工業(yè)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)

王 婷，楊昌再，冉順杰，王向光

（漢威科技集團(tuán)股份有限公司，鄭州 450001）

0 引言

石油、煉化、化工、冶金、煤礦、非煤礦山等是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，但其在生產(chǎn)、使用、貯存、運(yùn)輸過(guò)程中，往往需要接觸高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、有腐蝕性等特性的原料、中間產(chǎn)物或產(chǎn)品，涉及工藝、設(shè)備、儀表、電氣等多個(gè)專業(yè)和復(fù)雜多變的公用工程系統(tǒng)。不僅生產(chǎn)裝置巨大，生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，而且工作強(qiáng)度較高，具有典型的點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣的特點(diǎn)，極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸、中毒、燒傷、環(huán)境污染等安全事故，這都將直接威脅人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

長(zhǎng)期以來(lái)，為了提升發(fā)展速度，企業(yè)一味追求經(jīng)濟(jì)效益，片面地忽視安全生產(chǎn)重要性的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。為了降低生產(chǎn)成本，企業(yè)往往壓縮經(jīng)費(fèi)，導(dǎo)致安全投入嚴(yán)重不足，安全生產(chǎn)欠賬嚴(yán)重。現(xiàn)階段，安全生產(chǎn)基礎(chǔ)比較薄弱，安全生產(chǎn)基礎(chǔ)支撐力量相對(duì)不足，從業(yè)人員安全意識(shí)淡薄，不能適應(yīng)需要，企業(yè)的安全生產(chǎn)形勢(shì)仍然非常嚴(yán)峻[1]。

黨中央、國(guó)務(wù)院歷來(lái)高度重視安全生產(chǎn)工作，尤其是黨的十八大以來(lái)，黨中央、國(guó)務(wù)院把加強(qiáng)安全生產(chǎn)、推動(dòng)安全發(fā)展納入“四個(gè)全面”總體戰(zhàn)略布局，各級(jí)黨委政府對(duì)安全生產(chǎn)工作空前重視，習(xí)近平總書(shū)記、李克強(qiáng)總理相繼作出：增強(qiáng)“紅線意識(shí)”、實(shí)施安全發(fā)展戰(zhàn)略、建立健全責(zé)任體系、強(qiáng)化企業(yè)主體責(zé)任、加快改革創(chuàng)新、構(gòu)建長(zhǎng)效機(jī)制等一系列重要指示批示，推動(dòng)全國(guó)安全生產(chǎn)工作取得積極進(jìn)展，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提質(zhì)增效[2-4]。

正是基于以上國(guó)家政策和行業(yè)背景，依據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和國(guó)家安監(jiān)總局的安全生產(chǎn)信息化建設(shè)技術(shù)指導(dǎo)書(shū)，圍繞人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全條件和管理缺陷等4 個(gè)影響安全生產(chǎn)的因素，提出建設(shè)工業(yè)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)概述

安全信息化管理系統(tǒng)解決方案，圍繞企業(yè)安全管理這一龐大復(fù)雜的體系，從企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)出發(fā)，將“行業(yè)一流、同類領(lǐng)先”的企業(yè)戰(zhàn)略細(xì)化為安全、設(shè)備、運(yùn)行、節(jié)能等管理目標(biāo)，以規(guī)范齊全的安全制度+嚴(yán)格執(zhí)行制度的人+完整的安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的管理理念為指導(dǎo)，通過(guò)規(guī)范齊全標(biāo)準(zhǔn)的安全制度來(lái)提取企業(yè)管理各項(xiàng)工作的管控流程，將每個(gè)流程轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)的管理任務(wù)，落實(shí)到責(zé)任人和監(jiān)督人，通過(guò)信息系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化動(dòng)態(tài)對(duì)標(biāo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作中的偏差，持續(xù)改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)“人+科技+業(yè)務(wù)流程”的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“凡事有據(jù)可依、凡事有證可查、凡事有人負(fù)責(zé)、凡事有人監(jiān)督”和全面計(jì)劃、全面預(yù)算、全面質(zhì)量、全面風(fēng)險(xiǎn)、全面責(zé)任、全員績(jī)效的立體管控體系。

1.1 總體架構(gòu)

圖1 安全信息化管理系統(tǒng)解決方案Fig.1 Security information management system solution

系統(tǒng)基于B/S 架構(gòu)設(shè)計(jì)，利用GIS 技術(shù)、Web 技術(shù)、富客戶端技術(shù)、數(shù)據(jù)采集同步技術(shù)、3D 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻通訊技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)等眾多先進(jìn)技術(shù)，并借助各類監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施，對(duì)企業(yè)區(qū)內(nèi)所有安全生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備設(shè)施和系統(tǒng)進(jìn)行整合和集成，對(duì)各種安全生產(chǎn)相關(guān)的工作流程進(jìn)行管理和監(jiān)督。

