大數(shù)據(jù)在勝利油田海上安全生產(chǎn)情景構(gòu)建中的應(yīng)用

孫慧

摘要：文章介紹了海上生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析以及海上安全生產(chǎn)情景構(gòu)建的概念，闡述了海上安全生產(chǎn)情景構(gòu)建的特點(diǎn)、情景構(gòu)建的基本方法及情景構(gòu)建的內(nèi)容，并介紹了這種創(chuàng)新的安全生產(chǎn)管理模式在海上船舶的緊急撤離及海上溢油事故的緊急處置的應(yīng)用實(shí)例。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，在海上安全生產(chǎn)上的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大，從而增強(qiáng)應(yīng)急資源共享和信息整合的可操作性，減低海上生產(chǎn)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高海上生產(chǎn)的安全管理水平。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);勝利油田;海上安全生產(chǎn);情景構(gòu)建;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1005-9857（2019）03-0045-04

Application of Big Data in the Scenario Design of Marine Safety Production in Shengli Oilfield

SUN Hui

（Production and Operation management Center，Shengli oilfield Sinopec，Dongying 257000，China）

Abstract：This paper involved discussing the definition of big data analysis regarding offshore production and scenario design of offshore safety production，along with their specific features，basic approaches and content.Additionally，the application cases of this innovative safety management model on the emergency of vessels evacuation and the offshore oil spill accidents were introduced.With the increasingly expanded application of big data technology in offshore safety production，the operability of emergency resource sharing and information integration will be enhanced，hence reducing the risk of offshore production and operation while greatly improving the safety management level.

Key words：Big data，Shengli Oilfield，Safety production，Scenario design，Application

0引言

目前大數(shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用到生活及工業(yè)生產(chǎn)的方方面面。如：數(shù)據(jù)應(yīng)用到電視媒體時(shí)，應(yīng)用程序可以將比賽進(jìn)行評(píng)分排名，用戶可以通過(guò)排名高低來(lái)選擇喜歡的頻道;大數(shù)據(jù)應(yīng)用到交通上，可以根據(jù)應(yīng)用程序引導(dǎo)駕駛?cè)藛T了解道路的行駛情況且告之用戶道路服務(wù)區(qū)、停車位、花費(fèi)金額等情況。在大數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用的背景下，傳統(tǒng)的管理與控制方式已難以滿足海洋工程行業(yè)實(shí)際發(fā)展需求，需要科學(xué)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析。海上生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析，指的是對(duì)規(guī)模巨大海上生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 海上安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用是對(duì)海上生產(chǎn)中無(wú)數(shù)同類事件和預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)整合，是基于實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行，對(duì)某一類生產(chǎn)活動(dòng)的普遍規(guī)律進(jìn)行全過(guò)程、全方位、全景式的系統(tǒng)描述;配合海上生產(chǎn)指揮系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用，可以更真實(shí)、更高效地實(shí)現(xiàn)輔助指揮、生產(chǎn)預(yù)警、優(yōu)化運(yùn)行等功能。目標(biāo)是在海上生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新安全生產(chǎn)管理模式，采用情景構(gòu)建的方法，識(shí)別、防范、控制、處置生產(chǎn)中存在的風(fēng)險(xiǎn)，提高安全生產(chǎn)管理水平。

1數(shù)據(jù)分析及情景構(gòu)建

11海上生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)分析遵守了捕獲、存儲(chǔ)加分析以及挖掘的流程。主要是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)上面進(jìn)行基于各種算法的計(jì)算，從而起到預(yù)測(cè)的效果，實(shí)現(xiàn)一些高級(jí)別數(shù)據(jù)分析的需求，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析區(qū)別主要在于：“要全體不要抽樣，要效率不要絕對(duì)精確，要相關(guān)不要因果”。大數(shù)據(jù)分析特點(diǎn)主要是：數(shù)據(jù)量大、速度快、類型多、價(jià)值高、真實(shí)性強(qiáng)等。以大數(shù)據(jù)分析為工具，采用信息化手段，依據(jù)生產(chǎn)（安全）管理制度及方案、預(yù)案，按照“統(tǒng)一平臺(tái)、信息共享、多級(jí)監(jiān)視、分散控制”的技術(shù)路線，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，開發(fā)建設(shè)多級(jí)聯(lián)動(dòng)，大力提升安全生產(chǎn)“大數(shù)據(jù)”利用能力，加強(qiáng)安全生產(chǎn)周期性、關(guān)聯(lián)性等特性分析，做到檢索查詢及時(shí)快捷、歸納分析系統(tǒng)科學(xué)、平戰(zhàn)結(jié)合的應(yīng)急響應(yīng)和海上生產(chǎn)（應(yīng)急）指揮系統(tǒng)[1]。

