智能安全頭盔在石化行業(yè)的應(yīng)用

論國柱，葉洋

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智能安全頭盔在石化行業(yè)的應(yīng)用

論國柱，葉洋

（中海油信息科技有限公司，廣東 深圳 518000）

在石化行業(yè)迅速發(fā)展的今天，石化行業(yè)的安全問題也廣受人們的關(guān)心。石化行業(yè)的安全問題主要包括事故防范不夠、從業(yè)人員安全意識不夠、管理缺失等幾個方面。智能安全頭盔的推行，能夠有效解決這些問題，能夠提供一站式的安全問題解決方案。

頭盔；石化行業(yè)；安全意識；定位技術(shù)

石化行業(yè)在長期以來都是我國國民經(jīng)濟中一個非常重要的部分，同時，隨著石化行業(yè)的發(fā)展和壯大，安全問題也日益突顯出來。在生產(chǎn)過程中，能否保證在安全問題發(fā)生前做到對工作人員發(fā)出準(zhǔn)確預(yù)警，引導(dǎo)處在危險區(qū)域的從業(yè)者迅速采取緊急措施，達(dá)到避免或降低事故損失、減少人員傷亡的目的，這是石化行業(yè)在生產(chǎn)安全、應(yīng)急管理方面迫切需要解決的問題。在石化行業(yè)中，物料種類多樣，儲存的能量巨大，多數(shù)具有易燃易爆的特性，在物料的堆放區(qū)，從業(yè)人員的安全操作和行為變得尤為重要[1]。

1 人工智能與石化行業(yè)

人工智能指的是用科技的手段模擬人類處理問題的方式，或是對于人類思考的一種延伸。在未來的一段時間之內(nèi)，人工智能將不斷地普及到人類生活的各個層面中來，大規(guī)模地取代人類實現(xiàn)智能化操作和管理。將人工智能與石化行業(yè)的特殊性質(zhì)結(jié)合起來，確保人員和設(shè)備的安全。

石油化工產(chǎn)業(yè)主要是對石油和天然氣等能源物質(zhì)進行進一步的加工和處理，處理過程中包含物理技術(shù)處理和化學(xué)技術(shù)處理，處理的最終目的是生產(chǎn)出人類需要的物質(zhì)。在石油開發(fā)的一整套過程中不難發(fā)現(xiàn)，石化行業(yè)的生產(chǎn)特點是具有較高的風(fēng)險和危險，能夠在高投入的同時實現(xiàn)高回報。因其具有的高風(fēng)險性和高危險性，石油化工行業(yè)當(dāng)中對于人員操作的熟練程度、謹(jǐn)慎程度都有較高的要求。

2 我國頭盔行業(yè)研發(fā)現(xiàn)狀

在目前我國的頭盔公司中，對于頭盔的研發(fā)依然停留在物理保護方面，這類型的頭盔主要是提高佩戴者的抗擊打能力，屬于第一代頭盔。部分的研究公司看到了頭盔更新?lián)Q代的契機，在頭盔的研發(fā)加入了無線通訊以及智能報警的功能，這種智能頭盔能夠利用現(xiàn)代科技實現(xiàn)頭盔的多功能利用。將以往的功能頭盔轉(zhuǎn)換為智能頭盔方興未艾，正是目前頭盔研發(fā)公司的主要方向。智能安全頭盔本身作為一個獨立的系統(tǒng)，在原有的功能頭盔上進行改造，讓其變得智能卻不改變原有的性能。如今的智能安全頭盔不僅擁有卓越的安全性能，還具備通信能力和傳感能力，可以實現(xiàn)點與點之間的信息交流和傳遞，形成一個完整的系統(tǒng)[2]。

3 智能頭盔技術(shù)運用

3.1 識別技術(shù)

