重要的作用。该方案可以提高危险品物流的信息化和智能化程度,降低危险品运输存储的风险。
1.2 危险品物流监控管理的国内外相关研究现状
近年来,我国品存储和运输的过程中发生了多起事故,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,并对周边环境带来了巨大的污染。目前危险品物流监控系统的价格十分昂贵,很多企业虽然认识到危险品物流监控的重要性,但是出于经济利益的考虑还未采用危险品物流监控系统。国外物流企业在实施危险品物流活动中,对危险货物的包装、运输、仓储及配送等方面使用了许多先进技术,严格规范包装技术,规定装备行车记录仪、GPS等技术装备。选择不同路线使风险最小化,为危险品物流的安全性提供技术支持和保障。
1.2.1 国内相关研究现状
危险品货物的危险性主要取决于危险货物本身的理化性质以及外界环境条件,当它们受到一定的外界条件(碰撞、摩擦、热、火、水)影响或性质互不相容物质的混装以及通风不良、积热不散、包装破损等,往往会造成严重的事故。因此要对危险品的状态进行实时监测。根据危险品的自身性质需要考虑以下几个因素:首先温度、湿度的变化对大部分危险品的性质和危险性都会产生影响,而一些液体和气体危险物品的泄露可以导致燃烧、爆炸和人体中毒等事故,而且这些事故在危险品运输过程中也最为常见。所以将温度、压力、烟雾以及可燃性气体和液体(如酒精、硫化物)的浓度等作为必要的监控参数。此外,危险品货物运输企业的管理者需要随时了解危险品运输车辆所在位置及车辆的运行速度,而在一些没有GPS信号的情况下,就需要使用辅助测量的方式获得相关信息。一旦运输车辆发生事故,管理者需要知道车辆的状态以便判断车辆所载危险品是否会发生泄露,以便采取必要的防范措施[9]。
1.2.2 国外相关研究现状
国外的危险品物流企业利用像RFID、GSM和GPS无线通信通信技术的帮忙来解决物流管理中出现的问题。这项研究包括货物的交货状态,车辆位置追踪、货物超载等环环相扣的系统,并且能找去错位的货物。这个集成系统包括RFID和GPS技术,它能对货物的数量和车辆进行跟踪[24]。
开发各种车载监控预警装置是危险品运输安全监控的基础,经过多年的努力,目前发达国家开发的各种车载安全辅助驾驶装置日益完善,已进入实用化研究阶段。如日本的ASV(Advanced Safety Vehicle)、Smart Way和AHS(Advanced cruise-Assist Highway Systems)项目,美国的IVI(Intelligent Vehicle Initiative),VII
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(Vehicle-Infrastructure Integration)和CVHAS(cooperative Vehicle-Highway Automation Systems)项目,主要研究内容包括:重型卡车(车辆侧翻警告及控制、驾驶员睡意提醒、电子控制制动系统等),特殊车辆(偏离车道预防系统),交叉路口碰撞预防(信号警告、左转路线建议、侧向间距建议)等。美国华瑞公司(RAE)有针对液化石油气、液化天然气等易燃易爆气体的传感器及检测装置,法国天泰雷兹有撞击加速度检测装置,L. Harvey,G. S. veoles and J. Watson等学者先后研究设计出一套自动测试系统,它能够在纯净空气中、单一气体中、混合气体中对气体传感器进行测试,同时也考虑到了环境温度、湿度对其性能参数的影响等,这些技术的发展为提高车载监控能力提供了科技支持[17]。
1.3 研究范围及主要内容 1.3.1 研究范围
在城市的发展过程中,危险品物流越来越受到普通市民的关注。设计一个信息化、智能化的危险品物流全程实时监控管理方案是很有必要的。对现有的危险品监控系统进行分析总结,根据相关的研究调查所收集到的相关材料,结合案例分析的情况,综合相关技术的优点,用GPS定位技术、RFID技术、GIS技术、GPRS技术等现代信息技术设计出一个更现代化的监控系统的方案。危险品物流监控是一个十分复杂的系统,重点是危险品的存储和运输。
1.3.2 研究的主要内容
本文的方案设计主要是针对危险品中的第一类爆炸品的监控管理,系统地研究危险品物流全程实时监控管理的现行方案,分析在危险品物流监控管理中运用的相关技术总结和分析危险品物流企业监控管理系统中存在的问题和产生这些问题的原因。对收集到的数据进行调查和分析,提出对危险品物流监控管理的改进方法。利用GIS技术、RFID技术、GPS技术、GPRS技术等现代信息技术,设计出一个完善的危险品物流全程实时监控管理方案。
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表1.1 按照GB6944-2005将危险品分为9类
类别 项别 1.1 有整体爆炸危险的物质和物品 [20]
