到更加广泛的应用，面对石化行业这种高危行业，智能化的应用尤为重要。所以，研究者还需要深入持久的对监测应急系统的智能化进行研究，在结合天然气泄漏事故的相关情况的基础上，不断对其进行改进，进一步加强智能监测应急系统的智能化水平。

　　作者简介：蒋佶洋（1994-），男，四川内江人，供职于宜宾华润燃气有限公司，研究方向：油气与化工过程安全。

　　参考文献

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　　（责任编辑：葛　佳）

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