薛棋文,丁震,孫振明,李騰飛,楊健健
(1.國(guó)能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司 機(jī)電管理部,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300;2.國(guó)家能源集團(tuán) 煤炭運(yùn)輸部,北京 100013;3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)能源與礦業(yè)學(xué)院,北京 100083;4.礦業(yè)大學(xué)(北京)內(nèi)蒙古研究院,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300;5.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院,北京 100083)
近年來,隨著國(guó)家“兩化融合”工作的推進(jìn),國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局等八部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》等政策出臺(tái),我國(guó)煤礦智能化建設(shè)加快推進(jìn),全行業(yè)已建成了一批智能化示范煤礦,推動(dòng)了煤礦質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革[1]。
煤礦智能化建設(shè)現(xiàn)已成為煤炭行業(yè)內(nèi)一項(xiàng)具有高度共識(shí)的創(chuàng)新型工作,露天煤礦智能化建設(shè)也如火如荼地開展[2-3]。隨著新技術(shù)、新產(chǎn)品,特別是5G 網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用推廣,無人駕駛技術(shù)在露天煤礦得到了快速發(fā)展。建設(shè)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸符合國(guó)家戰(zhàn)略,也是解決目前露天煤礦企業(yè)招工難、工效低、成本高、運(yùn)輸事故多等問題及綠色發(fā)展的必然選擇。
目前,全球五大礦用車供應(yīng)商都在進(jìn)行無人駕駛礦車的應(yīng)用研究,國(guó)外如日本的無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)已進(jìn)入落地商用階段,基本可實(shí)現(xiàn)完全無人化運(yùn)輸,已在全球4 個(gè)國(guó)家的10 個(gè)礦山應(yīng)用,包括銅礦、鐵礦和油砂礦[3]。國(guó)內(nèi)在露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸方面做了大量工作[4-6],如國(guó)家能源集團(tuán)寶日希勒露天煤礦實(shí)現(xiàn)了極寒型復(fù)雜氣候環(huán)境露天煤礦無人駕駛卡車編組,是業(yè)內(nèi)首個(gè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)24 h 全天候、無安全員作業(yè)的項(xiàng)目;神華北電勝利能源有限公司勝利一號(hào)露天煤礦7 臺(tái)在用220 t 級(jí)自卸卡車完成無人化改裝,實(shí)現(xiàn)無人礦卡“裝、運(yùn)、卸”典型作業(yè)過程的完全無人自主運(yùn)行;24 臺(tái)無人駕駛新礦卡于內(nèi)蒙古錫林河煤化工有限責(zé)任公司賀斯格烏拉南露天煤礦落地;中國(guó)神華能源股份有限公司哈爾烏素露天煤礦也開展了礦用自卸車無人駕駛系統(tǒng)項(xiàng)目。
為保障煤礦企業(yè)安全高質(zhì)量發(fā)展,智能化建設(shè)工作的推進(jìn)勢(shì)必需要安全及應(yīng)急管理工作的跟進(jìn),從本質(zhì)上提升作業(yè)安全性,有助于實(shí)現(xiàn)露天煤礦智能、安全、高效生產(chǎn),是對(duì)“少人則安、無人則安”理念的深入推進(jìn)。露天煤礦無人駕駛研究正從市場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)探索、應(yīng)用實(shí)踐、迭代更新方面緊張有序地開展,由于迭代過程中露天煤礦無人駕駛技術(shù)的不成熟和不穩(wěn)定,需要加強(qiáng)各項(xiàng)安全管理,更應(yīng)該在露天煤礦應(yīng)急管理總體體系下進(jìn)行專項(xiàng)的應(yīng)急管理體系建設(shè)研究。
露天煤礦應(yīng)急管理是企業(yè)安全管理的重要內(nèi)容,與職工生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全緊密相關(guān),而露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)急管理又是露天煤礦智能化建設(shè)進(jìn)程中不可或缺的重要部分。針對(duì)露天煤礦中無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用所帶來的管理新挑戰(zhàn),為滿足新的應(yīng)急管理現(xiàn)狀需求,本文從現(xiàn)狀分析、體系框架設(shè)計(jì)、體系構(gòu)建、未來發(fā)展趨勢(shì)等4 個(gè)方面,對(duì)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系進(jìn)行研究,以期為進(jìn)一步完善露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)突發(fā)事件應(yīng)急管理理論、制定切實(shí)有效的應(yīng)急預(yù)案提供參考。
