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关键词:油田生产 安全运输 防范体系
一、标准体系的编制原则
1.坚持系统和全面的原则
油田交通运输安全,是油田安全生产的主要方面,它与运输设施技术状况、从业人员的职业素质、安全监管是否到位等多种因素息息相关,可以说是一项非常系统的宏大工程, 在制定交通安全标准体系时,就必须坚持全面的观点、系统的观点,综合考虑,全面配套,努力消除各种潜在的事故隐患[1]。
2.坚持安全第一、突出重点的原则
油田在制定交通运输安全标准体系时,应首先安全为中心、突出重点的原则,强调交通运输安全的评估、危险的辨识以及详尽的事故应急预案等,并且应该根据油田交通运输的性质和特性, 将影响社会公众安全的问题放在首位, 将运输安全评估作为重点,突出对驾驶员的安全管理,并且还要考虑合理性和适用性。
3.坚持科技领先,提高安全预控的原则
大量的实践证明, 要想做到有效地防范事故发生,减少事故发生的频率以及事故发生后的人员伤亡和财产损失,就必须对潜在的危险做出正确的、超前的分析与评估, 并制定完备、快速、高效的应急预案和应急救援系统[2]。近几年来,国内外开发研制了多种提高交通运输安全的设备,如电子封条、数字化记录表、重载车辆视线盲点克服系统、头部保护设施、安全带提示系统、专用破拆工具等,同时还探索出了很多行之有效的管理理论和方法,如安全评估、重大事故紧急救援系统、防灾救灾应急管理、应急预案、运输车辆定期核查技术等。掌握并拥有先进的设备和运输安全管理手段, 对于我们研究油田运输安全标准体系具有非常重要的意义,因此,在制定运输安全标准体系时,需要开放思想,多学习、借鉴先进的技术和管理经验,把这些技术、方法和理念通过标准体系的方式确立起来,才能使制定出的标准体系具有前瞻性和生命力,提高油田运输的安全预控能力。
4.加强安全动态管理 建立长效管理机制
油田交通运输作业,不但受自然、气候条件的制约,更重要的是人为因素。从近年来发生的事故来看,由人为因素的违章、违规驾驶带来的事故占主要的比例。从中也可以看出驾驶员在操作时,超速、疲劳驾驶等现象时有发生,因此, 作为油田交通运输中监管的第一要素,应该就是要加强对运输车辆驾驶员进行有效的动态安全监管, 如果要想使他们持之以恒地保持安全作业,就应该从根本上建立起一整套运输安全管理的长效机制[3]。
二、油田交通运输安全标准的内容和范围
油田交通运输安全涉及的面广, 头绪也非常繁杂, 存在着一些重大运输事故潜在的安全隐患,所以,油田要积极开展交通运输安全标准体系的制定和研究, 建立完善的油田运输安全体系表, 细化整个运输过程中的每一个环节,实现自我约束、自我完善、自我监督, 将交通运输安全切实纳入规范化、标准化管理, 对确保油田的运输安全具有特殊的意义, 同时也非常有利于建立油田交通运输安全的长效机制。对于交通运输安全的内容,需要充分调查并了解国家及发达国家的油田交通运输安全标准发展和现状, 通过分析需求, 确立出标准体系表,从运输安全评估、从业人员资质、车辆设备、事故应急与救援等方面, 确立标准体系的范围、层次与结构。油田交通运输安全标准,是为了在交通运输过程中,一是要避免导致人身伤亡,二是要避免造成车辆、设备、货物等其他财物的损失,由油田管理部门依据国家及地方的相关法律、法规, 确立出一整套交通运输中人员、设备、设施必须遵守的安全要求, 是对交通运输、驾驶员培训、车辆维修及检测、站务操作、搬运装卸等事项的具体规定,涉及安全管理及技术操作、多种标准数值的统一规定和实施程序等。基本上可以分为基础标准、管理标准、产品标准、作业场所分级标准、方法标准等。油田运输安全标准涵盖的内容非常广泛, 包括交通流管理与安全、车辆安全性、驾驶员安全性、道路设施与环境安全等详细内容。
三、实施交通运输安全标准的措施及建议
油田交通运输安全标准体系的确立及制定,只是油田运输安全标准体系建立的开端,在实际生产中能否发挥应有的作用, 关键在于标准体系的执行和实施。为了能够充分发挥交通运输安全标准在生产过程的安全管理、指导和预防作用, 特提出以下建议。
1.调动各方面力量参与标准的制定、修订和执行
由于油田交通运输安全涵盖的内容广泛,涉及到管理、运输生产、培训、科研等部门和人员,所以,在交通安全标准体系制定过程中, 要出台相关的激励机制, 通过政策引导, 充分发动生产、管理、科研等单位或部门参与,发挥各自的优势和特长, 做好标准的制定、修订和执行。
2.下大力气提高运输管理、操作人员的安全素养
在提高运输管理、操作人员的安全素质方面,首先要严把“进门关”,强化从业人员的培训工作,把好考核、考试、颁发资格证这一关,以确保从业人员的安全素质。通过各种宣传教育形式,使相关人员及其家属深刻认识安全操作的意义和好处。
3.严格标准的执行 强化各类检查制度
任何标准和制度都难以涵盖管理对象的所有角落,强化检查制度,是有效执行制度、查漏补缺的有力保障和有效手段。通过安全检查,达到查处事故隐患、解决交通运输安全方面存在的缺陷,减少和预防交通运输事故的发生,从而最大限度地保护职工的生命权和企业的财产不受损失。
4.多管齐下,进行交通运输安全文化建设
油田交通运输安全文化,是企业文化的重要组成部分,可以分为物质文化、意识文化、行为文化、环境文化等几个层次,文化虽然是抽象的,但只要与管理和实际操作相结合,就能发挥出应有的效应。因此,要力求实现交通运输安全文化与企业文化的有机融合, 紧密结合油田的安全生产实践活动,从不同程度上来促进交通安全管理[4]。
四、结论
总之,油田交通运输安全,是一项应该长期坚持的系统工程,只有要过油田各部门的能力合作,把各种指标细化、优化,并且严格执行、检查制度,才能起到良好的效果。
参考文献
[1]岳忠.企业物流与安全[J].中国安全科学学报.2004(14):61-64.
[2]杨改.物流安全研究综述[J].研究与探讨.2007(16):33-36.
