物联网技术下的危险品监管体系设计

摘 要我国是危险品的生产大国、使用大国，危险品需求量、运输量巨大，这对管理部门提出了苛刻的要求。本文提出设计了集成物联网多种技术的危险品监管体系，来应对我国危险品监管现状的迫切需求。

【关键词】危险品物联网 RFID GRS 监管体系

我国是危险品生产、使用大国，危险品的需求量巨大，危险品的流通极为复杂。但我国的危险品监管现状并不乐观，存在着政府监管不到位、企业违规违法、工作人员经验缺失等诸多问题。

1 危险品管理运输现状

目前，我国已经形成了包括国家法律、行政法规、部门规章、行业标准这四个层面的法律法规体系，通过它对危险品的管理运输进行制约，同时也促进发展。但是，在这过程中也存在着不少的问题与不足之处，从而导致了许多危险品事故的发生。以2015年天津港“8·12”特大爆炸案为例，这起爆炸事故暴露出了许多问题。例如，法律法规标准存在模糊不清、标准不一的情况；应急处置能力不足，缺乏有效处理此类事故的应急处理机制；危险品的生产、储存、运输、使用等环节缺乏统一管理，不同部门间信息流通严重受阻，监管机制不完善，缺乏有效的统一管理平台。

2 建立以物联网为基础的危险品监管体系

危险品运输过程中，无法实时掌握危险品运输的实时位置，无法获知危险品在运输过程中的温度、压力、容器完整性等状态及变化情况，是危险品运输一直未能解决的难题。这个难题使安监部门履行职责、消防部门实施救援处于被动局面。为此我们提出以物联网为基础的危险品运输网络设想，来降低危险品运输的风险，确保危险货物在流通过程的安全。

2.1 以物联网为基础的危险品监管体系功能设想

以物联网为基础来构建危险品监管体系，要充分考虑到政府部门对危险品运输的风险调控，同时一旦发生事故，还要有利于消防部门及时获取危险品信息和应急救援预案，方便实施救援。笔者以此为出发点，设计体系模型如图1。

2.1.1 RFID及GPRS组成的识别系统

在危险货物装箱阶段安装RFID应答器，替代传统的危险品纸质标签，采集特定危险货物目标的相关信息，以数字形式储存于RFID应答器中，以用于流通过程中实现对该特定目标的识别和信息的无线讯号传输。

通过RFID采集的物体信息，从GPRS渠道连接入互联网，是完成“物物相连”的信息交互的关键一步。只有将采集到的物体信息，利用互联网平台实现传递与共享，才能真正意义上的完成“物物相联、人物相联的网络”的构建。

2.1.2 GPS跟踪系统

为了更好的实现对危险货物的监测和提高运输安全性，时刻掌握危险货物的实时位置显得至关重要。GPS全球定位系统，可用于对危险品货物的实时位置的汇报，将货物的运输信息即时共享在网络上。同时，该系统可用于双向信息交互，数据控制中心可通过该系统进行运输路线规划决策信息的传输，实时调整运输路线，大大降低在运输过程的风险。

2.1.3 货物状態监测系统

货物状态监测系统，可实现对货物运输过程中物理状态的实时监控。该系统包含温度传感器、压力传感器等元件，用于采集货物温度、压力、密度等安全信息，传输至数据控制中心处理分析。同时该系统具备报警功能，一旦货物的状态超越安全界限，传感器迅速对异常数据作出反应，发出警报提醒；同时联动数据控制中心，发出安全警报，以便工作人员及时做出应急救援。

2.2 监管体系的运行机制

在危险品流通的多个环节中，我们的危险品监管体系不仅承担着分配调度、接收反馈的任务，还需对危险品的状态、运输情况进行实时监控，对可能出现的风险事件，随时联动报警，有着较为完善的应急反馈机制，方便救援人员及时到场、有效处置。

2.2.1 仓储环节

危险品在流通过程中尤其以仓储和运输过程风险巨大。因此，在仓储环节中，监管体系的实时监控显得格外重要。危险品货物登记备案入库后，通过RFID的信息采集，对危险品的相关信息数据输入物流标签，连通互联网数据库，以大数据进行风险分析，对危险品货物的储存位置进行分配调度，控制中心将调度后的信息传递到仓储工作人员，将货物运抵至指定位置储存。