國(guó)外的礦山安全管理工作起步較早,例如德國(guó)、澳大利亞、美國(guó)等已經(jīng)形成了比較系統(tǒng)、完善的礦山安全管理體系,并且建立了相應(yīng)具體的礦山安全法律法規(guī)。礦山企業(yè)也具有相對(duì)完善的管理組織機(jī)構(gòu)、安全管理體系和運(yùn)行機(jī)制,從而使企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)負(fù)起相應(yīng)的法律責(zé)任[7]。
國(guó)內(nèi)的安全應(yīng)急管理一直是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的重點(diǎn)工作,對(duì)于礦山安全管理的建設(shè)工作也逐步加強(qiáng),除了《安全生產(chǎn)法》《礦山安全法》《煤礦安全監(jiān)察條例》等法律法規(guī),還有大量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)單位規(guī)范等。
針對(duì)如何進(jìn)一步提高企業(yè)安全水平及事故應(yīng)急能力,許多專家學(xué)者開展了研究工作[8-10]。鄭萬波[11]、齊春雪等[12]針對(duì)如何利用信息化技術(shù)輔助礦山事故后的應(yīng)急管理工作提出了相關(guān)見解和應(yīng)用案例。龐可染[7]、王雷[13]針對(duì)露天礦應(yīng)急救援體系、安全管理等給出了具體完善方法。艾翔[14]、潘春勃[15]從露天煤礦管理角度對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析并提出了對(duì)策。
雖然現(xiàn)有諸多法規(guī)文件,也有許多學(xué)者在礦山應(yīng)急管理體系方面做了研究,但無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)在露天煤礦的應(yīng)用技術(shù)不成熟、應(yīng)用時(shí)間較短,涉及其對(duì)應(yīng)急管理體系的影響方面的規(guī)范要求、科學(xué)研究較少。無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)是智能露天煤礦建設(shè)的重要組成部分,但新技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)成型、應(yīng)用落地和安全生產(chǎn)是一個(gè)不斷迭代發(fā)展的過程,由此給露天煤礦的安全應(yīng)急管理工作帶來以下新的挑戰(zhàn)。
(1)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用屬于新技術(shù)產(chǎn)品的探索應(yīng)用,與之匹配的應(yīng)急管理工作經(jīng)驗(yàn)積累不足。
(2)現(xiàn)有應(yīng)急管理側(cè)重事后處置,對(duì)突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警考慮不足,并且管理體系更新較慢,缺乏針對(duì)新技術(shù)產(chǎn)品的內(nèi)容,尚未進(jìn)行無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的專項(xiàng)預(yù)案編制。
(3)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)突發(fā)事件處置過程中,涉及多個(gè)部門的協(xié)調(diào)配合。信息閉塞、協(xié)調(diào)機(jī)制不健全、聯(lián)動(dòng)配合不夠緊密,都可能造成職責(zé)不明確等情況,影響應(yīng)急處置效率。
突發(fā)事件是指突然發(fā)生,造成或者可能造成嚴(yán)重危害,需要采取應(yīng)急處置措施以應(yīng)對(duì)的自然災(zāi)害、事故災(zāi)難事件。對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行合理的種類劃分,是有針對(duì)性指定和實(shí)施防范應(yīng)對(duì)措施的前提。
結(jié)合現(xiàn)階段無人駕駛運(yùn)輸運(yùn)行情況,參考GB/T 35561-2017《突發(fā)事件分類與編碼》,本文依據(jù)突發(fā)事件的起因及影響性質(zhì),遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可擴(kuò)延性、兼容性、綜合實(shí)用性等原則,將涉及露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的突發(fā)事件劃分為運(yùn)輸事故、氣象災(zāi)害、通信事故、火災(zāi)及其他5 類,如圖1 所示。
圖1 露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的突發(fā)事件分類Fig.1 Emergency classification of unmanned transportation system of open-pit coal mine
(1)運(yùn)輸事故類突發(fā)事件是指無人駕駛卡車在編定的時(shí)間、道路進(jìn)行無人駕駛作業(yè)過程中,因調(diào)度設(shè)計(jì)及定位精度問題與其他生產(chǎn)設(shè)備有時(shí)空交叉時(shí),發(fā)生失控,造成行車傷人、設(shè)備碰撞等事故,進(jìn)而造成設(shè)備損壞、其他物質(zhì)損壞或人員傷亡的突發(fā)事件。
(2)氣象災(zāi)害類突發(fā)事件是指出現(xiàn)雷雨、冰雹、冰雪、沙塵、大風(fēng)等極端天氣,造成無人駕駛卡車運(yùn)行環(huán)境改變,出現(xiàn)地面嚴(yán)重積水、能見度下降等可能影響運(yùn)輸作業(yè)安全的突發(fā)事件。