关键词:液化天然气;危险货物运输;罐车
随着我国能源结构的调整,特别是很多城市采用液化天然气作为城市燃气气源以来,液化天然气的消耗量逐年增加。由于液化天然气市场需求旺盛,液化天然气道路运输企业快速发展,如今已形成了几个较大规模的液化天然气道路运输实体,各类运输车辆达到上千辆,运输业务遍及全国各地,最远的运距达到4 000多公里。
危险货物运输关乎人民生命财产安全,一直是人们关注和研究的热点问题。液化天然气作为2.1类危险货物,尤其是陆续发生的一些运输安全事故,引起了人们的广泛关注。
1液化天然气特性及罐车安全性分析
液化天然气是将天然气净化、深冷液化而成的液体,主要由甲烷组成,它是一种清洁、优质的燃料。液化天然气的体积约为其气态体积的1/600,有利于远距离的运输和储存.液体温度一般为-162℃-150℃,属于低温液体。液化天然气易发生火灾、爆炸事故或造成低温冻伤等危害,尤其具有易燃易爆的特性,如发生液化天然气泄漏,气化的天然气会与周围空气迅速混合,如果达到5%~16%的爆炸极限,四周又存在点火源,则可能造成十分严重的后果。
液化天然气道路运输载体为液化天然气罐车和罐式集装箱,两者的主体结构基本相同,罐式集装箱主要用于多式联运,方便罐体装卸。我国已有多家专业液化天然气运输罐车及罐式集装箱生产厂家,产品按照《压力容器安全技术监察规程》、《低温绝热压力容器》(GB 18442 -2001) ,《液化天然气罐式集装箱》(JB/T4780-2002)等要求生产和检验。罐体为高真空多层绝热储罐,其绝热性能直接决定罐内的压力,若绝热性能不好,则罐内压力不稳定,会严重影响运输的安全性。
对液化天然气罐车的结构分析发现,安全隐患主要在于其后部操作箱内存在着大量的阀门和接头,如安全阀、液相阀、放空阀等,这些阀门直接与罐内相连通,如果哪个阀门出现问题,就可能会造成液化天然气的泄漏。
2液化天然气道路运输安全事故形态及原因分析
液化天然气具有易燃易爆的特性,若发生液化天然气道路运输事故,会给当地人民群众带来重大伤害,造成极坏的社会影响。为了突出重点,找出影响液化天然气运输安全的关键因素,根据对LNG道路运输领域天然气泄漏事故的分析发现,泄漏事故的发生主要有三个方面的原因:
a)交通事故引起罐体及主要附件的损坏,发生交通事故的原因主要有:刹车失灵等车辆自身问题;驾驶员对道路不熟悉,遇到问题采取措施不当;驾驶员违反危险货物车辆驾驶的相关规定,出现超速行驶、注意力不集中、疲劳驾驶等行为;
b)安全阀等罐体部件由于老化或运输过程中的颠簸出现故障,如阀门出现松动等问题;
c)温度的影响比较明显,夏天天气炎热,温度过高,易引起道路运输过程中的液化天然气罐体气压上升过快,引发事故。
无论是发生交通事故还是罐体出现质量问题,从更深层次来看都是运输企业管理制度的问题。如某运输公司所属车辆发生安全事故相对较多,说明这家运输公司的安全管理制度存在着一定问题,对于驾驶员管理存在严重漏洞,导致驾驶员经常出现超速等违章行为,才会接二连三地发生事故。另外,运输企业没有建立完善的罐体检查及维护制度,也会导致罐体在运输过程中出现一些质量问题。
3液化天然气道路运输安全对策
考虑到安全事故发生的原因主要为人的不安全行为、物的不安全状态及管理不当等,为了改善液化天然气道路运输安全状况,应从运输企业、运输从业人员、罐箱厂家及运输管理部门等各方面,提出相应的安全措施及要求。
3.1对承运企业的要求
承运液化天然气的道路运输公司必须具备2类危险货物运输资质,且符合《危险化学品安全管理条例》、《道路危险货物运输管理规定》、《汽车运输、装卸危险货物作业规程》、《汽车运输危险货物规则》等法规、标准对危险货物运输的要求。
运输企业应建立健全安全生产管理制度,并严格落实。对罐车应建立技术档案,对阀门、仪表维修状况等进行跟踪检查,保证罐体的阀门等关键部件在运输途中不会出现故障。
对液化天然气道路运输要进行安全评估,辨识各种危险因素,制定相应的安全对策。运输企业应制定液化天然气罐车的突发事件应急预案,通过培训使驾驶员及押运人员能够采取正确有效的补救措施。
要对液化天然气道路运输全过程进行安全控制,对运输车辆实行GPS全程监控,公司实时掌握承运车辆的运输动态,约束驾驶员的行为,加大对驾驶员超速驾驶等不安全行为的处罚力度,加强风险控制,增加安全性。
3.2对运输从业人员尤其是驾驶员、钾运人员的安全要求
不论液化天然气罐车还是罐式集装箱运输车辆都属于重型货车,当遇到突况时,往往难以控制,容易引发交通事故。故驾驶员要做到小公安全驾驶,不留事故隐患。
驾驶员及押运员要了解液化天然气的性质、危害特性及罐体的使用情况,一旦罐体出现安全问题等意外事故时能采取紧急处置措施。事故发生时,要及时使用干粉(最好为碳酸钾)灭火器灭火,不可用水直接喷淋液体泄露处。在遇到紧急情况时,要及时向当地公安机关报告,避免事故后果进一步扩大。采取一切措施,配合当地事故救援单位,减少事故危害性,必要时进行泄压、倒罐处理,确保安全第一。
3.3对罐车生产厂家的要求
罐体的质量直接决定了液化天然气道路运输的安全性,高质量的罐体也是保障液化天然气道路运输安全的基础。罐车生产厂家要提高产品质量,尤其要加强对罐体关键部件如阀门、管路等的质量管理和检验,避免出现故障。另外,要定期对罐车使用情况进行跟踪调查,以便及时根据罐车使用中发生的问题进行改进设计,进一步保障质量和安全。
3.4对各地危险货物运输管理部门的要求
目前我国已经加强了对危险货物运输的整治力度,也取得了很好的效果,但还需加强相关职能管理部门的日常管理职责,制定切实可行的安全应急预案,并不定期地进行演练,加强对液化天然气运输车辆的监管,避免出现故障。交警部门要对液化天然气运输车辆超速等行为进行严肃处罚,规范驾驶员的驾驶行为,保障车辆规范运行;交通运管部门要对液化天然气运输公司严把准人关口,加强对液化天然气运输从业人员的安全培训和考核,加强日常监督检查,及时制定针对液化天然气道路运输作业及管理的操作规程;质检部门需要加大对罐体的质量把关.以从源头上确保安全;消防等部门要全面了解液化天然气的特性,必要时能及时采取合理措施,避免事态进一步扩大,消除险情。
【关键词】安全 风险 管理 铁路 运输
中图分类号: TU714 文献标识码: A
前言
铁路运输安全,不仅关系到铁路自身的效率和效益,而且与社会生产、社会生活和社会安全密切相关。“安全第一,预防为主”一直是中国铁路运输的永恒主题。面对激烈的市场竞争、新的发展机遇,回顾人民铁道运输安全工作所走过的曲折历程,总结经验,吸取教训,尝试和探索新世纪中国铁路运输安全工作的新思路、新途径,无疑是一件值得去做且十分有意义的事情。
一、我国铁路运输风险管理的现状
近年来,我国铁路运输事业总的来讲取的了举世瞩目的成绩,但是与此同时存在的问题也是巨大的,相关部门必须认清我国铁路运输风险管理中存在的问题,对症下药。总的来讲,我国铁路运输风险管理存在着众多薄弱环节,具体表现在如下诸多方面。
1、铁路运输安全管理体制不够完善
