基于智慧企業(yè)建設框架下的大渡河安全風險管控數據中心建設探索與實踐

王勇飛，令狐克海

(國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司，四川成都610041)

0 引 言

大渡河發(fā)源于青海省，流經四川西部三州兩市；干流全長1 062 km，流域面積7.74萬km2，年徑流量488億m3，干流規(guī)劃3庫28級電站，總裝機約2 700萬kW，位居全國十三大水電基地第5位。國電大渡河公司所屬及控股、代管二級單位22個，目前公司投產裝機1 108萬kW，在川投運裝機約占四川統(tǒng)調水電總裝機容量的1/4；在建電站有猴子巖、沙坪二級、雙江口3個電站，總裝機405萬kW；前期籌建項目有大渡河干流上的金川、巴底、丹巴、老鷹巖和西藏帕隆藏布流域等17個項目，總裝機約1 610萬kW，大渡河水電開發(fā)形成投產、在建、籌建穩(wěn)步推進的可持續(xù)發(fā)展良好態(tài)勢。但隨著信息技術、工業(yè)技術和管理技術的飛速發(fā)展，電力能源企業(yè)正掀起一場打破邊界、多方融合的全新變革，為了突破發(fā)展瓶頸和應對管理挑戰(zhàn)，公司站在企業(yè)的角度提出了涵蓋新技術運用和管理變革的智慧企業(yè)[1- 9]解決方案。

1 建設背景

2014年，國電大渡河公司站在企業(yè)整體的角度，強化物聯網建設、深化大數據挖掘、推進管理變革創(chuàng)新，將先進信息技術、工業(yè)技術和管理技術深度融合，圍繞實現企業(yè)全要素數字化感知、網絡化傳輸、大數據處理和智能化應用，并最終使企業(yè)呈現出“風險識別自動化、決策管理智能化、糾偏升級自主化”的柔性組織形態(tài)和新型管理模式，在業(yè)內提出了建設智慧企業(yè)，開展智慧企業(yè)頂層設計。按照智慧企業(yè)頂層構架設計，將整個企業(yè)作為一個“智慧人”進行打造，使其耳聰目明、四肢靈敏、決策迅捷——將其決策管理部分視為人的頭部，建設決策指揮中心，成為“決策腦”；把基層22個單位按照專業(yè)劃分為智慧電廠、智慧檢修、智慧調度、智慧工程等業(yè)務單元，將其視為人的四肢，建設智慧單元，成為“單元腦”；把機關專業(yè)職能部門視為人的五臟六腑器官，建設專業(yè)數據中心，成為“專業(yè)腦”。安全風險管控數據中心正是公司安全生產的“專業(yè)腦”，是智慧企業(yè)框架下的一個專業(yè)數據中心。

2 主要內容

2.1 建設目標

按照“風險識別自動化、決策管理智能化、糾偏升級自主化”的總體目標要求，以安全風險數據管理為主線，通過大感知、大傳輸、大存貯、大數據、大分析等支撐，搜集、分析、挖掘和應用安全風險數據，確?！叭?、機、料、法、環(huán)”五要素在生產活動全過程、全天候中保持最佳匹配，實現全面智能化的安全風險管控。

2.2 總體架構

整個中心按大感知、大傳輸、大存貯、大數據、大分析的技術要求，構建以下五個層次，分別為：基礎設施層、應用支撐層、數據資源層、業(yè)務應用層、系統(tǒng)門戶層。

2.3 運作機制

運作機制可概括為“112235”，即：一個數據中心，一套安全管理運行機制，兩個端口(公司端、基層端)，兩種操作模式(電腦PC端、手機APP端)，三大支撐體系(基礎支撐平臺、應用支撐平臺、信息安全平臺)，五大業(yè)務模塊(風險管理模塊、違章管理模塊、專項管理模塊、綜合管理模塊、可視化模塊)。

2.4 建設內容

安全風險管控數據中心主要包含了風險評估、人身風險預控、風險統(tǒng)計、動態(tài)風險、評估表等風險管理；違章識別、人員定位、庫壩水情、安全帶與安全梯、安全帽等違章管理；隱患排查、危險源、外包工程、作業(yè)管理、特種設備、工器具、?；?、保衛(wèi)管理、消防管理、職業(yè)衛(wèi)生、應急管理、電站基本信息等專項管理；責任目標、人員機構、安全投入、制度標準、教育培訓、安全榮譽、安全文化、事故事件、決策分析、安全績效等綜合管理及可視化等五方面內容。