近年來，智能識別技術(shù)和傳感技術(shù)飛速發(fā)展，非接觸類型的識別技術(shù)正在不斷地融入到各類型的設(shè)備當(dāng)中。其中，二維碼技術(shù)因其特有的優(yōu)勢脫穎而出，成為了各個領(lǐng)域中應(yīng)用最廣范的識別技術(shù)。利用二維碼技術(shù)對從業(yè)者的信息進行綁定，在安裝安全系統(tǒng)時將這些信息統(tǒng)一寫入系統(tǒng)中，智能安全頭盔能夠通過對二維碼的識別，從而確定從業(yè)者的信息，實現(xiàn)人員考勤、換崗等流程智能化。

3.2 定位技術(shù)

在無線通訊技術(shù)和智能移動終端的大規(guī)模研發(fā)和使用中，為用戶提供位置服務(wù)的設(shè)備越來越多，當(dāng)下主流的定位技術(shù)有3類，即衛(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)。在智能安全頭盔的應(yīng)用當(dāng)中，衛(wèi)星定位技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精確的人員定位。利用GPS技術(shù)、AGPS技術(shù)相互協(xié)助，能夠全天候、高精度、自動化、迅捷地實現(xiàn)戶外位置確定。

4 智能安全頭盔系統(tǒng)的應(yīng)用

在各類工業(yè)設(shè)備智能化的今天，人員管理智能化越來越成為行業(yè)的需求，在可穿戴設(shè)備當(dāng)中，比較符合石化行業(yè)要求的便是智能頭盔。頭盔在石化行業(yè)當(dāng)中一直是必須穿戴的設(shè)備，但目前的頭盔只是一個普通的防具，不能為從業(yè)人員提供更多的防范功能。將頭盔與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實現(xiàn)人員管理和安全保障的雙重結(jié)合，能夠給石化行業(yè)從業(yè)人員的管理帶來新的變革。智能安全頭盔系統(tǒng)集成了人員定位、數(shù)據(jù)傳輸和身份識別模塊，通過身份識別模塊能夠?qū)⒅悄茴^盔與從業(yè)者的信息結(jié)合起來，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊將人員的定位、考勤和安全等信息傳送到監(jiān)控平臺，能夠?qū)崟r實現(xiàn)對從業(yè)人員的管理，在安全管理和安全生產(chǎn)方面起著非常大的作用。

4.1 一站式的安全問題解決方案

4.1.1 防范事故于未然

智能安全頭盔能夠?qū)臉I(yè)人員進行精準(zhǔn)定位和分析，對于在危險區(qū)長期停留或出現(xiàn)區(qū)域誤闖的情況，能夠及時發(fā)出警報。石化生產(chǎn)裝置相對復(fù)雜，石化產(chǎn)品通常是液體或氣體，相對容易發(fā)生泄漏或揮發(fā)的情況，而石化行業(yè)中的生產(chǎn)裝置往往都處于高溫或高壓狀態(tài)。通過物聯(lián)網(wǎng)的連接，能夠?qū)⒅悄馨踩^盔與工業(yè)園區(qū)內(nèi)的各類設(shè)備結(jié)合起來，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備處于異常狀態(tài)時，將這一信息及時傳輸?shù)礁浇膹臉I(yè)者所佩戴的智能安全頭盔上，能夠為預(yù)防事故發(fā)生創(chuàng)造出寶貴的預(yù)警時間。同時，對于存放高危物品的廠房或者倉庫，通過對智能安全頭盔的定位信息收集，能夠及時警示長時間逗留的人員，避免因為人員誤闖禁區(qū)而出現(xiàn)安全事故。智能安全頭盔能夠在石化工業(yè)園的特殊環(huán)境中運作，能夠?qū)ιa(chǎn)場所的人員進行識別、定位、跟蹤和區(qū)分，能夠?qū)ιa(chǎn)工作人員的異常行為提前預(yù)警，進而阻止危險行為的發(fā)生。