系統(tǒng)部署到云服務(wù)器后，企業(yè)的相關(guān)人員可借助廠區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)辦公電腦、筆記本、pad 等多種終端訪問(wèn)系統(tǒng)，隨時(shí)隨地關(guān)注企業(yè)的安全生產(chǎn)情況。

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化流程，設(shè)備、安全作業(yè)等日常巡檢進(jìn)行全程監(jiān)控管理；通過(guò)對(duì)企業(yè)整個(gè)安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)、流程進(jìn)行信息化管理，實(shí)現(xiàn)電子化辦公；能夠?yàn)槠髽I(yè)或集團(tuán)的其他系統(tǒng)提供接口。

通過(guò)對(duì)以上系統(tǒng)、設(shè)備、資源、業(yè)務(wù)的統(tǒng)一科學(xué)的整合和管理，滿足企業(yè)通過(guò)信息化手段管理企業(yè)的日常安全生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)人防、物防與技防相結(jié)合，提升企業(yè)自身的信息化管理水平，保障企業(yè)安全生產(chǎn)，為企業(yè)做大做強(qiáng)創(chuàng)造更高利潤(rùn)，奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

系統(tǒng)建設(shè)的根本目標(biāo)是：通過(guò)信息化手段提高企業(yè)安全生產(chǎn)效率，通過(guò)“標(biāo)準(zhǔn)化提升管理，信息化減人增效”這一理念，利用科技手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)管理的可視化、可量化和可預(yù)防。

1.3 建設(shè)原則

按照“頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌規(guī)劃、分期建設(shè)、循序推進(jìn)”的要求，選擇最急需且具備較好條件的項(xiàng)目作為建設(shè)內(nèi)容。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持以下原則：

1）統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施

根據(jù)企業(yè)的安全生產(chǎn)工作實(shí)際需要，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施，穩(wěn)步推進(jìn)安全信息化管理系統(tǒng)建設(shè)工作。

2）面向企業(yè)，注重服務(wù)

圍繞企業(yè)安全管理的要求，由重建設(shè)向重服務(wù)轉(zhuǎn)變，重視系統(tǒng)上線后期的運(yùn)維及服務(wù)工作。

圖2 系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)圖Fig.2 System overall technical architecture diagram

圖3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)Fig.3 System construction goals

3）集成優(yōu)化，整合資源

著力提高系統(tǒng)的集成度，充分整合已建業(yè)務(wù)系統(tǒng)、硬件設(shè)施等資源，避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。

4）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化安全

制定完善企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和信息化標(biāo)準(zhǔn)，形成完整的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，強(qiáng)化企業(yè)信息安全保障工作。

5）加強(qiáng)管理，資源保障

加強(qiáng)信息化工作的制度建設(shè)和組織管理，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部專業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，為推進(jìn)企業(yè)安全生產(chǎn)建設(shè)提供組織、人才和技術(shù)保障。

1.4 平臺(tái)介紹

平臺(tái)根據(jù)不同角色的用戶，顯示不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)配置的用戶角色不同，系統(tǒng)分別自動(dòng)展示各自關(guān)心的內(nèi)容，做到了數(shù)據(jù)可視化的差異性、特殊性和定制性。

領(lǐng)導(dǎo)登錄平臺(tái)后，能看到?jīng)Q策分析平臺(tái)、企業(yè)信息管理、隱患排查治理、視頻監(jiān)控、危險(xiǎn)作業(yè)管理系統(tǒng)、安全知識(shí)庫(kù)、設(shè)備信息管理、風(fēng)險(xiǎn)信息管理及事故管理等功能，系統(tǒng)將為領(lǐng)導(dǎo)提供數(shù)據(jù)的查看及匯總，能對(duì)企業(yè)內(nèi)部的隱患信息、風(fēng)險(xiǎn)信息、安全作業(yè)進(jìn)度及分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及匯總查看。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

普通用戶登錄平臺(tái)后，能看到企業(yè)信息管理、隱患排查治理、安全作業(yè)管理系統(tǒng)、安全知識(shí)庫(kù)、設(shè)備信息管理、風(fēng)險(xiǎn)信息管理、工作計(jì)劃管理、事故管理等功能，主要目的是對(duì)各功能的信息錄入和填報(bào)提供數(shù)據(jù)來(lái)源，方便企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)狀況的了解和決策。

其系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖4 所示。

2.1 決策分析平臺(tái)

系統(tǒng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，將企業(yè)內(nèi)部的隱患排查、危險(xiǎn)作業(yè)、設(shè)備信息、風(fēng)險(xiǎn)信息等領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心的相關(guān)業(yè)務(wù)模塊的數(shù)據(jù)，以圖表等形式直觀地展示，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力支撐。