我国铁路运输部门对运输监管不到位,而且也没有行之有效的风险控制方法以及管理机制,与此同时,铁路运输风险管理部门的执行力不强,且在实际的管理工作中,相关管理机制和政策落实不到位等;另外,某些运输安全管理部门在实际的管理工作中缺乏长效的管理机制,而且干部职工专业素养低、工作方式既简单又粗放等。
2、铁路运输安全成本投入经费不足
近年来,我国铁路运输场站的现代化水平有了明显提高,虽然建立了综合性更高的货场以及物流中心,但是铁路运输事业的发展仍然受到设施设备严重老化的制约 。另外,我国铁路运输还存在计量设备短缺,计量手段落后等问题,因此造成的安全隐患也是巨大的,并且很难得到根治。总的来讲,铁路运输经费投入无法满足安全管理的需要。
3、安全隐患多
铁路运输风险管理的安全隐患主要体现在超载运输上。由于近年来我国铁路运输遭受金融危机的影响,铁路运输量下滑严重,某些装载车站为了弥补金融危机造成的损失而放松对超载问题的监管,因此造成众多安全隐患以及安全事故。
二、铁路运输安全风险管理体系的建立与建设
1、组织机构的建立建设
铁路部门的安全监察机构虽然由来已久,但大多以人海战术、事后分析的方法进行安全管理,理念陈旧,方法和技术单一,效果不佳,引入风险管理的理论和方法技术可使铁路运输安全管理注入新的动力,打破传统的思维理念,使铁路运输安全管理更加科学、有效、合理地进行,开发建立现代计算机技术的运营安全管理信息系统,使铁路运输安全管理走出一条新路,以适应高速、重载、大密度运输的安全管理需要。
2、风险管理过程
风险管理就是一个识别、确定和度量风险,并制订、选择和实施风险处理方案的过程。包括风险识别、风险评价、风险对策规划、风险控制、风险监督五方面内容。识别风险事件并加以归类,对风险事件后果作出定性的估计,将风险事件的发生可能性和损失后果进行定量化的过程,确定各种风险事件发生的概率及其对安全生产的影响程度,选定行动方案,制订执行计划,选择适合的风险对策,这些都是进行风险管理必须进行的过程和步骤。
3、风险分析
风险分析包括风险辨识、风险衡量和风险评价。风险辨铁路运输安全风险的认知马国治识的过程是对所有可能的风险事件来源和结果进行调查的过程,工作中包括:确认不确定性的客观存在;建立风险清单;确立各种风险事件并推测其结果; 制订风险预测图;进行风险分类;建立风险目录摘要等六个步骤。风险防范首先要做好风险规划,制定风险防范策略以及具体实施措施和手段,把风险事故的后果尽量限制在可接受的水平上。
三、把握安全风险管理的重点
1、增强广大干部职工的责任心
由于铁路运输行业的特殊性,要求我们广大干部职工必须从思想上将安全放在首位,不断强化安全意识,尽心尽力地去完成自己的工作。各单位在日常工作中始终不渝地大力开展安全风险意识教育,将开展安全风险过程控制工作的理念、目的和意义灌输到每一名干部职工的心中,使广大干部职工做到恪尽职守,切实提高安全责任心,将安全理念装进心中。同时结合分公司实际,认真开展以“严管厚爱”为主题的安全生产的教育,不断通过多种形式和手段,来进一步增强广大干部职工的责任心。
2、加强安全管理,提高管理水平
安全生产来不得半点疏忽大意,不能有任何纰漏。7・23动车事故的教训告诉我们,要不断加强安全管理,把风险管理过程控制作为一个重要的环节抓好,只有这样,才能将安全风险因素和发生事故的概率降到最低点,才能牢牢抓住安全生产的主动权,切实保证铁路运输生产的长治久安,让人民满意,让国家放心。要本着高标准、严要求、安全问题不过夜的精神,做好本职工作,确保国家的安全稳定。
四、铁路运输安全风险管理及措施
1、设备风险管理
在设备方面,设备单位要制定严格的检查措施及评估标准,使设备管理标准化、规范化和制度化。建立健全设备台帐,明确检查期限,明确管理责任。建立风险数据库,将各种故障归纳分类,确定风险等级。建立规范的故障列表并能在以后工作中逐渐增加更新,并且在表中加入识别及处理措施,规范检查制度及落实制度,并加强对检查人员的专题培训,提高各项业务素质和能力,使职工能发现问题,解决问题,将设备故障率降到最低。
2、人员风险管理
在人员方面,以身边的行车事故案例为教材,采取多种形式对职工进行深入的责任意识、安全意识的教育。让职工牢固树立“安全责任大如天、安全工作压倒一切”的安全意识,严格遵守规章制度和作业纪律,严格落实岗位作业标准,不断增强确保铁路运输安全的责任心和使命感。整顿“两纪”防止当班精神不振,做与工作无关的事。防止习惯性违章,切实做到自控、互控、他控。制定各种违章作业的风险等级,并进行考核、公示,不达标的惩罚,优秀的奖励,奖惩分明。对于替班人员不足问题,不一定要增加人员,可以加强预备人员的学习,培养全能型人才。正班人员也要多学习各种岗位并进行认证,这样可以灵活调配,体现人性化管理。
3、调度指挥控制风险
路局调度要严格掌握机车乘务员出勤时间,对于接近或已经超劳的司机要优先放行,这就要求机车调度员与列车调度员紧密联系,调度台与调度台之间紧密联系,提前预警。建议路局调度所调度台再进行拆分,尽快解决行车调度台管辖范围过大、距离过长的问题,优化行车调度的岗位设置,减轻行车调度工作的繁忙程度,可以有效降低行车调度员行车指挥安全风险。逐步建立起科学、有效的行车调度培养机制,不断提高行车调度员的业务素质和调度指挥技能,为保障铁路运输安全提供高素质的人才支撑。
4、安全风险管理要落在实处
建立一套良好的奖励及惩罚措施,调动行车人员的积极性、自觉性。比如,每月评分考核与奖金挂钩,分数高的奖励,分数低的惩罚。每年可以评选总分数前几名,并对其进行表彰和奖励,以充分调动提高行车人员安全意识。
结论
总之,全面推行安全风险管理控制体系,是对于铁路发展新时期、新趋势制定的新思路。是强化铁路实现安全的务实之选,对于实现铁路的安全、科学、和谐发展具有划时代的意义。安全风险管理控制体系的建设,需要系统和长期的进行,无论作为铁路系统的管理者,还是一名普通的职工,都要牢固树立安全风险意识,做好分工落实,为高效推进安全风险管理控制体系工作贡献出自己的一份力量。
【参考文献】
笔者在做南宁市交通运输行业信息化情况调研中发现,很多单位只重视安全基础设施设备的采购,而忽视对于安全设备的正确使用、运维和管理,不能使安全设备真正发挥其价值。一些单位采购了防火墙、入侵防御、防病毒墙等安全设备后自认为就能够保证其网络和信息系统安全,在日常也没有专人负责对这些设备进行配置和维护,从思想上对放松了对信息安全的重视。笔者在对发生信息安全事故的单位进行调查的过程中,发现很多曾发生过信息安全事件的单位都部署有基本的安全设备,但是安全事件还是频发,究其原因就是安全设备没有进行正常的配置,安全功能没有正常地启用。如此来看,没有正常使用的安全设备带给用户并非是安全,而是巨大的隐患。
2研究目的
