危化品实验室安全管理解决方案

危化品实验室安全管理解决方案2021年12月12近年来，实验室事故时有发生，给学生的生命安全及学校的财产安全带来了巨大损失。实验室广泛存在于高校、科研院所、医院、政府检测机构、企业内部，实验室是进行实践与科学研究的主要基地，承担着培养科学研究、人才培养和科技创新的重要任务。同时实验室的安全问题也是涉及到科研人员人身财产安全的重大问题。近年来，实验室安全事故时有发生，给实验室工作人员的生命安全及财产安全带来了巨大损失。如2021年7月13日，南方科技大学慧园6栋化学系302化学实验室在实验过程中发生火情，一名博士后实验人员轻微烧伤。如今，实验室安全管理面临更多新的威胁和挑战，如何保证实验室安全稳定运行，已成为实验室建设与管理工作的重要研究课题。XXXXXX公司通过对实验室安全管理问题现状的分析，针对实验室在管理方面的薄弱环节，结合公司在危化品和应急处置信息化建设方面的经验，研发一套实验室安全管理系统，能有效的解决实验室安全管理上的漏洞，实现管理的制度化、规范化和标准化建适用场景：高校/高职实验室、科研院所实验室、医院实验室、政府检测机构实验室、企业内部实验室。当前实验室安全管理面临的问题主要集中在以下几点：技术方面存在的问题1、规划设计考虑不周，造成安全隐患因为规划设计人员对各类实验室的功能要求缺乏一定程度的了解，尤其是对一些特殊实验室的特殊要求知之甚少，所以在实验室建设的规划设计中对设施和装备的安全要求考虑不周，工程设计上存在漏洞，包括人与机械、作业环境之间匹配不当等，造成了安全隐患。2、安装防护门窗，堵塞安全通道近年来，实验室内贵重实验仪器设备大量增加，为了防止3很多实验室普遍加装护窗，增设全封闭的金属门，有的甚至将双向通道走廊的一头封闭，改为单向通道走廊。一旦发生意外，因通道严重受阻，逃生不畅，后果不堪设想。3、安全设施陈旧落后很多现有设施因陈旧而无法使用；按规定，实验室应配置固定式灭火系统或移动式消防器具，但因资金缺乏而未配备或配备数量不足。二是实验室用房紧张，一些需要分开存放的物品不能做到分开存放，而且一些设备的安全操作距离也不够。三是环保设施不能满足要求。一些可能产生有毒气体的实验室未配备通风系统，仅用排气扇代替；一些应经过处理才能排放的废水，因设施不完善而放任自流；一些固体废物没有按照国准进行处理，作为一般垃圾外运，对社会安全造成隐患。四是缺乏应急动力供应系统。一些实验室设备在使用时不能突然停电，否则会造成设备损坏甚至报废，但因资金缺乏而未配备应急供电系统或双环路供电系统。五是很多高校因为资金问题而没有建立现代化的实验室监控系统，无法有效地做好“四防工管理方面存在问题1、实验室建设无安全审核制度在实验室的建设工程设计或改造项目中，没有对安全功能进行审核的程序和制度，就是有也不尽完善，以至某些工程完工后给使用者带来安全隐患。2、安全管理体制不完善，安全责任不明确一是部分实验室安全工作的专门组织机构和体系，难以建立对整个实验室安全工作实行全面管理的领导体制，没有落实法定代表人是单位安全第一责任人的要求。二是部分单位没有专人负责实验室的安全工作，没有配备专职实验室安全员，无法层层落实管理职责，安全责任不明确。三是职能部门缺少专门的科室和专业技术人员，很难实现对实验室安全进行专业管4火灾性事故的发生具有普遍性，几乎所有的实验室都可能发生。酿成这类事故的直接原因是：(1)忘记关电源，致使设(2)操作不慎或使用不当，使火源接触易燃物质，导致着(3)危险化学品泄漏遇火源或热源引发爆炸起火；(4)供电线路老化、超负荷运行，导致线路发热，导致着(6)燃烧反应实验或失控化学反应导致的燃烧火焰或高温物质如加热过的坦氓引燃易燃物质；(7)加热用火如酒精灯、爆炸性事故多发生在具有易燃易爆物品和压力容器的实验室，酿成这类事故的直接原因是：(1)违反操作规程，引燃易燃物品，进而导致爆炸；(2)设备老化，存在故障或缺陷，造成易燃易爆物品泄漏，(3)在实验时误操作导致的燃烧热能释放；(4)爆炸性物品受热或撞击，引发爆炸事故；(5)高压高能气瓶装置操作不当或不合格发生物理爆炸事故(6)生产工艺、设备或系统不完善，导致危险化学品爆炸；(7)密闭容器或狭小空间内进行化学反应，反应突然增加压力、泄漏等发生爆炸事故。这类事故主要表现在：(1)化学废液收集不当导致环境及地下水污染；(2)废水排放管路受阻或失修改道，造成有毒废水未经处理而流出，引起环境污染；(3)设备老化，存在缺陷和故障造成有毒物质泄漏或有毒气体排放不出，酿成中毒；(4)盛放挥发性的化学试剂瓶，用完后忘记盖盖。5这类事故主要表现在：(1)压力气瓶遇高温或强烈碰撞引起爆炸；(2)易燃气体在空气中泄漏达到一定浓度时遇明火发生爆(3)有毒气体泄漏造成中毒和环境污染。