2.5 主要功能

2.5.1 公司端

一是連通公司本部、基層單位統(tǒng)一安全管控系統(tǒng)，實時預警安全風險；二是全面覆蓋公司、公司所屬基層單位的各類基礎、業(yè)務和監(jiān)管的數據中心，及時解決問題；三是形成硬件網絡體系、應用支撐體系、信息安全體系；四是覆蓋公司、公司所屬基層單位管控業(yè)務的基礎業(yè)務平臺、核心業(yè)務平臺、決策支持平臺和移動應用平臺。

2.5.2 基層端

(1)用信息化技術和移動終端提高各級安全管理人員工作效率效能，為基層員工減輕負擔。

(2)強化部門、班組落實安全生產主體責任，推動員工盡職盡責。

(3)把問題解決在基層、把隱患消滅在萌芽狀態(tài)，用信息技術推動安全生產隱患排查真正落地。

(4)工作提醒自動化、信息處理電子化、隱患排查標準化、安全巡檢移動化、崗位責任明確化、績效考核定量化。

2.5.3 手機端

手機端與PC端共用系統(tǒng)生產數據，緊密結合安全重點業(yè)務，從數據一致性、協同性、便捷性、易用性、客戶體驗等方面進行設計、實施。一是通過移動APP實現現場交底，作業(yè)前風險分析預控；二是及時接收系統(tǒng)提醒，移動審批，縮短流程審批時間；三是實現隱患排查現場檢查快速上報，提高現場工作效率；四是靈活便捷，隨時隨地可查詢安全風險狀況。

3 主要創(chuàng)新點

3.1 風險預警的創(chuàng)新

依據半定量評價法“風險值(R)=可能性(P)×嚴重度(S)×暴露率(E)”，建立了風險動態(tài)評估模型，可實時反映各生產區(qū)域的風險值。區(qū)域風險值R由基礎風險J和動態(tài)風險D組成。

R=J+D

基礎風險數值來源于區(qū)域內各類風險，包括安全隱患、危險源、建筑物、設備、環(huán)境、火災、職業(yè)衛(wèi)生、治安等方面的固有風險。

動態(tài)風險數值則與區(qū)域內工作票、操作票等作業(yè)活動關聯，分值由“兩票”的作業(yè)性質、危險因素、工器具、個人防護用品、作業(yè)人員等計算得來。

D=k·(T+M+P+Q)+B

式中，D表示工作票/操作票動態(tài)風險值；k為人員數量加權值;T為工器具類風險評估值;M表示材料與物質風險評估值;P為人身風險及評估值;Q表示作業(yè)前風險及評估值;B是違章風險評估值。

3.2 智能產品的創(chuàng)新

自主研發(fā)了智能安全帽[10]、安全梯、安全帶等智能產品。其中智能安全帽除了具備普通安全帽的功能外，還整合了頭燈照明、視頻監(jiān)控、身份識別、組網對講、精確定位與違章提示等功能。智能安全梯能夠檢測現場作業(yè)中不按規(guī)范移動或擺放安全梯、無人扶梯等不安全行為。智能安全帶能夠智能檢測到作業(yè)人員未扣好掛鉤、鎖扣或在高空作業(yè)出現“低掛高用”的違章行為。

3.3 管控模式的創(chuàng)新

通過危險源分類、各級崗位人員安全職責編碼，自動將識別出的風險按照風險大小分配至危險源管控具體責任人，將安全風險分級管控模式智能化、高效化。

3.4 人員管控的創(chuàng)新

通過超寬帶無線精確定位的邏輯判斷實現“作業(yè)(操作)人員走錯間隔進行作業(yè)(操作)”、“人員跨越遮欄或移動遮欄”、“人員進入生產現場不帶安全帽”、“工作票許可未到現場安全交底”、“非運行人員操作設備”等違章行為的自動識別[11]。

3.5 業(yè)務精簡的創(chuàng)新

通過對業(yè)務數據的挖掘和聯動，自動生成日常所需統(tǒng)計報表、分析報告以及安全管控模型、現場管控模型、安全目標責任制等績效評估報告等，減少日常事務性工作量，提高工作效率。

3.6 現場管理的創(chuàng)新

通過多種角度展示作業(yè)情況，包括電視墻監(jiān)控展示、三維廠房展示等方式，便于管理人員快捷的了解生產現場的作業(yè)情況，統(tǒng)籌安排作業(yè)進度，分配系統(tǒng)資源，提高管理效率。