信息安全是南宁市交通运输领域信息化建设的重要组成部分,加强信息安全管理应用研究,对于强化各单位信息资源开发和利用,具有重要的意义:通过分析南宁市交通运输领域的网络结构、建设方式、运维模式,研究完善的信息安全保障体系、网络信任体系、应急处置体系和监管体系,进而规范信息系统使用管理。进一步推进南宁市交通运输领域安全存储主动防护、安全事件监控、恶意代码防范等信息安全保障,提升南宁市交通运输行业服务体验。加强业务应用系统的服务和业务延续性,提高信息安全保障水平。
3管理方案
(1)安全域的划分
在保证安全的同时,还要保障业务的正常运行和运行效率。因此,笔者根据目前南宁市交通运输信息化管理现状,拟建议将单位的信息系统网络划分为边界安全域、数据中心区域、网络基础设施域三类安全域,并对各类安全域根据业务及应用特点又可继续进行安全域细分与针对性的管理。①边界安全域划分:边界安全域主要由互联网接入区、业务系统接入区组成。②数据中心区域:数据中心区域可以再划分为数据中心区和网络管理区域。服务器区域用来承载应用业务系统主机(如数据接收应用服务器、数据采集处理服务器等);网络管理区域部署网管系统、SOC管理系统、漏洞扫描系统、防病毒系统等。③网络基础设施域划分:网络基础设施主要指传输网,它将各个域连接起来。
(2)安全防护措施
据了解,南宁市交通运输领域的信息系统主要面临的威胁如下:①业务外网承载的系统大部分是基于B/S模式的。网络入侵者容易利用Web服务器的安全漏洞,取得系统的控制权。②业务外网主要采用TCP/IP作为网络通信协议。TCP/IP以开放性著称,系统之间易于互联和共享信息的设计思路贯穿于系统的方方面面,对访问控制、用户授权、身份验证、实时和事后审计等安全内容考虑较少,只实现了基本安全控制功能,实现时还会存在一些安全漏洞。③业务外网承载的应用一般为Windows服务器版操作系统,自身也存在较多安全漏洞。如果设置不当,系统的安全性会大打折扣。同时,应用系统本身也可能存在安全隐患。因此,针对上述情况,笔者建议在信息系统的应用管理上综合采用以下安全措施:通过开启系统审计功能及部署硬件级别的审计系统,实现全方位的安全审计。通过VPN技术实现通信安全。在程序开发过程中全面考虑代码安全,应用系统投入使用后定期进行安全扫描,满足代码安全要求。对应用系统采用集群措施,保证系统的可靠、可用性;对数据采用安全备份策略,实时、离线、容灾备份。应用系统部署的网络环境达到二级保护以上的安全防护,可利用相关设备进行安全防护。建立健全信息系统安全管理制度。
4结语
论文摘要:在目前液化天然气需求旺盛的情况下,液化天然气道路运输市场也越来越活跃液化天然气道路运输安全问题已经成为途经各地尤其是已发生过安全事故地区的热点问题因此,要从运输公司、运输从业人员、罐车生产厂家及危险货物运输管理部门等各方面提出安全措施及要求。
0前言
随着我国能源结构的调整,特别是很多城市采用液化天然气作为城市燃气气源以来,液化天然气的消耗量逐年增加。为了满足当前我国对于液化天然气的需求,2005年初,河南中原油田建设了全国首家液化天然气工厂,国内其他省份也相继建设了一些液化天然气工厂,如新疆都善等,有力地促进了液化天然气道路运输的快速发展。
采用低温罐车方式储运液化天然气,可以发挥道路运输方式的灵活性,有效地补充当前供气网络不足的问题,利用远海、荒漠地区的天然气资源,扩大天然气的供应范围。由于液化天然气市场需求旺盛,液化天然气道路运输企业快速发展,如今已形成了几个较大规模的液化天然气道路运输实体,各类运输车辆达到上千辆,运输业务遍及全国各地,最远的运距达到4 000多公里。
危险货物运输关乎人民生命财产安全,一直是人们关注和研究的热点问题。液化天然气作为2.1类危险货物,尤其是陆续发生的一些运输安全事故,引起了人们的广泛关注。
1液化天然气特性及罐车安全性分析
液化天然气是将天然气净化、深冷液化而成的液体,主要由甲烷组成,它是一种清洁、优质的燃料。液化天然气的体积约为其气态体积的1/600,有利于远距离的运输和储存.液体温度一般为-162℃-150℃,属于低温液体。液化天然气易发生火灾、爆炸事故或造成低温冻伤等危害,尤其具有易燃易爆的特性,如发生液化天然气泄漏,气化的天然气会与周围空气迅速混合,如果达到5%~16%的爆炸极限,四周又存在点火源,则可能造成十分严重的后果。
液化天然气道路运输载体为液化天然气罐车和罐式集装箱,两者的主体结构基本相同,罐式集装箱主要用于多式联运,方便罐体装卸。我国已有多家专业液化天然气运输罐车及罐式集装箱生产厂家,产品按照《压力容器安全技术监察规程》、《低温绝热压力容器》(GB 18442 -2001) ,《液化天然气罐式集装箱》(JB/T4780-2002)等要求生产和检验。罐体为高真空多层绝热储罐,其绝热性能直接决定罐内的压力,若绝热性能不好,则罐内压力不稳定,会严重影响运输的安全性。
对液化天然气罐车的结构分析发现,安全隐患主要在于其后部操作箱内存在着大量的阀门和接头,如安全阀、液相阀、放空阀等,这些阀门直接与罐内相连通,如果哪个阀门出现问题,就可能会造成液化天然气的泄漏。
2液化天然气道路运输安全事故形态及原因分析
液化天然气具有易燃易爆的特性,若发生液化天然气道路运输事故,会给当地人民群众带来重大伤害,造成极坏的社会影响。为了突出重点,找出影响液化天然气运输安全的关键因素,本文对22起较为严重的液化天然气道路运输事故进行分析。
这些事故中,有12起事故为液化天然气泄漏。如2005年在316国道孝感段复线,一辆罐车后部阀门出现泄漏,在车辆尾部形成白色烟雾,幸亏采取紧固阀「1的措施消除了险情。通过分析发现,主要泄漏部位为操作箱的阀门和管路,这些部位防护能力较差,属于易老化、易损坏的设备。
上述22起事故中,有11起是由于LNG运输车辆发生交通事故,车辆碰撞或翻车引起液化天然气罐车出现安全隐患。如2006年,在连霍高速公路柳忠段1741km拐弯处,一辆罐车车速过快,加之路况不好,发生了严重的侧翻事故,使阀门松动,发生液化天然气泄漏。交通事故容易使罐体出现变形,由于阀门等部位相对脆弱,容易造成泄漏,但至今还未发生过罐车主体出现损坏而造成大面积泄漏的事故,说明罐体具有一定的防碰撞能力。
有7起事故为罐体阀门出现故障。如2005年,一辆罐车在京珠高速株洲段大石桥收费站附近,安全阀出现故障,发生液化天然气泄漏。罐车的主要故障是罐体的排气阀、安全阀出现松动,造成液化天然气泄漏。这些阀门的泄漏量都相对较小,通过采取紧固等措施,能够及时控制险情。
有3起事故为夏天炎热,罐壁温度过高,造成罐内压力过高,冲开安全阀。这种情况下若四周环境复杂,也易引发事故。如2006年,一辆罐车途经江都市田坝加油站附近时,由于气温较高,罐内气压升高,安全阀被冲开.使液化天然气从排气管中排出,经及时处理才避免了大的事故。
根据对LNG道路运输领域天然气泄漏事故的分析发现,泄漏事故的发生主要有三个方面的原因:
a)交通事故引起罐体及主要附件的损坏,发生交通事故的原因主要有:刹车失灵等车辆自身问题;驾驶员对道路不熟悉,遇到问题采取措施不当;驾驶员违反危险货物车辆驾驶的相关规定,出现超速行驶、注意力不集中、疲劳驾驶等行为;