这类事故主要表现在：(1)违反操作规程，将食物带进有毒的实验室，造成食物(2)配置或使用有毒试剂时，不在通风柜中操作，造成人体、皮肤吸收，引起慢性中毒；(3)设备设施老化，存在故障或缺陷，造成有毒物质泄漏或有毒气体排放不畅，酿成中毒；(4)有毒试剂不经减毒处理排放，从而引起环境污染。2.3.安全事故应对措施实验室安全事故发生的原因主要为不安全环境和不安全行为，不安全环境是事故的间接原因，不良管理是事故的基本原因，而人的不安全行为是事故的直接原因。大小事故的结果都可能造成生命的伤害和财产的损失，都会影响正常的教学和科研工作。所以，实验室安全管理的中心内容就是防止人的不安全行为，消除物质环境的不安全状态，阻断事故连锁的进程而避免事故的发生。为避免事故的发生，应采取相对应的措施。1.对安全环境因素对安全环境因素，要求实验室设计、仪器布局、试剂放置、气源、电源线路、电源功率、通风设置、防感染设置、下水管道、实验室废弃物处置、消防设施等应有合理的设计，制定和公布恰当的实验室安全级别。妥善保养一切通用的和个人用的安全防护用具，对其经常进行检查是非常重要的。2.对人的不安全因素对人的不安全因素，不但需要规范的管理制度，实验室安全操作规程，落实实验室安全责任人，更重要的是要使所有的实验室工作人员都应具备一般有关实验室安全。危险以及防止事故的知识。每一个在实验室里工作的人都应该认识到自己对实验室安全所负有的责任，如果发现实验室有任何不安全的因素时，应立6即迅速而坚决地加以纠正。进入实验室工作的人员，在开始一项新的实验工作时，应事先了解操作过程中可能存在哪些危险，并预备好预防措施。1.健全实验室安全管理机构，明确管理责任实验室因为专业不同、门类不同，需要有专门的机构负责实验室安全方面的管理。从上至下要建立实验室的安全管理体系，有明确的安全管理层次和安全职责。2.重视安全基础性工作，加强安全标准化建设实验室安全的基础性工作是大力加强安全标准化实验室建设。着重从以下四个方面展开：(1)实验室安全运行组织管理标准化。主要是制定以实验室安全运行为目标的实验室安全管理全过程的各项详细的、可操作的管理标准。(2)实验室安全条件标准化。主要是保证实验室房屋及水、电、气等管线设施规范，实验室设备及各种附件完好，实验室现场布置合理、通道畅通，实验室安全标准齐全、醒目直观。实验室安全防护设施与报警装置齐全可靠。(3)实验室安全操作标准化。主要针对各实验室的单个实(4)实验室安全教育制度化。定期进行实验室的必要安全对现有的实验室在防火、防爆、防毒、防盗、防辐射、防栏，定期组织安全教育讲座，进行一些灭火、自救的演习，不断提高有关人员的安全技术水平，熟练掌握事故应急处理方法，使每一个在实验室工作和学习的人员都具备处置突发事件针对以上实验室现状、问题、以及在管理上存在的盲区和漏洞，结合用户需求，系统需求整理如下：一、实验室危化品(资产)管理通过技术化手段，借助RFID、条码扫描、智能电子称重、手持终端机实验室资产管理系统组成，实现实验室设备资产的出入库、使用、借调、折旧、维修、报废、盘点等日常化管理。对实验室现场环境(温度、湿度、气体浓度等)进行实时探测，达到预警值，系统立即提出报警，并推送短信至相对应管理人员，同时可驱动实验室排风/排放装置，确保实验室安全。三、实验室监控及报警管理实时对实验室出入口及内部安全情况进行监控，采用AI算法，对实验室内部人员、场景进行分析，异常状况(例如：陌生人出入、着火场景)进行报警。通过安装于实验室门口的人员身份识别装置，对实验室出入的人员进行管理和记录，支持刷卡、指纹、人脸识别等多种为了保证整个项目从设备配置到系统构成的合理性，项目8当前，计算机及通信技术高速发展，使得项目的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在本项目中不断溶入新技术，使项目始终充满活力，始终保持一定的先进性。同时采用先进的具有高度扩展性的架构，为系统扩展应用打好基础，项目建成后符合发展趋势，具备科技的先进性。此项目的建设应以实用性为基本原则。项目功能必须满足采、传、存、显、控的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个项目中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保项目运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间(MTBF)。项目建设的关键，需要保证安全、正确地完成相对应功能，从而保证项目的完整性、正确性和可恢复性。项目的不稳定因素要从硬件、软件系统协同运行中给予充分的预防。如有发生也应做到可即时地恢复。所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。本项目的规模无论在网络、系统平台，还是在应用方面都具有相当的规模，运行可靠性是主要性能之一。