12海上安全生產(chǎn)情景構(gòu)建

情景構(gòu)建是在本國(guó)、本地以及其他國(guó)家地區(qū)的大量歷史案例收集研究分析未來(lái)可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)和威脅，以相關(guān)工程技術(shù)模擬為基礎(chǔ)，從事件的發(fā)生條件、后果的嚴(yán)重程度等方面對(duì)某類突發(fā)事件進(jìn)行情景的描述。情景構(gòu)建中的情景，不是某典型案例的片段或整體的再現(xiàn)，而是無(wú)數(shù)同類事件和預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)整合，是基于真實(shí)背景對(duì)某一類突發(fā)事件的普遍規(guī)律進(jìn)行全過(guò)程、全方位、全景式的系統(tǒng)描述。并可據(jù)此開展應(yīng)急任務(wù)的梳理及應(yīng)急脆弱性的評(píng)估，完善應(yīng)急預(yù)案體系，指導(dǎo)應(yīng)急演練對(duì)應(yīng)急資源與能力進(jìn)行檢驗(yàn)，從而系統(tǒng)性提升應(yīng)急能力。

海上安全生產(chǎn)情景構(gòu)建是在對(duì)大量歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、評(píng)估結(jié)論、考核指標(biāo)等數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)某類生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行全景式描述。包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、危害強(qiáng)度、嚴(yán)重后果、最優(yōu)方案、最高效隊(duì)伍、最高效設(shè)備、核對(duì)應(yīng)急能力等，并依此開展生產(chǎn)預(yù)警及輔助決策和指揮。

2基于海上生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的海上安全生產(chǎn)情景構(gòu)建的特點(diǎn)

21全過(guò)程、多角度的情景分析

在日常生產(chǎn)管理中雖然認(rèn)識(shí)到風(fēng)險(xiǎn)，但往往沒有去模擬并檢驗(yàn)?zāi)切◤奈窗l(fā)生過(guò)的）災(zāi)害的情景，制訂并采取系統(tǒng)性的應(yīng)急準(zhǔn)備。為進(jìn)一步細(xì)化情景構(gòu)建，可將安全生產(chǎn)管理過(guò)程劃分為3個(gè)階段：事前、事中、事后。事前要做到超前預(yù)警、超前準(zhǔn)備，全面分析;事中要做到全過(guò)程監(jiān)控，不留死角，充分利用自動(dòng)化儀表、現(xiàn)場(chǎng)傳感器、監(jiān)控視頻等手段實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，對(duì)異?，F(xiàn)象及時(shí)報(bào)警;事后要做到高效的應(yīng)急處置以及全過(guò)程的追根溯源。我們所做的工作就是將大數(shù)據(jù)分析與海上生產(chǎn)業(yè)務(wù)的有機(jī)融合，以事前預(yù)警、事中控制、事后分析為主線，構(gòu)建海上生產(chǎn)（應(yīng)急）指揮全過(guò)程、全方位的“可視化”，建立平戰(zhàn)結(jié)合的海上生產(chǎn)指揮與應(yīng)急處置新模式，做到“從最壞處準(zhǔn)備，爭(zhēng)取最好的結(jié)果”[2]。

22全方位、多環(huán)節(jié)的任務(wù)梳理

海上安全生產(chǎn)情景分析不是單一的某一部門、某一項(xiàng)工作的梳理，而是多行業(yè)、多單位、多部門、多層面的立體框架分析，形成行業(yè)與行業(yè)、部門與部門間相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的綜合性的分析、整合。我們的海上生產(chǎn)是一項(xiàng)多專業(yè)，多單位參與的系統(tǒng)工程，同時(shí)還受海洋捕撈、養(yǎng)殖、運(yùn)輸、相鄰功能區(qū)劃海域特征性作業(yè)及海洋環(huán)境等的影響，因此在數(shù)據(jù)收集分析、情景構(gòu)建時(shí)要充分融合同海域其他影響因素綜合考慮。

3情景構(gòu)建的基本方法及內(nèi)容

31情景構(gòu)建的基本方法

情景構(gòu)建的基本方法可以從以下3個(gè)階段來(lái)劃分。

311信息資料的收集

首先對(duì)勝利油田海上開發(fā)20余年歷經(jīng)的突發(fā)事件進(jìn)行歸納總結(jié)，并分析原因、過(guò)程、結(jié)果及采取的措施;其次是對(duì)國(guó)內(nèi)其他海上油田，如中海油及中油海等所遇的突發(fā)事件資訊進(jìn)行收集分析;第三是對(duì)國(guó)外油公司及相關(guān)公司所遇的突發(fā)情況以及可能發(fā)生的突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)見分析。