圖4 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.4 System function structure diagram

圖5 領(lǐng)導(dǎo)分析決策平臺(tái)Fig.5 Leadership analysis and decision-making platform

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)平臺(tái)可以快速查看企業(yè)的隱患分布、安全設(shè)備信息及各單位的安全風(fēng)險(xiǎn)等信息，解決了企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)內(nèi)部安全管理等信息上報(bào)不及時(shí)、查詢不方便、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提高了企業(yè)的管理效率，增強(qiáng)了企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)整體安全管理信息的把控力度。

其界面示意圖如圖5 所示。

2.2 企業(yè)信息管理

企業(yè)信息管理模塊包括：企業(yè)基本信息、安全投入、安全組織機(jī)構(gòu)信息、人員檔案信息、資質(zhì)證照信息和通訊錄管理。企業(yè)基本信息主要是對(duì)企業(yè)的一些基礎(chǔ)信息進(jìn)行數(shù)字化和智能化管理，方便動(dòng)態(tài)更新，隨時(shí)查詢統(tǒng)計(jì)分析和過(guò)期智能提醒等操作。

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)可以方便快速地查看企業(yè)的基本信息、人員檔案、安全投入等信息。通過(guò)將企業(yè)的各種信息匯總，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的電子化、無(wú)紙化，方便企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)企業(yè)的發(fā)展及經(jīng)營(yíng)狀況進(jìn)行掌握和了解。同時(shí)解決了傳統(tǒng)方式中紙質(zhì)資料檔案的查詢及存儲(chǔ)不便，企業(yè)資格證書(shū)、安全生產(chǎn)人員證書(shū)等過(guò)期無(wú)提醒的問(wèn)題，并且方便監(jiān)管部門(mén)巡檢或檢查時(shí)，快速生成并統(tǒng)計(jì)出企業(yè)的匯總信息報(bào)表，提高了匯總及查詢的效率，節(jié)約了管理人員的成本及時(shí)間。

具體功能見(jiàn)表1。

其界面原型如圖6 所示。

2.3 安全目標(biāo)管理

安全目標(biāo)是企業(yè)安全生產(chǎn)的保障，為企業(yè)內(nèi)部的安全生產(chǎn)指明了方向。系統(tǒng)可以設(shè)置或制定企業(yè)安全生產(chǎn)目標(biāo)，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行任務(wù)分解、任務(wù)執(zhí)行或?qū)τ?jì)劃完成情況進(jìn)行跟蹤評(píng)估，從而形成一套完整的目標(biāo)責(zé)任閉環(huán)管理體系，加強(qiáng)了目標(biāo)執(zhí)行落地的力度，有效提高了工作效率。

用戶可以按計(jì)劃類別制定年度、月度、臨時(shí)工作計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)年度、月度、臨時(shí)計(jì)劃的分級(jí)分類管理，從而強(qiáng)化目標(biāo)計(jì)劃管理體系，提高工作效率?？筛鶕?jù)計(jì)劃或日常管理情況制定工作任務(wù)，錄入工作計(jì)劃的各階段內(nèi)容，將計(jì)劃分解成各項(xiàng)子任務(wù)，并可指定專業(yè)人員進(jìn)行評(píng)估，可對(duì)計(jì)劃完成情況進(jìn)行考核。通過(guò)對(duì)工作任務(wù)的制訂、執(zhí)行、檢查、調(diào)整的全過(guò)程參與，有效地協(xié)調(diào)安全生產(chǎn)活動(dòng)，提高管理效率，推進(jìn)、提高安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

表1 企業(yè)信息管理功能Table 1 Enterprise information management functions

表2 安全目標(biāo)管理功能Table 2 Security goal management functions

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)平臺(tái)可以快速查看各項(xiàng)計(jì)劃的執(zhí)行情況，加強(qiáng)了企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)內(nèi)部計(jì)劃執(zhí)行落地情況的監(jiān)管力度，提高了企業(yè)的管理效率。

具體功能見(jiàn)表2。

其界面示意圖如圖7 所示。

2.4 設(shè)備信息管理

設(shè)備信息管理系統(tǒng)可以幫助企業(yè)設(shè)備裝備部等相關(guān)部門(mén)對(duì)重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行管理，將企業(yè)紙質(zhì)化的各類設(shè)備設(shè)施臺(tái)賬轉(zhuǎn)換成電子臺(tái)賬，按類別、運(yùn)行狀態(tài)、安裝時(shí)間、保養(yǎng)日期等條件，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)設(shè)備設(shè)施數(shù)量清單，并記錄設(shè)備生命周期的年檢、維修、標(biāo)定、報(bào)廢等記錄，做到所有環(huán)節(jié)、所有過(guò)程可追溯，確保設(shè)備長(zhǎng)久正常運(yùn)行。支持對(duì)企業(yè)的特種設(shè)備、風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備的到期提醒。

