走進重點實驗室：精準量化危化品風險，打造智能化裝備與平臺

“通過該平臺，解決了安全領域無法量化安全效益的難題”

“員工佩戴這款智能頭盔可將整體巡檢時間壓縮50%，漏檢率降低90%”

“開發出7套專業軟件工具，實現定量風險評價技術在危化品領域全覆蓋”

以上這些成績

都來自重大危險源與化工園區系統安全

應急管理部重點實驗室

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“展架放置于通道附近，占用部分通行空間，存在絆倒或堵塞通道的隱患，可能阻礙緊急情況下的快速撤離。”近日，在中國安全生產科學研究院安全生產風險監測預警中心，記者頭戴的智能安全頭盔發出提醒。這頂“基于AI智能識別的AR智能安全頭盔”前置黑色鏡片，左右兩側分設一排按鈕，按下左側的第一個按鈕后，該頭盔實時拍下現場照片，快速生成基于照片的場景解析及事故隱患提示語音。與此同時，危化智能移動終端系統顯示出拍下的照片和提示的文字信息。后方專家可“透視”現場，通過第一視角進行遠程風險標注與指導。

為解決一線作業風險識別與處置難題，重大危險源與化工園區系統安全應急管理部重點實驗室（以下簡稱實驗室）研發的這款AR智能安全頭盔，融合了人工智能、增強現實和物聯網等技術，實現巡檢數據自動采集、隱患實時上報，主要應用于危化品、應急救援等高危領域，榮獲第一屆應急管理科技創新獎二等獎。

由中國安全生產科學研究院、中國石油大學（華東）共同建設的實驗室，自2023年1月掛牌運行以來，圍繞重大危險源與化工園區事故風險防范與應急救援需求，聚焦危化品及化工工藝風險評估、化工園區系統安全理論及一體化安全技術、重大危險源監控技術、事故模擬仿真、化工應急救援技術與裝備研發等重點領域，持續強化理論創新、技術創新、應用創新，為我國化工安全生產形勢持續穩定好轉提供智力與技術支撐。

創新推出化工園區安全韌性理論——

變點位“靶向”防范為整體安全“免疫”

近年來，隨著韌性城市建設的持續推進，化工園區作為化工企業的聚集地，也需強化安全韌性建設。然而，化工園區安全韌性理論卻是一大空白，缺乏相關研究。

中國安全生產科學研究院副院長、實驗室主任魏利軍帶領研究團隊，針對化工園區面臨的實際問題，創新提出化工園區安全韌性理論，從內涵界定、概念框架、作用機制到提升措施，進行多維度、全鏈條創新，旨在將該理論轉化為可觀、可感、可用的實戰工具，助推安全管理從點位“靶向”風險防范向整體安全“免疫”轉變。

“作為城市當中風險最突出的一個復雜系統，化工園區是更需要提升韌性的一個重點區域。”魏利軍告訴記者，化工園區安全韌性理論，表現在應對自然災害、事故災難的干擾時，能夠通過工程設施、組織管理、應急響應等層面措施，維持化工園區高水平運行，減少人員傷亡和財產損失。

通過理論攻關，研究團隊定義了化工園區安全韌性概念，從韌性載體、韌性能力、韌性表現等層面闡釋了韌性、風險、系統安全之間的關系，并邀請各方對韌性體系進行反復論證與優化，確保研究成果精準對接一線需求。

在魏利軍的電腦上，記者看到了研究團隊關于化工園區安全韌性理論的16項研究任務與120余個韌性要素的詳細拆解，其清晰的技術目標、縝密的技術路線、豐富的節點記錄，構成了一幅邏輯清晰的重大科技攻關藍圖。

化工園區安全韌性理論研究成果要應用到實際，得有一個具體抓手來實現。研究團隊通過技術攻關，研發了“化工園區綜合風險防控效能評估與輔助決策平臺”。

工作人員打開平臺運行界面，某地區的俯瞰平面圖顯示出來。記者看到，平臺的菜單欄中，有企業設施管理、區域氣象信息、工程韌性評估、組織韌性評估、應急響應韌性評估、防控效能整體評估等功能模塊。

“點擊相關功能模塊，我們不僅能直觀看到每個裝置可造成的潛在人員損失、財產損失、停產減產損失以及應急善后費用，同時也可量化不同的韌性措施可以降低多少損失，以及下一步應該優先提升韌性的裝置和區域。”實驗室骨干成員楊國梁介紹，這就意味著原本長期困擾安全領域無法量化安全效益的難題得到了解決，實現了從量化危險到量化安全的突破。

“化工園區事故演化機理復雜、管理主體多元、災害類型多樣，借助安全韌性理念，未來我們將不斷推動技術與平臺的深度應用與迭代升級，積極助力化工園區提升安全保障水平，讓化工園區在事故災難面前變得會預防、能扛事、恢復快、提升快。”魏利軍表示。

打造系列智能化裝備與平臺——

堅持“智慧感知”“協同指揮”雙輪驅動

在數字化轉型浪潮中，實驗室堅持“智慧感知”“協同指揮”雙輪驅動，自主研發了基于多源數據感知與融合的系列智能化裝備與平臺，積極推動傳統安全管理和應急處置模式變革，為化工行業安全生產筑牢防線。