1.2 有迸射危险,但无整体爆炸危险的物质和物品 1.3 有燃烧危险并有局部爆炸危险或局部迸射危险或两种危险都1 爆炸品 有,但无整体爆炸危险的物质和物品 1.4 不呈现重大危险的物质和物品 1.5 有整体爆炸危险的非不敏感物质 1.6 无整体爆炸的极端不敏感物品 2.1 易燃气体 2 气体 2.2 非易燃气体 2.3 毒性气体 3 易燃液体 易燃固体,易于自然的物4 质,遇水放出易燃气体的物质 5 6 氧化性物质和有机过氧化物 毒性物质和感染性物质 3.1 一级易燃液体 3.2 二级易燃液体 4.1 易燃固体 4.2 易于自然的物质 4.3 遇水放出易燃气体的物质 5.1 氧化性物质 5.2 有机过氧化物 6.1 毒性物质 6.2 感染性物质 7.1 低比活度放射性物质(LSA) 7.2 表面污染物(SCO) 7 放射性物质 7.3 裂变物质 7.4 特殊形式的放射性物质 7.5 其它形式的放射性物质 8 9 腐蚀性物质 杂项
危险品是指:凡受到摩擦、撞击、搬动、接触火源、日光曝晒、温度变化或遇到性能有抵触的其他物品等因素的作用,能够发生燃烧、爆炸、中毒等人身伤害或财产损失事故的物品,统称易燃、易爆、有毒危险品。中国国家标准“危险货物分类和品名编号”(GB6944-2005),从运输角度对危险货物下的定义是:具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等危险特性,在运输、储存、生产、经营、使用和处置中,容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染面需要特别防护的物质和物品定义为危险货物。
1.4 本章小结
本章主要介绍危险品物流全程实时监控管理方案设计的背景和意义,以及国内外在危险品物流监控管理方面的相关研究现状。
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2 危险品的危险特性分析和运输安全要求
2.1 危险品的危险特性分析
为了能对各类危险货物的危害特性进行比较,以正确区别并采取相应的防范措施和应急预案,对危险货物按其危险性能分类。一般分为三种危险性:火灾爆炸危险性、人体健康危险性、反应危险性。
2.1.1 火灾爆炸危险性
根据物品在不同温度、压力下对燃烧的敏感性对其危险性进行分类。对气体以爆炸极限或燃烧范围衡量。其危险程度可表示为:
X2?X1H?X1 (2.1)
式中:H——程度;X1——下限;X2——上限;X2﹣X1——范围。
在危险货物分类中所列物质,X1
对易燃液体,由于其挥发性,挥发后与空气形成可燃性混合物,当混合物浓度达到一定比例时,遇到火种就可能燃烧或爆炸,因此采用闪点作为易燃液体的标准。当液体受热沸腾时,其液面附近的蒸汽浓度和蒸汽压力都较大,易于空气形成爆炸混合物。沸点低的液体容易气化。联合国以35\的沸点与相应的闪点作易燃液体标准。
以爆炸品为例,爆炸品的爆炸是化学爆炸,衡量其危险性的参数指标有三个: (1)热敏感度:表示爆炸品在外界热能作用下,发生爆炸反应的难易程度,以“爆发点”表示,是指物质在一定延滞期内发生爆炸的最低温度,延滞期是指从开始对炸药加热到其发生爆炸所需的时间。以爆发点低于350℃(延滞期5秒)为标准。
(2)撞击感度:指爆炸品在机械冲击下发生爆炸的难易程度,以间二硝基苯为参考,l0kg落锤、25cm落高、爆发率2%以上为标准。
(3)爆速:指爆炸波沿炸药传播出去的速度。以炸药爆速3000m/s为标准。
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表2.1 火灾危险性有关参数
物品类别 危险性参数 爆炸下限X1 易燃气体 燃烧范围X2-X1 危险度H 闪点(闭杯) 易燃液体 其中:低闪点 中闪点 高闪点 固体 易燃固体 自然固体 遇湿易燃品 燃点 熔点 燃点 受潮遇水反应 遇酸、受热、受潮或接触有机物、还原剂 热敏感度 爆发点 延滞时间 爆炸品 撞击感度 落锤 落高 爆发率 爆速 标准 <10% >12% >1 ≤61℃ <﹣18℃ ﹣18℃≥T<23℃ 23℃≥T≤61℃ <400℃ 用闪点标准 <200℃ 剧烈、实验测定 分解放出原子氧和热量,引起燃烧或形成爆炸性混合物 <350℃ 5s 10㎏ 25㎝ 2% >3000m/s 氧化剂和有机过氧化剂
“爆炸\是爆炸品的首要特性。对机械力、点、热、磁场很敏感。受到摩擦、撞击、振动或遇到明火、高热、静电感应或与氧化剂、还原性物质如硫、磷、金属粉末接触都有发生燃烧、爆炸的危险。确定货物是否容易爆炸,以及万一爆炸后将产生的破坏效应是运输中最重要的两个问题。只要满足热敏感度、冲击敏感度和爆速三个参数中任何一个,即可确定货物为爆炸品。
爆炸性物质的特性:
(1)敏感度。炸药在外界条件的影响下,发生爆炸反应的难易程度称为敏感度。敏感度越高,所需要的起爆能越小,因而也就越易发生燃烧或爆炸。在保管、储运和使用时要充分了解炸药的敏感度,以防发生事故,保证安全。
(2)安定性。炸药有长期储存中,保持其物理、化学性质不变的能力称为安定性。炸药容易变质的,其安定性不好,在保存中特别要小心。雷汞遇浓硫酸会发生猛烈的分解爆炸。TNT受日光照射,会使敏感度增高,容易发生爆炸。硝铵炸药易吸潮而变质,爆炸能力降低。
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