b)安全阀等罐体部件由于老化或运输过程中的颠簸出现故障,如阀门出现松动等问题;
c)温度的影响比较明显,夏天天气炎热,温度过高,易引起道路运输过程中的液化天然气罐体气压上升过快,引发事故。
无论是发生交通事故还是罐体出现质量问题,从更深层次来看都是运输企业管理制度的问题。如某运输公司所属车辆发生安全事故相对较多,说明这家运输公司的安全管理制度存在着一定问题,对于驾驶员管理存在严重漏洞,导致驾驶员经常出现超速等违章行为,才会接二连三地发生事故。另外,运输企业没有建立完善的罐体检查及维护制度,也会导致罐体在运输过程中出现一些质量问题。
3液化天然气道路运输安全对策
考虑到安全事故发生的原因主要为人的不安全行为、物的不安全状态及管理不当等,为了改善液化天然气道路运输安全状况,应从运输企业、运输从业人员、罐箱厂家及运输管理部门等各方面,提出相应的安全措施及要求。
3,1对承运企业的要求
承运液化天然气的道路运输公司必须具备2类危险货物运输资质,且符合《危险化学品安全管理条例》、《道路危险货物运输管理规定》、《汽车运输、装卸危险货物作业规程》、《汽车运输危险货物规则》等法规、标准对危险货物运输的要求。
运输企业应建立健全安全生产管理制度,并严格落实。对罐车应建立技术档案,对阀门、仪表维修状况等进行跟踪检查,保证罐体的阀门等关键部件在运输途中不会出现故障。
对液化天然气道路运输要进行安全评估,辨识各种危险因素,制定相应的安全对策。运输企业应制定液化天然气罐车的突发事件应急预案,通过培训使驾驶员及押运人员能够采取正确有效的补救措施。
要对液化天然气道路运输全过程进行安全控制,对运输车辆实行GPS全程监控,公司实时掌握承运车辆的运输动态,约束驾驶员的行为,加大对驾驶员超速驾驶等不安全行为的处罚力度,加强风险控制,增加安全性。
3.2对运输从业人员尤其是驾驶员、钾运人员的安全要求
不论液化天然气罐车还是罐式集装箱运输车辆都属于重型货车,当遇到突况时,往往难以控制,容易引发交通事故。故驾驶员要做到小公安全驾驶,不留事故隐患。
驾驶员及押运员要了解液化天然气的性质、危害特性及罐体的使用情况,一旦罐体出现安全问题等意外事故时能采取紧急处置措施。事故发生时,要及时使用干粉(最好为碳酸钾)灭火器灭火,不可用水直接喷淋液体泄露处。在遇到紧急情况时,要及时向当地公安机关报告,避免事故后果进一步扩大。采取一切措施,配合当地事故救援单位,减少事故危害性,必要时进行泄压、倒罐处理,确保安全第一。
3.3对罐车生产厂家的要求
罐体的质量直接决定了液化天然气道路运输的安全性,高质量的罐体也是保障液化天然气道路运输安全的基础。罐车生产厂家要提高产品质量,尤其要加强对罐体关键部件如阀门、管路等的质量管理和检验,避免出现故障。另外,要定期对罐车使用情况进行跟踪调查,以便及时根据罐车使用中发生的问题进行改进设计,进一步保障质量和安全。
3.4对各地危险货物运输管理部门的要求
目前我国已经加强了对危险货物运输的整治力度,也取得了很好的效果,但还需加强相关职能管理部门的日常管理职责,制定切实可行的安全应急预案,并不定期地进行演练,加强对液化天然气运输车辆的监管,避免出现故障。交警部门要对液化天然气运输车辆超速等行为进行严肃处罚,规范驾驶员的驾驶行为,保障车辆规范运行;交通运管部门要对液化天然气运输公司严把准人关口,加强对液化天然气运输从业人员的安全培训和考核,加强日常监督检查,及时制定针对液化天然气道路运输作业及管理的操作规程;质检部门需要加大对罐体的质量把关.以从源头上确保安全;消防等部门要全面了解液化天然气的特性,必要时能及时采取合理措施,避免事态进一步扩大,消除险情。
关键词:油槽车装卸运输,安全管理
0序言
石油及石油制品在装卸和运输过程中,常有爆炸、燃烧等灾害性事故的发生。一个爆炸能够发生,必须满足爆炸的三个条件:
(1)存在可燃物质,如:可燃气体、蒸汽或粉尘等,并处于爆炸极限浓度之内;
(2)有充足地含氧量;
(3)存在点火源,且点火源所释放出的能量大于该爆炸混合物的最小点火能量。
在石油及石油制品储运过程中,如油库、 油罐、输油管道、油轮及油槽等场所,特别是轻质油品,如煤油、汽油、航空煤油,因其电阻率较高,更易积聚电荷,发生静电灾害事故。
1油品特点
油品属于化学品,特别是轻质油品,具有易燃、易爆、有毒及有腐蚀特性,对人员、设施、环境造成伤害或损害。其主要的特点有:
(1)爆炸性
在外界作用下(如受热、受摩擦、撞击等)能发生剧烈的化学反应,瞬时产生大量的气体和热量,使周围压力急骤上升,发生爆炸,对周围环境造成破坏。油品的爆炸性极强,因其具有化学不稳定性,在一定外因作用下,能以极快的速度发生猛烈的化学反应,产生大量气体和热量,使周围的温度迅速升高并产生巨大的压力而引起爆炸。油品的敏感性高,对热、火花、撞击、摩擦、冲击波等敏感,极易发生爆炸。
(2)易燃液体
轻质油品闭杯闪点等于或低于61度,其液体、液体的混合物在常温下易挥发,其蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物。
1)易挥发。沸点低,闪点低,挥发性强。随着温度的升高,蒸发速度加快,当蒸汽与空气达到一定浓度时遇火源极易发生燃烧爆炸。
2)易流动扩散。油品具有流动和扩散性,轻质油黏粘度较小,易流动,有蔓延和扩大火灾的危险。
3)受热膨胀性。油品受热后,体积膨胀,液体表面蒸汽压力同时随着增加,部分液体挥发成蒸汽。在密闭容器中储存时,常常会出现鼓桶或挥发现象,如果体积急剧膨胀就会引起爆炸。
4)带电性。油品为非极性物质,在管道、储罐、槽车、油船的输送、灌装、摇晃、搅拌和高速流动过程中,由于摩擦易产生静电,当所带电荷聚集到一定程度时,就会产生静电火花,有引起燃烧和爆炸的危险。
5)毒害性。油品易挥发、易分散、蒸汽易吸入有一定的毒性,对人体的内脏器官和系统有毒性作用。轻质油品挥发性强,分散性好,空气中存在的浓度高,易吸入肺部,导致中毒的机会越多。
2油槽车装卸运输特点
2.1装卸运输品类繁多
汽车槽车运输的特点是一次运送能力小,运费高,但灵活性较大。它适合于运输量较小,运距较近的情况。运输油品种类较多,重质油、轻质油、油,液化气等。
2.2危险性大
油品具有特殊的物理、化学性能,运输中如防护不当,极易发生事故,并且事故所造成的后果较一般车辆事故更加严重。就拿轻质石油来说,由于它具有易燃、易爆、易产生静电等特性,因此,油品的运输过程中会遇到各种危险,比如着火危险,爆炸的危险等。
2.3运输管理的规章制度多
油品运输是一个附加值比较高的业务,也是危险性比较大的业务,稍有不慎即会给企业、国家造成巨大损失,给社会造成巨大的危害,给人民群众造成巨大的灾难,这就要求危险品运输企业必须规范管理与运作,承运车辆必须符合危险品运输的条件并配备相应的各种设备,危险品操作人员必须经过各类危险化学品操作培训持证上岗。
2.4专业性强
油品运输不仅要满足一般货物的运输条件,严防超载、超速等危及行车安全的情况发生,还要根据油品的物理和化学性质,满足特殊的运输条件。