(3)通信事故類突發(fā)事件是指無人駕駛專有通信系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障、網(wǎng)絡(luò)異常、網(wǎng)絡(luò)延遲較高等,導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信傳輸出現(xiàn)極大偏差,影響無人駕駛卡車數(shù)據(jù)通信的突發(fā)事件。
(4)火災(zāi)類突發(fā)事件是指由于某原因(如車輛發(fā)生追尾、碰撞,電氣設(shè)備老化等)發(fā)生無人駕駛卡車設(shè)備火災(zāi)事故,致使無人駕駛卡車操控出現(xiàn)異常的突發(fā)事件。
(5)其他類突發(fā)事件是指除上述分類以外影響無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)正常開展工作的突發(fā)事件。
通過對(duì)各類突發(fā)事件的深入理解,認(rèn)識(shí)到只要把握規(guī)律,應(yīng)對(duì)得當(dāng),突發(fā)事件的發(fā)展是可以防止的,突發(fā)事件引發(fā)的損失也是可以有效控制的。露天煤礦應(yīng)急管理工作從總體上大多遵循普遍性和規(guī)律性的原則,因此,在露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系構(gòu)建過程中,需要遵循下述一般要求。
(1)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系并非孤立的,需要結(jié)合企業(yè)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)施的自身特點(diǎn),建立預(yù)防與應(yīng)急相結(jié)合的專項(xiàng)應(yīng)急管理體系,并將其納入企業(yè)安全生產(chǎn)應(yīng)急管理的整體工作框架中。由于不同露天煤礦企業(yè)的道路運(yùn)輸條件不同,無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展程度不統(tǒng)一,這就要求無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)急管理體系在滿足普適性的同時(shí),更要兼顧特殊性,要能適應(yīng)不同企業(yè)發(fā)展條件。
(2)體系構(gòu)建需明確應(yīng)急管理的目標(biāo)與原則,目標(biāo)與原則應(yīng)體現(xiàn)以人為本、預(yù)防為主、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分類管理、快速反應(yīng)、常備不懈、高效協(xié)調(diào)及持續(xù)改進(jìn)。目標(biāo)與原則決定了無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)急管理體系整體發(fā)展方向,只有堅(jiān)持以人為本的首要構(gòu)建原則,才能使應(yīng)急管理體系不背離核心,才能構(gòu)建成安全第一的體系。通過秉承以人為本的原則,使應(yīng)急管理每個(gè)環(huán)節(jié)都切實(shí)保障安全發(fā)展。
(3)突發(fā)事件更應(yīng)防患于未然,堅(jiān)持以防為主、防抗救相結(jié)合,關(guān)注突發(fā)事件各類誘因的監(jiān)測(cè)監(jiān)控,構(gòu)建“優(yōu)化、協(xié)同、高效”的應(yīng)急管理體系框架。傳統(tǒng)的應(yīng)急管理體系側(cè)重事后處置,對(duì)突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警考慮不足,故體系在構(gòu)建時(shí),要加強(qiáng)對(duì)預(yù)案編制的重視,完善監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),針對(duì)新技術(shù)產(chǎn)品及時(shí)更新監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。
無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理是礦山整體應(yīng)急管理的一部分,不僅需遵循國(guó)家、企業(yè)現(xiàn)存的政策文件與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)需要無人駕駛系列標(biāo)準(zhǔn)的支撐,包括卡車性能、性能檢測(cè)、工控安全、通信設(shè)施、道路設(shè)施、檢查維護(hù)、運(yùn)行管理、安全管理等技術(shù)規(guī)范,還需要對(duì)相關(guān)突發(fā)事件進(jìn)行分析和分類。
根據(jù)露天煤礦安全管理及應(yīng)急管理總體要求,露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理是在露天煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中,對(duì)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行全過程的保障,是針對(duì)生產(chǎn)作業(yè)過程中突發(fā)性危機(jī)事件的預(yù)防、監(jiān)控、處理和恢復(fù)機(jī)制,包括應(yīng)急準(zhǔn)備與演練、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、處置管理等部分,體系框架如圖2 所示。
圖2 露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系框架Fig.2 Framework of emergency management system of unmanned transportation system of open-pit coal mine