在仓储过程中，货物状态监测系统对危险品货物进行实时状态监测。当储存容器发生破裂或泄漏时，其温度、压力等安全指标均会发生骤变，传感器发出警报，信号反馈给控制中心，控制中心在对信息处理过后，启动应急机制，联动控制应急处置系统如自动水喷淋系统、气体回收装置、火炬系统等动作，对突发风险事件进行初步处置。

同时，数据控制中心将报警信息迅速报告给国家相关职能部门，请求协助。通过数据控制中心发出请求救援的信息，以对有关部门开展救援处置工作提供最大帮助，同时此应急信息会同步至仓储区工作人员，避免造成因人员处置失误导致的伤亡。

2.2.2 运输环节

危险品货物在运输过程中，由于货物存在时间和空间上的变换，其危险性远大于仓储的环节。危险品监管体系，在对危险品运输环节的管理中，采用实时监控-应急报警-云端通信的方式，一是及时对危险品事故初期进行有效处置，二是及时请求相关救援部门援助，并提供有效信息。

（1）实时监控。货物运输途中，GPS跟踪系统将实时更新汇报危险品货物的位置，货物状态监测系统通过车载传感器，采集货物的物理状态信息，通过互联网渠道传输至数据控制中心，实现对货物的全方位监控。

（2）应急报警。在货物发生风险事故时，传感器通过对货物状态的监控，发生异常即迅速做出反应，触发报警装置，提醒司机货物状态出现异常。异常信息经由车载控制中心分析确认后，连通中央数据控制中心，迅速报警。

（3）云端通信。由RFID和GRPS组成的识别系统采集到货物相关数据，在发生报警后，通过互联网实时传输至数据控制中心，在各救援部门接到报警中迅速获得有效信息，做出处置判断，实现信息共享，并将相应简易处置方案实时反馈至工作人处，使工作人能做出相应的安全措施。

3 基于物联网的监管体系的优势

3.1 RFID相比于传统标识的优势

相比于传统标识，RFID标签具有难以比拟的技术优势：

（1）能够实现非接触式的快速识别及信息传递；

（2）能够实现长距离的无线信息传输；

（3）标签的数据信息能重新录入、更换；

（4）标签内含有简单的逻辑门，能够处理简单的逻辑信息；

（5）标签具备普通无线设备的属性，具有良好的兼容性。

3.2 信息流通的优势

基于物联网的危险品监管体系，最大的优势体现在其信息的流通上，不仅能实现对货物实时状态的信息采集，同時能传输至数据控制中心进行分析处理；控制中心的分配调度、路线规划决策、应急处置方案能通过互联网渠道反馈至危险品地点。国家相关职能部门，如安监、消防，在实行监管、救援等过程中，可通过权限认证，随时接入数据控制中心获得危险品数据；在救援现场，可通过对RFID标签的阅读获取危险品相关信息，并接收由数据控制中心提供的危险品当前状态及处置方案，大大提升了救援的有效性和安全性。

4 结束语

我国的危险品监管现状仍存在着诸多不足之处，建立基于物联网技术的危险品监管体系，有利于促进信息交互和连通，解决了原先信息不流通的问题；同时，监管体系还及时反馈准确有效的信息，优化危险品运输路线、储存方案以及发布事故处置方法，从而有效地解决有关危险品的种种问题，具有远大的前景和实践意义。

参考文献

[1]中华人民共和国主席令（第6号），中华人民共和国消防法[S].

[2]中华人民共和国国务院令（第591号），危险化学品安全管理条例[S].

[3]曹更永，田玉玛.基于物联网技术的道路危险品运输安全应急管理系统设计[J].物流科技，2013（01）：70-72.

[4]谢磊，殷亚凤，陈曦，陆桑璐，陈道蓄. RFID数据管理：算法、协议与性能评测[J].计算机学报，2013（03）：457-470.

[5]张捍东，朱林.物联网中的RFID技术及物联网的构建[J].计算机技术与发展，2011（05）：56-59.

作者单位

中国人民武装警察部队学院 河北省廊坊市 065000