領(lǐng)導(dǎo)可以查看公司所有設(shè)備全生命周期的運(yùn)行情況及各種安全標(biāo)識(shí)的種類、數(shù)量等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，便于對(duì)公司所有安全生產(chǎn)及時(shí)掌握及了解，為企業(yè)設(shè)備的安全正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐。

圖6 企業(yè)基礎(chǔ)信息Fig.6 Enterprise basic information

圖7 安全目標(biāo)管理界面Fig.7 Security target management interface

表3 設(shè)備信息管理功能Table 3 Device information management function

具體功能見(jiàn)表3。

其界面原型如圖8 所示。

3 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

3.1 功能優(yōu)勢(shì)

管理標(biāo)準(zhǔn)化：始終將標(biāo)準(zhǔn)化貫穿于所有的管理活動(dòng)之中，平臺(tái)中的每項(xiàng)流程、每個(gè)任務(wù)都來(lái)自于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、制度和規(guī)范的提煉，并建立自動(dòng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確保每項(xiàng)工作都是按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。同時(shí)反過(guò)來(lái)，通過(guò)平臺(tái)也能知道哪些標(biāo)準(zhǔn)制度沒(méi)有被執(zhí)行，哪些標(biāo)準(zhǔn)制度執(zhí)行率低下，從而進(jìn)一步指導(dǎo)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理工作的持續(xù)改進(jìn)。

圖8 設(shè)備信息管理界面Fig.8 Device information management interface

作業(yè)流程化：通過(guò)將定期工作和各項(xiàng)管理流程固化到平臺(tái)中，自動(dòng)下發(fā)并推進(jìn)執(zhí)行，確保每項(xiàng)工作都是規(guī)范化、流程化運(yùn)行，避免隨意更改流程，杜絕體系外運(yùn)行，有效提升執(zhí)行力。

數(shù)量化的表述和安排：通過(guò)將編制好的預(yù)算與項(xiàng)目、任務(wù)以及各個(gè)業(yè)務(wù)模塊緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的企業(yè)預(yù)算費(fèi)用管控方案。

分析智能化：支持對(duì)歷史事故、歷史數(shù)據(jù)的同比或環(huán)比分析，智能判斷和識(shí)別企業(yè)安全生產(chǎn)管理的狀況，事故危害范圍等輔助決策。

功能模塊化：客戶可根據(jù)實(shí)際需要自主選擇模塊，或重組模塊流程，并根據(jù)角色配置不同模塊操作權(quán)限，提高資源利用率和節(jié)省成本。

3.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

面向服務(wù)（SOA）模式設(shè)計(jì)，全面遵循J2EE 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

基于B/S 架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持IE10、Firefox、Google 等流行瀏覽器。

支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)，處理速度快，安全性高，響應(yīng)時(shí)間短。

支持智能預(yù)警判斷和警情處理，可根據(jù)預(yù)設(shè)條件智能判斷報(bào)警等級(jí)和種類，以及根據(jù)預(yù)警預(yù)案做出相應(yīng)報(bào)警提示。

采用多種圖表曲線表示數(shù)據(jù)，界面更加絢麗，互動(dòng)效果更加豐富。

利用GIS 平臺(tái)和3D 技術(shù)展示廠區(qū)、探頭、危險(xiǎn)源和應(yīng)急資源等位置信息，清晰直觀。

3.3 接口優(yōu)勢(shì)

標(biāo)準(zhǔn)webservice 接口：系統(tǒng)提供WebService 接口，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳送集團(tuán)總部、政府監(jiān)管部門(mén)和其他企業(yè)級(jí)軟件，管理更加高效，自主選擇數(shù)據(jù)傳輸更加安全、快捷。

兼容主流視頻接口：系統(tǒng)兼容業(yè)內(nèi)主流視頻廠家的視頻接入，包括大華、?？低暤葟S家。

提供多種協(xié)議接口：系統(tǒng)提供各種協(xié)議接口，通過(guò)協(xié)議對(duì)接，可接入溫濕度、壓力、流量等各種廠家傳感器設(shè)備對(duì)溫濕度、壓力、流量等指標(biāo)進(jìn)行綜合監(jiān)控。

4 結(jié)論

基于M2M 物聯(lián)網(wǎng)理論，利用信息化手段，綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)感知、通信、采集和數(shù)據(jù)治理分析技術(shù)，對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)涉及安全生產(chǎn)的“人、物、環(huán)、管”要素進(jìn)行全面感知，綜合分析，實(shí)現(xiàn)“人+科技+業(yè)務(wù)流程”的完美結(jié)合，提高安全管理效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決安全管理漏洞，提升工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)水平，最終幫助企業(yè)建立全要素、全過(guò)程、全業(yè)務(wù)的三全管理體系。