作為化工園區可視化應急預案設計及三維仿真推演技術成果之一，AR智能安全頭盔實現了“智能穿戴+實時感知+遠程協同”的突破性技術創新。

目前，這款AR智能安全頭盔已在新疆宜化化工有限公司、北海鐵山港工業園等多家企業與園區投入應用。“實踐數據顯示，員工佩戴這款頭盔后，可將整體巡檢時間壓縮50%，漏檢率降低90%。企業可通過遠程專家指導與隱患全流程可視化跟蹤，大幅提升安全響應效率與精準監管水平。”魏利軍介紹。

企業人員頭戴AR智能安全頭盔開展現場巡檢

針對應急管理工作高效化、實戰化需求，研發團隊通過多次技術迭代，開發了多主體協同應急處置技術平臺。

據實驗室骨干成員許學瑞介紹，平臺具備“54321”特點，“5”即覆蓋理論考核、預案演示、多人協同、指揮部署、單兵訓練，形成“學、練、考、評、演”一體化閉環；“4”即數據真、情景真、畫面真、交互真，演練環境高度逼真；“3”即低代碼編輯、海量模型庫、豐富外設接口，無需大量編程，直接拖拽現有模型即可實現演練效果；“2”即VR首次應用到全國危化品安全生產應急救援技術競賽、首次應用科目零失誤；“1”即完全自主研發，實現核心技術自主可控，完全替代進口產品。

“應急預案不再是紙面上的文本，變成動態的可視化的圖像。平臺預案演示系統把救援方案的每個細節都表現得非常直觀。像這些救援船只環繞行進就是他們的戰術……”魏利軍指著平臺預案演示系統所展示的海上救援情景介紹，從以往的沙盤推演，到如今的數字化、三維可視化仿真推演，應急預案演練實現從“紙上談兵”到“實戰決勝”的轉變。

記者注意到，平臺預案演示系統界面中，提供了化工油庫、礦洞、泥石流、集裝箱廠區等不同場景選擇，可滿足不同場景下應急救援方案的演示需求。

“從過去依賴紙筆經驗，到如今全程可視化、數據實時回傳，安全管理實現看得見、管得著。”魏利軍表示，未來，這兩大創新成果將進一步融合安全生產大模型與數字孿生技術，為推動應急管理智能化發展貢獻更多科技力量。

研發全鏈條定量風險評估技術——

從“模糊定性”到“精準量化”

隨著城鎮化進程的快速推進，危化行業的社會面風險日益突出，多起重特大事故造成了社會公眾的傷亡，危化企業周邊不合理的土地開發利用也進一步增加了事故的嚴重性。“因此，急需采用科學的手段量化危化設施的火災、爆炸、中毒事故的可能性和嚴重性，合理劃定社會公眾與危化設施的安全距離，從源頭降低危化行業的社會面風險。”實驗室副主任王如君說。

為解決裝置類型多、事故場景多的復雜風險量化難題，為現有企業的風險管控提供科學依據，實驗室組建專項攻關團隊，在深入研究國外典型做法的基礎上，結合我國危化品領域危險特性、監管現狀以及技術基礎，經長期攻關，成功構建起具有中國特色的危化品設施定量風險評估與防控技術體系。

針對危化品事故類型多樣、裝置設施規模不一的顯著差異性，攻關團隊深入研究危化品火災爆炸事故模擬技術，通過選用事故后果法對應破壞性突出的爆炸事故場景，選用定量風險評價法對應差異性突出的火災中毒場景，實現對30類設備設施、2000余種危化品、7種事故場景的風險定量評估，建立定量風險計算方法、基礎模型及數據庫，并凝練為國家標準《危險化學品生產裝置和儲存設施外部安全防護距離確定方法》，填補了我國在該領域的技術空白。

“基于我國城市用地特點和人口分布特征，我們將防護目標細分為三大類21種，在國內現有人口普查數據的基礎上，制定了差異化風險可接受基準值。”魏利軍指出，這項技術相當于在稱量化工設施風險的“秤桿”上刻上了“定盤星”，首次為化工安全劃定科學量化的“數字紅線”。

據介紹，定量風險評價過程極為復雜，需要考慮地理位置數據、氣象數據、裝置參數、物質信息等，之前嚴重依賴國外的工程軟件，屬于國內亟須解決的卡脖子難題。

為解決這一難題，魏利軍帶領團隊，攻克了多源數據融合、多物理場耦合計算等關鍵技術，開發出7套專業軟件工具，實現定量風險評價技術在危化品領域全覆蓋，打破了國外在該領域的壟斷。“尤其是貝魯特港口爆炸事故發生后，針對國內硝酸銨監管需求，我們研發了硝酸銨定量風險評價軟件，率先攻克了特殊物質高度不確定場景下的定量風險評估技術，使我國在該領域的技術水平躍居世界前列。”魏利軍介紹。

●作者：本報記者 劉峰 實習記者 桑啟云

●來源：中國應急管理報2025年12月1日三版 原標題《聚焦痛點難點攻關 精準量化風險系統防范——記重大危險源與化工園區系統安全應急管理部重點實驗室》 責任編輯：田碩

●編輯：常天（實習）

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