4.1.2 協(xié)助管理，降低風(fēng)險

對化工行業(yè)當(dāng)中事故的原因進行分析發(fā)現(xiàn)，最為突出的是管理上的缺失和不完善，具體如表1所示。

表1 化工行業(yè)事故原因分布表

事故原因死亡人數(shù)/人比例/（%） 缺乏安全或者保險裝置815.38 光線不足11.92 通風(fēng)不良11.92 設(shè)計缺陷23.85 缺少工作規(guī)章制度47.96 工作組織管理不當(dāng)59.62 工作現(xiàn)場安全檢查不足35.77 違反操作規(guī)定和工作紀(jì)律2548.08 管理制度不完善35.77

根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，從業(yè)人員的違規(guī)操作是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因，接近50%的事故起因為從業(yè)人員違反了操作規(guī)定和工作紀(jì)律。針對于此，智能安全頭盔能夠在管理工作人員方面起到協(xié)助作用，當(dāng)工作人員在操作設(shè)備時，智能安全頭盔的無線通訊技術(shù)能夠通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這些信息反饋到園區(qū)管理平臺，及時發(fā)現(xiàn)危險操作，盡早處理，避免事故的發(fā)生。同時，可顯示廠區(qū)作業(yè)人員的行蹤，能夠確保作業(yè)人員準(zhǔn)時、準(zhǔn)確地完成工作。能夠及時發(fā)現(xiàn)在規(guī)定時間內(nèi)沒有準(zhǔn)時到崗就位的人員，或發(fā)現(xiàn)檢測作業(yè)人員沒有在特定區(qū)域內(nèi)工作的情況，確保廠內(nèi)的工作不遺漏，檢查設(shè)備不走過場。在此情況下，一方面能夠讓從業(yè)人員自檢工作；另一方面，也能讓管理者在檢查工作以及組織生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)可視化生產(chǎn)管理流程，避免監(jiān)管不到位的情況出現(xiàn)。

4.2 事故中的救援保障

智能安全頭盔卓越的定位系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確反映廠區(qū)工作人員的分布，在事故突發(fā)或演練中，能夠在人員疏散和管理方面提供巨大的幫助。根據(jù)社會調(diào)查顯示，當(dāng)發(fā)生安全事故時，人員的定位和事故區(qū)域情況是救援的主要難點。在2015年發(fā)生的天津港危險品倉庫特大火災(zāi)事故中，因為對港內(nèi)人員的具體位置和生命跡象不清晰，救援難度相對增大，只能地毯式地搜尋幸存者，距離救援通道較遠(yuǎn)的地區(qū)搜尋較為緩慢，這對于事故的處理非常不利。智能安全頭盔的推廣和使用，能夠有效解決人員定位和生命跡象判斷的問題。智能安全頭盔能夠利用GPS、AGPS系統(tǒng)進行準(zhǔn)確定位，還能通過基于IEEE802.11協(xié)議的WiFi、藍(lán)牙、RFID等輔助手段，將事故場地的受困人員定位信息傳遞出來。從人員疏散通道的確定到人員避險場所的安排，從危險區(qū)域人員的逃生指引到人員搜救作業(yè)的開始，智能安全頭盔都能夠提供定位信息。同時，因為智能安全頭盔能夠確定佩戴者的信息，在事故突發(fā)情況下，根據(jù)佩戴者的信息進行精準(zhǔn)救援，節(jié)省時間和人力物力。

4.3 高度集成的安全裝備

智能安全頭盔能夠?qū)⒐た?、安全帽、門禁卡、定位器和通訊工具集成為一體，有效地減少從業(yè)人員攜帶的裝備數(shù)量，減輕作業(yè)負(fù)擔(dān)。同時，高度集成這些功能的同時，還能使操作更加方便和簡潔，滿足不同文化水平的化工從業(yè)者需求，實現(xiàn)全廠共用一個安全系統(tǒng)的目標(biāo)。

［1］劉天佳，于兆勝.鉆井作業(yè)現(xiàn)場風(fēng)險評價［J］.石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2013（02）：39-42，69.

［2］張成.基于多源信息融合的智能消防頭盔關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.上海：東華大學(xué)，2016.

2095－6835（2018）21－0156－02

TS941

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.156

〔編輯：張思楠〕