4 關鍵技術

4.1 智能視頻分析技術

通過現場分布的攝像機采集現場作業(yè)(操作)人員的分布情況、行動軌跡、作業(yè)行為、工作任務等信息(“如進入生產現場未規(guī)范佩戴安全帽、擅自跨越(或移動)安全遮欄、工作許可未到現場安全交底、作業(yè)(操作)人員走錯間隔等”。)依靠網絡、光纖傳回監(jiān)控中心，通過智能視頻分析系統(tǒng)按照預置的規(guī)則對采集到的信息進行實時的對比分析，當不滿足預置規(guī)則時，按照分級報警規(guī)則自動推送至相關部門和人員。

4.2 超寬帶跟蹤定位技術

采用具有很陡上升和下降時間的沖擊脈沖進行直接調制，使信號具有GHz量級的帶寬，通過在安全帽上加裝電子標簽為介質，在廠區(qū)及各個作業(yè)面加裝定位基站，作業(yè)人員佩戴安全帽經過個區(qū)域及作業(yè)面時，對作業(yè)(操作)人員的行動軌跡、位置信息進行軌跡跟蹤和定位，并將信息傳輸至后臺，預先設置好的作業(yè)(操作)路線、位置進行比較，發(fā)生錯誤時及時推送報警信息至相關管理人員、當事人，防范走錯間隔和誤操作等安全風險。利用超寬帶技術來實現跨越間隔、走錯間隔、非運行人員操作設備和兩票交底等功能，定位精確度可達0.3 m以內。

4.3 智能安全用具技術

對電站安全用具柜進行信息化改造，加裝行程開關、重力開關、超高頻讀頭，實現未經授權的開啟、取用預警。對重要安全用具如短地接地線、絕緣工器具、安全帶、滅火器等黏貼超高頻電子芯片或二維碼標牌，實現設備領用、歸還登記、超期預警的電子化管理功能。

5 主要成效

通過實施安全風險管控數據中心，依托物聯網、互聯網和移動互聯，對“人、機、料、法、環(huán)”五要素的安全風險開展實時在線監(jiān)控，并通過智能預測預警功能，實現扁平化的分級管控，確保了風險預警及時準確、安全隱患及時消除，共排查整治并消除隱患16 773項，成功經受住了2017年“6.15”百年一遇超大洪水考驗，同時也是自公司成立以來經歷過的最大洪峰流量，有效應對了九寨溝“8.8”7.0級地震和多次地質災害，順利完成了黨的十九召開期間的安全保電工作，圓滿實現了安全生產“零事故”目標。目前，國電大渡河公司日常工作更加規(guī)范、運行體系更加健全、責任界定更加清晰、安全意識更加牢固、措施執(zhí)行更加到位、風險防控更加有力、痕跡記錄更加便捷、績效考核更加高效。截止2017年12月31日，公司連續(xù)安全生產天數達4 507天。

2017年6月15日，大渡河上游連續(xù)遭遇強降雨，上游水位快速上漲，上午8時大渡河上游猴子巖丹巴水文站洪峰流量達到百年一遇洪水標準，最大洪峰超過5 100 m3/s，當地企業(yè)及人民群眾的生命和財產遭受重大損失。國電大渡河公司在汛情發(fā)生后，當即啟動II級應急響應，成立了“抗擊二十年一遇及以上大洪峰應急指揮部”，統(tǒng)籌協調抗洪搶險工作，同時明確保人身、保設備、保重點部位的方針，全面進入24小時應急狀態(tài)。為獲取準確的水情、雨情訊息，公司依托安全風險管控數據中心，開展7日內氣象信息滾動預報，這些來源于中央氣象臺、美國氣象局、歐洲氣象中心2萬余個格點以及大渡河干流上分布的105個測報站的實時數據，進入數據中心滾動海量計算，以日預報精度95.1%的準確率精準預測(行業(yè)內平均預報準確率約80.2%)，提前預泄各站水庫水位，騰庫攔洪，提高流域防洪能力。為確保洪峰過境時庫岸邊坡的穩(wěn)定，安全風險管控數據中心通過布設在流域的15 633個監(jiān)測點，對大壩、邊坡大數據進行了實時分析判斷，提供實時預警，提前采取防控措施。通過以上有力措施，國電大渡河公司成功經受住百年一遇大洪峰考驗，同時也是公司自成立以來上游最大洪峰。

6 結 語

在國家加快布局新一代人工智能發(fā)展的新形勢下，智能化的安全風險管控數據中心是現代企業(yè)安全管理的發(fā)展趨勢，海量的實時數據及歷史數據背后還潛藏著重多、重大的安全生產規(guī)律，大渡河公司將繼續(xù)探索實踐，不斷提升辨識、評估、整治以及防范安全風險的現代化管理水平，使企業(yè)達到“風險識別自動化、決策管理智能化、糾偏升級自主化”。