安全生產(chǎn)信息化的建設(shè)與應(yīng)用

杜海波，翟魯波

(山東魯泰化學(xué)有限公司，山東 濟(jì)寧 272350)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及中國智能制造2025的實(shí)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與安全生產(chǎn)同規(guī)劃、同部署、同發(fā)展，構(gòu)建基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全感知、監(jiān)測、預(yù)警、處置及評(píng)估體系，提升工業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，培育“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”協(xié)同創(chuàng)新模式，擴(kuò)大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，提升安全生產(chǎn)水平。

1 安全信息化系統(tǒng)概述

企業(yè)安全信息化系統(tǒng)在云端進(jìn)行統(tǒng)一部署，通過軟硬件結(jié)合部署的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)雙重預(yù)防機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警、人員定位、視頻智能分析、作業(yè)許可管理等功能，并結(jié)合GIS衛(wèi)星地圖服務(wù)，將企業(yè)安全相關(guān)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的展示，實(shí)現(xiàn)信息化的安全管理流程。

預(yù)警系統(tǒng)除具備安全管理相關(guān)功能外，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，統(tǒng)一建設(shè)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、視頻智能分析等硬件設(shè)備，接入與上傳企業(yè)控制系統(tǒng)安全相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控等實(shí)時(shí)的安全數(shù)據(jù)，匯聚企業(yè)原有或即將建設(shè)的安全應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚，并進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)展示與分析。系統(tǒng)建有專業(yè)工作臺(tái)頁面，通過工作臺(tái)可登錄所有的安全應(yīng)用系統(tǒng)，可作為企業(yè)安全生產(chǎn)的門戶系統(tǒng)。

2 安全信息化系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

2.1 總體架構(gòu)

平臺(tái)遵循工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照分層設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的思想，自下而上分別為邊緣層、IaaS層、Dass層、PaaS層和SaaS層。同時(shí)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)維體系，保證系統(tǒng)的規(guī)范、穩(wěn)定運(yùn)行，詳見圖 1。

主頁按照“一張圖”的設(shè)計(jì)思路，直觀展示企業(yè)當(dāng)前安全生產(chǎn)運(yùn)行整體情況。通過接入企業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)測、視頻監(jiān)控、雙重預(yù)防、人員定位、作業(yè)許可、視頻智能分析等數(shù)據(jù)，分版塊展示企業(yè)基礎(chǔ)信息、生產(chǎn)管控、視頻智能分析、安全承諾、雙重預(yù)防、人員定位等信息。

2.2 功能設(shè)計(jì)

2.2.1 雙重預(yù)防模塊

實(shí)現(xiàn)將安全管理信息中的風(fēng)險(xiǎn)隱患數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，利用簡捷方便的信息化手段，由企業(yè)車間班組人員定期報(bào)送風(fēng)險(xiǎn)隱患數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)隱患排查全過程的信息化，實(shí)現(xiàn)排查任務(wù)的統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)警推送，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患治理閉環(huán)管理。企業(yè)按照雙重預(yù)防體系試點(diǎn)的工作思路，制定企業(yè)各裝置生產(chǎn)裝置/儲(chǔ)存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)清單，并將清單導(dǎo)入到信息平臺(tái)中：即以生產(chǎn)裝置/儲(chǔ)存設(shè)施為管控對(duì)象，分析確定泄漏火災(zāi)爆炸或泄漏中毒等最壞可信事件(最嚴(yán)重事故后果)，明確主要生產(chǎn)裝置的風(fēng)險(xiǎn)管控措施，圍繞管控措施，制定隱患排查內(nèi)容，確定涵蓋全員、責(zé)任清晰、周期明確的隱患排查任務(wù)。包括風(fēng)險(xiǎn)清單更新日志、隱患排查任務(wù)自動(dòng)生成、分析單元二維碼生成功能。

2.2.2 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警模塊

圍繞危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)能量集中設(shè)施(如罐區(qū)、高危工藝裝置等)、廠區(qū)泄漏火災(zāi)爆炸、重大風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)活動(dòng)等安全風(fēng)險(xiǎn)，利用物聯(lián)感知手段采集關(guān)鍵安全參數(shù)，包含罐區(qū)、18種高危工藝裝置的企業(yè)的關(guān)鍵安全監(jiān)測參數(shù)和視頻監(jiān)控圖像接入，完善風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，開展風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警。

采集企業(yè)危險(xiǎn)源存儲(chǔ)單位(儲(chǔ)罐區(qū)、庫區(qū)、18種高危工藝裝置)安全實(shí)時(shí)參數(shù)，主要包括壓力、液位、溫度、可燃?xì)怏w濃度、有毒氣體濃度等安全實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)接入關(guān)鍵安全參數(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)安全接入，并實(shí)現(xiàn)查詢、統(tǒng)計(jì)與分析等功能，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)設(shè)備的接入狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示。視頻數(shù)據(jù)重點(diǎn)接入以下區(qū)域的視頻：值班室、監(jiān)控室、危險(xiǎn)源罐區(qū)、二道門、重要部位外部全景等視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的實(shí)時(shí)調(diào)閱。依據(jù)采集的各類關(guān)鍵安全參數(shù)數(shù)據(jù)及報(bào)警數(shù)據(jù)，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，分別計(jì)算車間的重復(fù)報(bào)警點(diǎn)位數(shù)、重復(fù)報(bào)警次數(shù)、平均銷警時(shí)長、點(diǎn)位平均報(bào)警次數(shù)及最大報(bào)警持續(xù)時(shí)間，生成風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成五要素雷達(dá)圖，進(jìn)而生成企業(yè)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)度與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為低風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、較大風(fēng)險(xiǎn)及重大風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)處于一般風(fēng)險(xiǎn)及以上時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)給出對(duì)應(yīng)的原因及處置建議，幫助企業(yè)及時(shí)消除風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.3 人員定位模塊