312對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行評(píng)估

將突發(fā)事件各階段及各節(jié)點(diǎn)與已具有的相應(yīng)預(yù)案、應(yīng)急隊(duì)伍規(guī)模、資源裝備情況以及管理狀況逐一對(duì)照進(jìn)行分析和評(píng)估。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)發(fā)現(xiàn)共性的能力缺失，以指導(dǎo)進(jìn)行預(yù)案的完善等相應(yīng)工作。

313對(duì)突發(fā)事件的描述

融合前兩個(gè)階段的內(nèi)容，將事件情景的重要度進(jìn)行排序，挑選出若干個(gè)突發(fā)事件情景，根據(jù)油田內(nèi)部的實(shí)際能力狀態(tài)提出情景構(gòu)建的方案，并征求各方意見進(jìn)行修改充實(shí)，形成突發(fā)事件的情景構(gòu)建[3]。

32情景構(gòu)建的內(nèi)容

情景構(gòu)建的內(nèi)容主要分情景概述、假設(shè)事件產(chǎn)生的后果及應(yīng)對(duì)的措施，其中應(yīng)對(duì)措施是情景構(gòu)建中最核心的內(nèi)容。

4海上情景構(gòu)建的生產(chǎn)運(yùn)用

情景構(gòu)建的第一個(gè)目的是針對(duì)具體的災(zāi)難情景，以當(dāng)前的應(yīng)急資源為基礎(chǔ)，制定相應(yīng)具體的應(yīng)對(duì)措施。并對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案體系進(jìn)行評(píng)估，查找問(wèn)題與不足進(jìn)行改進(jìn)完善預(yù)案。情景構(gòu)建的第二個(gè)目的針對(duì)不同的災(zāi)難情景，以不同的情景為衡量標(biāo)尺，分析查找各種應(yīng)急資源與能力在應(yīng)對(duì)災(zāi)難時(shí)的差距和脆弱性，提出長(zhǎng)期的對(duì)策措施以提升應(yīng)急裝備能力。

重大突發(fā)事件情景構(gòu)建對(duì)應(yīng)急準(zhǔn)備規(guī)劃和應(yīng)急預(yù)案制訂具有重要的先導(dǎo)性。情景構(gòu)建實(shí)質(zhì)上也是危害識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程，每個(gè)突發(fā)事件都會(huì)不同程度地帶有地域、社會(huì)和文化的特別屬性，差別甚大，但基本都源于自然災(zāi)害、技術(shù)事故和社會(huì)事件等方面[4]。

海上生產(chǎn)經(jīng)過(guò)多年的高速發(fā)展，積攢了大量的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，只有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)規(guī)律性指導(dǎo)生產(chǎn)、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，才是大數(shù)據(jù)分析的意義。下面借助海上實(shí)際生產(chǎn)情景，模擬使用大數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論以指導(dǎo)生產(chǎn)、預(yù)警生產(chǎn)的具體設(shè)想。

41海上生產(chǎn)人員緊急撤離船舶運(yùn)行指導(dǎo)

海上生產(chǎn)人員緊急撤離船舶運(yùn)行指導(dǎo)步驟如下：①啟動(dòng)緊急撤離應(yīng)急預(yù)案。

②根據(jù)船舶歷史航行數(shù)據(jù)，結(jié)合船舶額定航速、續(xù)航力、額定載人、評(píng)價(jià)體系等各項(xiàng)參數(shù)，構(gòu)成數(shù)據(jù)模型，分析計(jì)算船舶的平均航速、最高航速，同時(shí)結(jié)合船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)及定位軌跡數(shù)據(jù)，計(jì)算得出船舶從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到出航的時(shí)間（圖1）。③根據(jù)船舶運(yùn)行軌跡，統(tǒng)計(jì)分析船舶在油區(qū)的運(yùn)行分布，描繪出海船舶的運(yùn)行密集區(qū)域，總結(jié)船舶實(shí)際能力。