(1)业务专营,资质从严
国务院《危险化学品安全管理条例》(国务院344号令)及交通部《道路危险货物运输管理规定》(交通部2005年第9号令)中明确规定只有符合规定资质并办理相关手续的经营者才能从事道路危险货物运输经营业务。同时还规定,凡从事道路危险货物运输的单位,必须拥有能保证安全运输危险货物的相应设施、设备;从事营业性道路危险货物运输的单位,必须具有5辆以上专用车辆的经营规模、配有相应的专业技术管理人员,并已建立健全安全操作规程、岗位责任制、车辆设备保养维修和安全质量教育等规章制度。
(2)车辆专用,设备齐全
装运危险货物的车辆不同于普通货物运输的车辆,交通部的《汽车运输危险货物规则》和《营运车辆技术等级划分和评定要求》对装运危险货物的车辆技术状况和设施做了特别的规定。
(3)人员专业,知识武装
油品运输业是一个特殊的行业,从事道路危险货物运输的相关人员必须掌握危险货物运输的有关专业知识和技能,并做到持证上岗。从事道路运输危险货物的驾驶员、押运员和装卸人员必须了解所运载的危险货物的性质、危害特性、包装容器的使用特性和发生意外时的应急措施。
3管理与措施
一般企业经营油品大多为轻质油,经营方式装卸、运输、储存,主要以运输为主。按照国家《危险化学品安全管理条例》之规定,从经营场所、驶乘人员、运输工具、作业人员等几个方面入手,制定相关管理规定,采取行之有效的安全措施,保证企业油品安全装卸和运输,确保安全生产,避免国家财产和人身造成损失。
3.1安全规章制度
本着“安全第一,预防为主,综合管理”的方针,企业坚持以人为本,加强安全生产管理,使全体员工熟悉油品装卸运输安全管理的有关法律、法规、规章和国家标准,掌握油品的基本特性、安全技术等专业知识,了解职业卫生防护和应急救援常识,达到独立上岗履行安全管理职责的工作要求,制定了一系列规章制度:《油品装卸运输安全生产责任制度》,《企业员工安全生产教育培训制度》,《安全生产车辆检查制度》,《储油基地动火管理制度》,《重大危险源点的管理制度》,《岗位安全操作规程》,《安全生产活动例会制度》等。这些制度的建立健全,旨在保障企业油品储存、装卸、运输的安全,明确各自的分工和职责,落实安全生产责任制。
3.2运输车辆
油品运输车辆全部配备必要的应急处理器材、防护用品、人员应急急救箱等;定期由安全运输管理部门对油品运输车辆进行安全检验;运送油品的车辆严格执行禁止通行的区域;运送油品的车辆严格遵守公安部门规定的行车路线和时间;运送油品车辆,保证安全行驶车速,保持车距,严禁超车、超速和强行会车。
3.3驶乘人员
对驾驶员、押运员进行有关的安全知识培训,使其掌握危险化学品运输的安全知识,了解所运载的危险化学品的性质、危害特性、车辆或容器的使用特性和发生意外时的应急措施。所有驶乘人员经交通部门考核合格,取得驾驶执照或上岗资格证,装卸作业在装卸管理人员的现场指挥下进行。
油品运输,严格二人制度,即除驾驶员以外,配备一名押运员,使之押运油品随时处于押运人员的监管之下,不超载、超装。
关键词:云存储;数据加密;访问控制;数据安全
中途分类号:TP308
云计算基础设施之一是提供可靠、安全的数据存储中心,因此,存储安全是云计算领域的安全话题之一。云存储应用中的存储安全包括数据加密存储、安全策略管理、安全日志和审计。安全日志和审计为监控系统和活动用户提供必要的审计信息[1]。特别是对数据的访问进行安全控制尤为重要,在为用户提供安全和方便分享的权衡中,对数据的访问控制机制是一个需要研究的课题。
Amazon S3[2]的S3、EMC Atmos Online[3]等都提供云存储服务,他们都是通过访问控制列表ACLs来控制数据的访问权限,只有授权的用户或者应用才能访问,但是对数据的共享会受到ACLs最大数量的限制。Hassan Takabi等提出了基于属性加密的访问控制策略[4]。在为用户提供实时、离线、友好、安全、方便的云计算服务的情况下,参考Danny Harnik等人的数据安全访问机制[5],提出了本文的数据访问控制机制。
1 方案设计
应用对用户数据如下的两种授权访问方式:应用访问用户空间下特定目录;应用访问用户空间下非特定目录或文件。
1.1 应用访问特定目录
应用访问特定目录,这个特定目录是专供某些应用访问,这个特定目录访问权限的生命周期是从用户选择使用该应用到用户取消使用该应用的一段时间。这种授权访问机制主要用于用户非在线情况下使用应用。
当用户选择使用这个应用后,就会在用户的空间中有一个对应的应用使用目录,这个目录可以是新创建的,也可以是与应用公用目录。相当于用户授权应用使用这个目录,这样应用可以很方便的访问该目录。
图1 应用访问特定目录流程
(1)用户在选择订购应用后,会将应用与访问目录的对应关系在安全/策略管理中保存下来,即访问控制列表(ACL)。
(2)用户在应用中发起使用请求后,用户既可以退出应用或者离线。
(3)应用会向安全/策略管理系统发起获取访问目录的权限信息,安全/策略管理系统对访问信息等属性通过AES-256进行对称加密,对其中的一些属性通过HMAC-SHA1算法进行签名,加密完成后返回给应用。
(4)应用向存储数据系统发起访问请求,并将加密的属性信息和签名传送到存储数据系统,系统对其中的属性信息通过HMAC-SHA1算法进行签名后与传递过来的签名进行比对,看是否符合要求。
(5)校验成功后,应用就可以操作对象数据。
1.2 应用访问非特定目录或文件
应用访问用户存储空间下的所有文件或者目录,这个文件或者目录访问权限的生命周期很短,从用户授权到发起数据请求大概在几分钟或者几十秒内。这种授权访问机制主要用于户用在线的情况下使用某种应用。
授权访问机制不需要预先在ACL中有该应用的使用权限,当用户临时需要应用对某个文件进行处理时而发起的临时授权,只会保存这种发起访问授权的日志记录。
图2 应用访问非特定目录或者文件流程
(1)用户发起使用应用对某个文件进行处理,需要将用户的访问信息等发送到安全管理系统
(2)安全管理系统对接收到的访问信息等属性通过AES-256进行对称加密,对其中的一些属性通过HMAC-SHA1算法进行签名,加密完成后返回给客户端。安全管理系统记录下这次授权的日志信息。
(3)客户端通过重定向或者再次调用应用的接口方式将加密后的访问信息、签名等发送给应用
(4)应用将访问信息、签名等发送到云存储数据系统,系统对其中的属性信息通过HMAC-SHA1算法进行签名后与传递过来的签名进行比对,看是否符合要求。
(5)校验成功后应用就可以操作数据
2 结束与展望
本文提出的数据访问控制机制能够在保证安全性的条件下,使用户能够快速方便的使用应用实时处理存储空间中的数据。数据访问安全控制还存在很多问题,在保证数据安全又方便其他应用来使用数据将会在后续工作中继续研究。
参考文献:
[1]洪澄,张敏,冯登国.AB-ACCS:一种云存储密文访问控制方法[J].计算机研究与发展,2010(47)(增刊):259?265.