利用基于位置服務(wù)的定位技術(shù)，提高廠區(qū)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理。實(shí)現(xiàn)廠區(qū)建筑、攝像頭、人員等信息地圖化，對(duì)人的違規(guī)行為實(shí)時(shí)監(jiān)測、超前預(yù)警、聯(lián)動(dòng)處理，實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量、更有效率、更為安全的管理模式。

定位技術(shù)主要有衛(wèi)星定位技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)和感知定位技術(shù)。目前常用的的定位方法有：GPS/北斗定位法、基站定位法、WIFI定位法、IP定位法、RFID標(biāo)簽識(shí)別定位法、藍(lán)牙定位法等[1]。定位技術(shù)可以采取一種或多種的混合。每類定位方法特點(diǎn)各異，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇。

地圖版塊以強(qiáng)大的地圖引擎作為支撐，讓人的信息、攝像頭等信息基于地圖實(shí)現(xiàn)可視化。結(jié)合國際領(lǐng)先的實(shí)時(shí)定位技術(shù)，通過各類預(yù)警策略的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的無縫管理，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮作用，促進(jìn)安全生產(chǎn)管理。

2.2.4 視頻智能分析模塊

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，部署在服務(wù)器，獲取前端攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)的視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，在電腦瀏覽器上進(jìn)行人員違章及環(huán)境異常報(bào)警信息的查看和處理。系統(tǒng)以深度學(xué)習(xí)技術(shù)為核心，以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，以人員、車輛和設(shè)備等為視頻智能分析對(duì)象，通過端到端的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的檢測、目標(biāo)屬性特征的識(shí)別、作業(yè)環(huán)境下各種事件的識(shí)別，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)所產(chǎn)生的海量視頻信息實(shí)現(xiàn)高智能化分析、存儲(chǔ)和管理。

2.2.5 作業(yè)許可管理模塊

作業(yè)許可管控模塊是企業(yè)員工及承包商員工在開始非常規(guī)作業(yè)和高危作業(yè)前，進(jìn)行的重要風(fēng)險(xiǎn)控制手段，其目的是通過許可證的辦理落實(shí)非常規(guī)作業(yè)、高危作業(yè)的安全工作方案，為作業(yè)人員提供控制風(fēng)險(xiǎn)和相互協(xié)調(diào)的指導(dǎo)方法。為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化許可內(nèi)容，規(guī)范化作業(yè)許可流程、強(qiáng)化作業(yè)PDCA管理，通過與安全承諾結(jié)合，加強(qiáng)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)監(jiān)控，建設(shè)作業(yè)許可管理功能。

2.2.6 移動(dòng)視頻監(jiān)控模塊

通過作業(yè)人員現(xiàn)場攜帶便攜式移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)畫面的實(shí)時(shí)傳輸，并可通過地圖實(shí)現(xiàn)移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)、地點(diǎn)的實(shí)時(shí)展示?，F(xiàn)場作業(yè)時(shí)，移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備支持按需配置氣體檢測探頭，包括硫化氫、氮?dú)狻⒙葰獾?，?duì)現(xiàn)場作業(yè)氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將相關(guān)氣體檢測數(shù)據(jù)回傳至移動(dòng)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的展示。

3 安全信息化系統(tǒng)應(yīng)用效果

通過安全信息化建設(shè)與應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)安全管理過分依靠監(jiān)管人員的現(xiàn)狀，使公司安全管理向信息化、智能化方向邁進(jìn)。雙重預(yù)防模塊實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查信息化，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)巡查方式信息不對(duì)稱的缺陷，解決了設(shè)備巡檢、安全檢查、隱患排查和責(zé)任制考核之間銜接聯(lián)通的問題；風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警模塊為公司風(fēng)險(xiǎn)研判提供了數(shù)據(jù)支撐，提升了公司風(fēng)險(xiǎn)研判的科學(xué)性和準(zhǔn)確性；特殊作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了作業(yè)票證的線上流程審批，彌補(bǔ)了特殊作業(yè)無法實(shí)時(shí)監(jiān)控，留存影像資料的缺陷，解決了作業(yè)監(jiān)護(hù)、值帶班在崗在位的難題；人員定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了裝置區(qū)人員信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，彌補(bǔ)了承包商人員現(xiàn)場監(jiān)管的缺陷，解決了現(xiàn)場巡檢、安全巡查人員是否到崗到位的驗(yàn)證問題；智能視頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化的人員行為分析，解決了人員行為實(shí)時(shí)監(jiān)控難題。

4 結(jié)語

安全生產(chǎn)重在管控各類風(fēng)險(xiǎn)，通過安全信息化建設(shè)與應(yīng)用能夠極大地提升公司安全風(fēng)險(xiǎn)管控能力，實(shí)現(xiàn)安全管理的信息化、智能化。安全信息化能夠降低安全監(jiān)管人員的工作強(qiáng)度，提升安全管理的效率，解決傳統(tǒng)安全管理模式中想不到、管不到的各類風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)提升公司安全管理水平具有重要意義。