④根據(jù)撤人平臺(tái)的經(jīng)緯度位置、海上風(fēng)向、洋流、波浪等數(shù)據(jù)，構(gòu)成數(shù)據(jù)模型，計(jì)算得出哪些船舶適合撤離哪個(gè)平臺(tái)的海上人員，用最少的時(shí)間和船舶運(yùn)行路線，從而智能地判斷出每艘船相對(duì)每個(gè)平臺(tái)的效率，擇優(yōu)安排船舶運(yùn)行，提高運(yùn)行安全系數(shù)和效率。⑤利用生產(chǎn)指揮平臺(tái)事件溯源系統(tǒng)，追溯整個(gè)處置全過(guò)程，以便于事后分析、總結(jié)、提高，并將相關(guān)數(shù)據(jù)收集、整理、分析，為以后類似事件提供更多的數(shù)據(jù)支持[5]。

42海上溢油應(yīng)急處置

在日常系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，對(duì)各級(jí)應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急事件案例進(jìn)行管理，可按名稱、類別、級(jí)別、適用領(lǐng)域、發(fā)布單位、發(fā)布日期等項(xiàng)進(jìn)行高級(jí)查詢，為對(duì)應(yīng)的應(yīng)急事件提供參考信息。

系統(tǒng)以現(xiàn)有數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步梳理、完善補(bǔ)充各類應(yīng)急資源信息，制訂各類資源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)急物資實(shí)行“平戰(zhàn)管理”，“平時(shí)”實(shí)現(xiàn)涉海各級(jí)應(yīng)急物資動(dòng)態(tài)管理，“戰(zhàn)時(shí)”可動(dòng)態(tài)檢索查詢儲(chǔ)備物資和救援裝備的狀況。

應(yīng)急處置步驟：①在接到溢油匯報(bào)后，在生產(chǎn)指揮系統(tǒng)上確定油帶位置，根據(jù)對(duì)船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)、應(yīng)急物資設(shè)備處置效率分析及存放位置數(shù)量等數(shù)據(jù)分析，多個(gè)變量結(jié)合得出最優(yōu)應(yīng)急處置船舶及應(yīng)急物資運(yùn)行安排（圖2）。

②根據(jù)溢油應(yīng)急標(biāo)準(zhǔn)化處置模板，在不同時(shí)間段對(duì)于特征性工作步驟進(jìn)行提醒，避免處置時(shí)出現(xiàn)遺漏或節(jié)點(diǎn)錯(cuò)序。 ③系統(tǒng)基于溢油點(diǎn)周圍2n mile范圍的船舶、采油平臺(tái)、作業(yè)平臺(tái)、鉆井平臺(tái)的分布情況，結(jié)合溢油帶面積、位置、物性、相鄰海域生產(chǎn)情況、洋流、風(fēng)向等及船舶、平臺(tái)隱患排查登記情況，分析船舶、平臺(tái)發(fā)生溢油可疑點(diǎn)并指導(dǎo)進(jìn)行初步排查。

④根據(jù)海上平臺(tái)、管線生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)及海域情況、管線勘察資料數(shù)據(jù)分析出重點(diǎn)可疑區(qū)域，為排查提供參考，從而有效提高處置效率。

⑤結(jié)合漏油點(diǎn)面積、位置、相鄰海域功能情況、環(huán)境資料、收油作業(yè)效率對(duì)收油作業(yè)做出預(yù)警提示。

⑥利用生產(chǎn)指揮平臺(tái)事件溯源系統(tǒng)，追溯整個(gè)處置全過(guò)程，以便于事后分析、總結(jié)、提高并將相關(guān)數(shù)據(jù)收集、整理、分析為以后類似事件提供更多的數(shù)據(jù)支持。

5結(jié)論

人類已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)正在改變我們的生活、工作、甚至是思維，快速挖掘數(shù)據(jù)背后的潛在價(jià)值，即可為經(jīng)營(yíng)管理決策、投資決策提供科學(xué)和理性的依據(jù)。大數(shù)據(jù)在情景構(gòu)建中的應(yīng)用可以增強(qiáng)應(yīng)急資源共享和信息整合的可操作性，減低海上生產(chǎn)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高海上生產(chǎn)的安全管理水平。目前大數(shù)據(jù)在海上生產(chǎn)管理方面的應(yīng)用剛為起步階段，很多工作尚待研究開發(fā)，但大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景是可以預(yù)見的。情景構(gòu)建與相關(guān)大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)模型相結(jié)合，給出相關(guān)大數(shù)據(jù)物理平臺(tái)的集成，為應(yīng)急處置的主動(dòng)性提供方法和技術(shù)支持，進(jìn)一步提供應(yīng)急管理的快速反應(yīng)，將事故發(fā)生的可能性及危害性降至最低。

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