[2]Amazon Simple Storage Service(S3).Amazon,http:///s3/.,accessed Oct 12,2011.
[3]Atmos Online Programmer’s Guide.EMC,https:///docs/DOC-3481, accessed Oct 12,2011.
[4]Danny Harnik,Elliotk Kolodner.Secure access mechanism for cloud storage.Scalable Computing:Practice and Experience Volume 12,Number 03:317-336.
[5]Hassan Takabi,James B.D.Joshi.Security and Privacy Challenges in Cloud Computing Environments.IEEE Security and Privacy,08:24-31,2010.
[关键词] 车辆行驶; 超载超限; 运输安全
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 16. 062
[中图分类号] U491 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2012)16- 0099- 01
根据国家交通安全实施条例规定,在进行运输行驶过程中,对于超载、超限现象的打击力度正在逐步强化,然而,我国的交通运输现象中的违规现象还是比较严重的,对我国的交通运输安全有较大的影响,如果不进行更加有效的改革,就会有更多的交通运输危险事件出现。
1 车辆超限、超载现状研究
1.1 大型车辆的运输现状
在对于一些大型的正在进行的运输的运输车辆检查的过程中,发现其整体宽度、高度超限,尤其是在高速路段中的车辆检查中,发现有运输煤炭、木材、建筑材料的大型车辆都有超限的情况;在进行高度、承载数量的检验过程中,发现其重量是超载较严重的现象是比较普遍的。这主要是因为一些大型的工厂为了达到最大的经济利益,尽量多进行运输,且交通安全意识淡薄,导致在进行运输过程中,忽略了对国家有关规定的重视。
1.2 中小型车辆的运输现状
对于一些中小型车辆检查过程中,发现有较多的超载、超限的现象存在,尤其对客车、小型货车的检查中,发现有车辆超员较为严重的现象,甚至有超过150%的承载数量,使车内的空间不断减小、车体整体重量提升,对车辆安全行驶有较大的危害。
2 车辆超限、超载对运输安全的影响
2.1 安全事故出现的几率提升
近几年来,因车辆超限、超载现象而导致的安全事故是比较多的,尤其是在高速公路上,在进行行驶过程中,由于超限、超载的原因,导致车辆不能进行正常的行驶,经过特殊路段或者遇上特殊天气的时候,就很容易发生交通安全事故,更严重的是如果车辆有严重违规的现象存在,就会使道路整体发生堵塞的现象,使其他多数的车辆由于来不及反应,而出现连环相撞的现象,这就会使道路整体的安全现象引不起重视。而如果超限、超载的现象得不到有效控制,就会使更多的事故发生,在进行今后的运输发展过程中,就不会有更大的进步。
这些现象的原因主要还表现在民众的安全意识淡薄,在进行平时的学习实践过程中,各级人员素质得不到提升,只重视经济利益的提升,却忘了对自身安全意识的提升。
2.2 对于国家规定顺利实施的影响
如果超限、超载的现象继续增多,那么国家的有关规定就会随着情况的发展而进行不断的变化,而全国性的交通安全事故又是比较复杂的,在进行整体的控制过程中,就会对各种不同的状况有着不同的预防及解决方案,这就会使有关条例出现错综复杂的现象,不利于国家规定的健康建设与发展,不利于在进行交通安全意识宣传时对人们有更好的影响;如果对国家规定中的各项条例有错误的认识,在进行学习与研究的过程中,就不会有安全意识的形成,尤其是条例中对车辆的宽度、高度、承载量没有很好地进行研究,就会使其出现较为严重的后果,不利于国家整体性的交通安全的健康发展。
2.3 对于特殊情况的安全系数提升的影响
不论是特殊天气还是特殊路段,在进行安全防护的路牌设置过程中,如果没有限速的指示,也会使车辆的超载、超限现象出现,在进行道路交通安全普及的时候,如果对这个事项引不起重视,就会使得其中的建设事项得不到有效提升。
这样,就会在下雨、下雪的特殊情况,由于路滑、超载、超限等原因,再加上对前方的交通路况不熟悉,就会出现车辆出轨或者因刹车不及时发生翻倒的现象,这就使得国家的一些条例并不能进行对现实的渗透,就不能真正将国家的意志进行体现。
3 车辆安全行驶提升研究
3.1 增强安全意识
① 必须对车辆的司机及相关人员进行有效的安全意识的宣传教导,在进行企业公司内部的安全意识培训过程中,一定要将车辆超限、超载带来的危害现象进行有效降低,真正将内部各级员工的思想意识进行有效提升,使他们在进行运输的过程中,真正将超限、超载现象避免掉,真正将安全意识的提升放在经济利益的前面; ② 在进行有效的规定实施过程中,国家政府应该及时进行安全意识的宣传,使更多的交通安全条例能够进行不断提升,真正将内部与外部的安全意识建设进行创新提升结合,使更多的人都能够加入到安全建设的队伍中来。
3.2 加大打击力度
按照国家规定,对于车辆超限、超载的现象进行有效打击,在进行罚款、拘留等事项时要有效地控制,把握违法乱纪现象的具体细节,真正将国家内部的建设进行强化提升,使更多的安全细节能够突出出来;在进行严厉打击的同时,也要对违法乱纪现象的人员进行有效地训导,真正将他们的安全法律法规思想意识建设渗透提升,根据实际情况进行有关规定的灵活调节,真正将国家的意志进行渗透,把握对重点事项的研究,使建设有中国特色的社会道路安全条例进行提升,真正将内部与外部的安全建设进行良好的提升,使更多的人员能够在运输过程中,对自己的行为进行有效强化,使违法的人员能够在思想上进行提升。
4 总 结
对车辆超限、超载现象的发生的原因、影响进行研究,使车辆司机及管理人员都能够引起足够的重视,才能够真正将解决措施进行有效提升,把握重点事项,真正将内部的安全意识进行有效渗透,使更多的人能够加入到交通安全建设中来,在今后的交通安全建设中,发挥自己的创新思想,使自己能够为国家的交通安全建设作出贡献。
主要参考文献
[1] 王建聪,毛保华. 车辆超限超载的危害性与治理对策研究[J]. 中国安全科学学报,2008(9).