运行可靠性主要表现在以下几个方面：前端摄像系统的可靠性信号传输系统的可靠性后台显示系统的可靠性9视频存储系统的可靠性数据管理服务器的可靠性网络系统的可靠性软件系统的可靠性4.5.安全保密性原则整个项目安全的问题，是项目建设中一个优先考虑的关键，所以整个项目数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好记录，便于查找。因为本项目涉及到个体场所的日常实时监控、数据传输量大及使用人员多，故安全性和保密性就显得十分突出和重要。在考虑项目的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。项目的安全性和保密性可从以下方面加以保证。操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准，能够保证不被身份不明的黑客所攻击。数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定，数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户(数据库管理员)设定。系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。所有的操作人员均应规定相对应的级别及权限，任何越权的操作必须理理《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国消防法》《危化品安全管理条例》国务院令第591号《系统接地的型式及安全技术要求》《爆炸危险环境电力装置设计规范》《常用化学危险品贮存通则》《建筑灭火器配置设计规范》《建筑设计防火规范(2018年版)》《建筑消防设施的维护管理》《用电安全导则》《工作场所有毒气体检测报警装置设置规范》《可燃气体探测器第1部分：工业及商业用途点型可燃气体探测器》《危险化学品经营单位环境风险等级划分技术规范》《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》《腐蚀性商品储存养护技术条件》《易燃易爆性商品储存养护技术条件》《化学品分类和标签规范第7部分：易燃液体》《检测实验室安全第5部分：化学因素》《实验室废弃化学品收集技术规范》《化学品理化及其危险性检测实验室安全要求》《检测实验室安全第1部分：总则》《危险化学品中间仓库安全管理规范》《危险化学品储存柜安全技术要求及管理规范》《软件工程标准分类法》;《软件开发规范》;《软件维护指南》;《计算机软件产品开发文件编制指南》;《计算机软件测试文件编制指南》;《计算机软件测试文档编制规范》;《计算机软件文档编制规范》;《计算机软件需求规格说明规范》;《计算机软件配置管理计划规范》;《计算机软件质量保证计划规范》;《质量管理体系要求》;《计算机软件可靠性和可维护性管理》。5.3.系统整体架构上级单位危化品管控平台短信推送移动人员客户端1客户端2嵌入式务器中心管理PC服务器人脸识别终端半球摄感器温湿度水浸传水流传感器感器测器测器电锁电锁烟感探测器探测器报警探测图1实验室安全管理系统架构图实验室环境监测人员准入管理危化品(资产)管理图2实验室安全管理业务场景实验室危化品管理主要针对实验室使用的剧毒和易制爆危险化学品的管理。本系统建立从请购、领用、使用、回收、销毁的全过程的记录和控制制度，确保物品台账与使用登记账、库存物资之间的账账相符、账实相符。如实记录危险化学品的数量，流向；建立出入库核查，登记制度。系统实现危化品的采购、存储、使用、废弃处理全流程管业务场景如下所示：业务流程如下：实验室人员准入管理，是通过技术手段，对进出实验室的一切人员进行管理和控制，包括行政管理人员、专业技术人员、质量监督人员、安全监督员、废弃物管理人员、洗涤人员、保洁人员和其它工勤人员、外来单位参观、学习、工作人员以及中心职工跨科室开展实验活动人员等人员的准入。通过度配不同的权限，确保相对应工作人员的正常进出，杜绝不符合要求的人员进出实验室。系统可采用人脸识别、指纹识别、刷卡认证等方式实现人员的身份鉴别。同时，为实现疫情防控需求，还可对进出实验室的人员进行人体温度检测，系统架构如下：图3实验室人员准入系统架构通过在实验室出入口、周界、实验室内部，不同的部位安装对应的摄像机，实现对实验室周边及内部的实时监控。本系统通过人工智能技术，为传统监控系统重新赋能，前端摄像机加载不同的智能算法，让摄像机成为不同的智能终端，除了实现传统的视频监控以外，还可针对不同的应用场景实现：人员身份识别、仪器仪表监控、火情监控、入侵报警等功能。系统图4智能监控系统示意图实验室环境监测系统，通过监测空气中的各类气体浓度、温湿度、漏液和水位感应等，实现对实验室环境的实时在线监测，可有效降低风险，提前预警和报警，及时处理，将其事故