关键词:云存储;HDFS;加密;解密
中图分类号:TP216
云存储技术逐步发展成为数据信息存储的一种重要方式,其数据信息的安全性能作为社会各个领域所关注的关键问题。HDFS是基于云计算技术的开源分布式文件处理系统,能够广泛地支持高容错的特性,可以直接布设在低成本的计算机系统中,有利于进行高吞吐量的访问操作,适用于部分大规模数据处理功能的操作程序。然而HDFS的安全性能问题包含很多方面,比如系统用户的安全认证问题、DataNode的安全认证问题、文件存储和传输的机密性问题等。现阶段国内外领域对于云存储技术安全性能的涉及研究不多,对于数据信息的完整性保护功能,国外的研究学者曾经提出使用加密工具的处理方法、分布式加密系统的数据机密性处理方法以及数据信息可恢复机制等。在国内的研究领域,对于云计算技术的安全性能问题,相关的学者曾经提出数据信息的安全体系与保护策略,研究设计出一种数据信息安全虚拟监控系统的技术实施方案。本文结合HDFS文件的读取和写入的具体特点,提出以HDFS系统为基础的输入输出流、在客户端实现数据加解密功能的技术实施方案,有利于达到密文形式的数据传输和存储目标,有效地解决HDFS系统的数据丢失与窃取的实际问题。
1 HDFS的系统架构体系
HDFS的系统架构体系是主从结构的形式,HDFS集群通常是由一个名字节点NameNode与若干个数据节点DataNode所构成的,同时可能会包括一个Secondary NameNode,定期与NameNode进行通信,对NameNode上相应的元数据信息进行备份处理。NameNode属于HDFS的主服务器,主要负责在分布式文件系统中的元数据管理机制,同时需要负责客户端Client对系统文件的访问功能。DataNode主要负责存储文件相应的数据块block,响应Client的命令请求,实现文件数据的读与写等各种操作功能。
字节点NameNode的主要功能有以下几点:
(1)管理元数据与块信息。NameNode主要负责管理文件系统中的元数据信息,比如文件标识、文件大小、文件属性、文件块数、块大小、对应块的实际位置,块文件和DataNode的映射关系等各种信息。数据块的管理功能一般有新建数据块、删除数据块、复制数据块等操作。
(2)管理名字空间。NameNode作为HDFS系统的主控中心,对文件系统中元数据的任意修改操作都需要通过NameNode进行处理,NameNode可以通过事务日志进行相关记录,各种对文件的实际操作都通过日志系统映射到本地的文件系统中。为了能够保证数据信息的有效性,元数据并不是只保存在内存之中,存储到本地硬盘空间也是很有必要的。
(3)请求处理。后台通常是以保护进程的模式执行监听与处理客户端Client的实际服务请求,同时可以处理来源于DataNode的请求与响应。客户端的请求通常包含文件的查询、新建、删除或者修改等各种处理功能,DataNode的请求操作主要包括数据块的处理。
(4)管理心跳检测。因为HDFS具有大规模的特点,包含着有大量的数据节点DataNode,这样使得主控中心掌握整个系统中存储节点的实际运行情况。心跳检测主要针对上述需求而产生的执行机制,NameNode根据HDFS系统的相关设置对全部数据节点进行心跳检测,将返回得到的检测数据信息及时地反映到系统中,确保实际服务的连续性与完整性。
数据节点DataNode的主要功能:
(1)报告心跳状态。在HDFS系统集群中包括若干个DataNode,同时根据实际需要扩展具体的集群规模,各种可以连接到互联网并且符合系统配置要求标准的主机都能够作为Datanode。HDFS通过机架的方式组织DataNode,具有相同子网的Datanode直接构成一个机架,各个不同机架之间主要通过交换机、路由器等各种网络通信设备达到互联目的。机架内部节点之间的传输效率高于机架之间节点的传输效率。如果集群功能开启后,DataNoda会向NameNode进行注册,注册操作完成之后以心跳的方式与NameNode维持定期的通信。同时DataNode可以根据心跳返回的控制命令实现数据的增加、删除与复制等各种操作。
(2)数据块的读写。NameNode是不负责数据信息的物理存储与读写操作处理功能,如果客户端请求NameNode获取相关文件的元数据信息之后,通过元数据信息Client可以与DataNode进行主动交互。文件数据块以并行方式地传送到DataNode上,DataNode负责数据信息的校验与存储功能。DataNode在本机系统上保存相应的数据块文件与数据块元文件,数据块元文件存储的是数据块文件相应的校验信息,主要用于在数据传输之前与定期扫描过程中进行数据校验处理。DataNode开启之后,应当定期地扫描需要存储的数据块文件,同时把计算获取得到的校验信息和数据块元文件进行对比分析。假如不符合要求,说明这个数据块已经出现损坏状况,需要进行相应的恢复处理。DataNode可以把在系统获取得到的校验信息传输到Namenode中,Namenode根据相应的块数据失效信息记录到NameNode中,等待数据恢复流程实现异步处理功能。
(3)数据的流水线复制。HDFS为了能够确保系统正常的运行状态,让各个数据块在系统中保存三个副本,写入块数据时,并非是等待上一个数据块的写操作功能完成之后,再开始执行下一个数据块的写操作处理。
2 云存储安全技术
2.1 文件加解密设计
文件数据信息在实际的传输过程中通过AES加密处理之后,需要对加密功能的密钥进行RSA加密处理,获取到的密钥密文和文件通过加密处理之后的密文进行绑定操作,通过系统分块的作用存储在HDFS的各个存储节点中,这样不仅可以有效提升系统的实际存储效率,同时能够解决单钥密码相应的密钥分配问题。在加载HDFS系统上的文件时,应当在存储密文中抽取对应的AES密钥密文,使用用户的私钥可以进行解密处理,获取到密钥明文之后,再通过文件密文的解密处理实现文件明文的获取。
具体的执行过程如以下几方面:
(1)在文件的加密上传操作过程中,用户登录进入云存储系统,向HDFS发起传输文件请求的过程中需要选择加密处理的传输方式,同时根据客户端的随机密钥生成器产生一个128位的AES加密密钥。
(2)在客户端对系统用户需要进行传输的文件通过生成的AES密钥进行加密处理获取到文件密文。
(3)使用系统用户2048位RSA公钥对文件的加密密钥key进行加密处理,得到相应的密钥密文。
(4)通过对密钥密文和文件密文进行绑定处理,根据文件密文的实际储存格式加上对应的标识位与数据长度标识,存储在HDFS的文件系统中。
(5)在文件解密操作的下载过程中,如果系统用户在云端的HDFS文件系统中下载相应的文件时,在获取到在HDFS系统传送到客户端的相应文件之后,系统首先会自动判断文件的第一位比特值,如果值为零,则表示文件属于明文存储方式,去掉标识位之后可以还原成原始的文件格式;如果值为1,则说明文件属于密文的文件格式,应当进行相应的解密处理。
(6)首先需要提取文件中128字节的AES密钥密文,通过系统用户的RSA私钥能够解密得到AES对应的明文密钥。
(7)通过获取得到的AES密钥对存储文件密文的相关部分进行相应的解密处理,得到具体存储文件的明文。
2.2 文件存储格式分析
云端文件的存储格式通常可以分成明文存储与密文存储两种类型。存储格式中的第1位比特值为零,则说明文件属于明文存储的格式;如果值为1,则说明文件属于密文存储的格式。假如文件以密文形式进行存储时,在密文的前面应当增加128字节的空间用于存放RSA加密处理后生成的密文密钥,使用四个字节表示有效的文件数据长度。
3 结束语
结合HDFS系统的数据输入输出与完整性校验功能的执行特点,在HDFS系统的客户端运用AES算法对用户上传到系统中的文件进行加密处理,确保云存储系统用户数据的安全性;通过使用RSA算法提高AES密钥的机密性,同时能够有效解决AES单钥密码的实际分配问题;设计云端系统文件两种类型的存储格式,有利于系统用户进行加密方式的自主选择。在本文技术实施方案的理论基础上可以通过加入加密缓冲区域来为系统用户提供体验功能,同时需要进一步引入PKI技术,有利于实现HDFS系统用户的CA安全认证与数字签名功能,从而可以更好地提高HDFS系统的安全性能。
参考文献:
[1]冯登国,张敏,张妍.云计算安全研究[J].软件学报,2011(01):71-83.
[2]侯清铧,武永卫,郑纬民.一种保护云存储平台上用户数据私密性的方法[J].计算机研究与发展,2011(07):1146-1154.
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[4]黄晓云.基于HDFS的云存储服务系统研究[D].大连:大连海事大学.2010.
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