在應(yīng)急準(zhǔn)備與演練部分,要構(gòu)建完善的應(yīng)急管理體制和人員組織結(jié)構(gòu),制定應(yīng)急管理預(yù)案,并對(duì)應(yīng)急方案的實(shí)施進(jìn)行模擬演練。在監(jiān)測(cè)預(yù)警部分,主要是利用信息化技術(shù),對(duì)無人駕駛卡車及突發(fā)事件關(guān)聯(lián)影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出告警。在應(yīng)急響應(yīng)部分,根據(jù)應(yīng)急預(yù)案,及時(shí)組織人員和物資,展開救援和事態(tài)控制行動(dòng)。在處置管理部分,不僅要在應(yīng)急響應(yīng)過程中關(guān)注輿論等信息,還要在應(yīng)急結(jié)束后對(duì)事件的處理過程進(jìn)行分析總結(jié),做好善后和補(bǔ)救事宜,完善現(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案,不斷提高應(yīng)急管理能力。
應(yīng)急管理體系的建設(shè)目標(biāo)是建立一套統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、高效和規(guī)范的突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制,提高露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。依據(jù)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系框架,各部分建設(shè)內(nèi)容如下。
3.1.1 應(yīng)急組織與管理
露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)(以下簡(jiǎn)稱應(yīng)急組織機(jī)構(gòu))設(shè)置的合理性是應(yīng)急處理效率的關(guān)鍵性影響要素。應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)在整個(gè)應(yīng)急管理體系中占據(jù)主導(dǎo)地位,具有最終決策權(quán),同時(shí)也是應(yīng)急預(yù)案實(shí)際執(zhí)行主體。應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)隸屬企業(yè)安全管理部門,應(yīng)與企業(yè)安全生產(chǎn)應(yīng)急管理部門形成有效互補(bǔ)。
在建設(shè)應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)過程中,應(yīng)明確組織的組成機(jī)構(gòu),合理劃分各職能部門的管理權(quán)限,并明確各組織機(jī)構(gòu)間的隸屬關(guān)系,確定各層級(jí)部門主體的管理責(zé)任。確保在發(fā)生突發(fā)性事件時(shí),整個(gè)應(yīng)急處理組織機(jī)構(gòu)能夠協(xié)助企業(yè)安全生產(chǎn)應(yīng)急管理部門高效有序運(yùn)轉(zhuǎn),組建應(yīng)急指揮部,指揮應(yīng)急救援、協(xié)調(diào)事故調(diào)查、性質(zhì)認(rèn)定責(zé)任處理相關(guān)工作,向上級(jí)歸口部門報(bào)告應(yīng)急工作情況等。應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)具有露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理的最高決策權(quán),應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)確定應(yīng)急預(yù)案并組織實(shí)施,與現(xiàn)場(chǎng)部門相互配合,做好突發(fā)事件的應(yīng)急物資、應(yīng)急人員、應(yīng)急通信等保障準(zhǔn)備,并控制事態(tài)發(fā)展;負(fù)責(zé)組織開展突發(fā)事件應(yīng)急知識(shí)和技能的教育培訓(xùn);完成突發(fā)事件處理后,要對(duì)故障設(shè)備和損壞設(shè)備進(jìn)行維修更換,恢復(fù)正常生產(chǎn)。
應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)立對(duì)應(yīng)的無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)突發(fā)事件應(yīng)急管理領(lǐng)導(dǎo)小組(以下簡(jiǎn)稱應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組),由企業(yè)安全管理部門領(lǐng)導(dǎo)兼任組長(zhǎng),副組長(zhǎng)中應(yīng)至少有1 名熟悉無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)并參與過應(yīng)急管理培訓(xùn)與演練,成員由各職能部門及生產(chǎn)部門主要負(fù)責(zé)人組成。應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組參與協(xié)調(diào)、聯(lián)絡(luò)各級(jí)應(yīng)急機(jī)構(gòu)和部門,應(yīng)貫徹落實(shí)有關(guān)突發(fā)事件應(yīng)急的法律、法規(guī)和規(guī)定;負(fù)責(zé)組織無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案編制、修訂和演練工作;負(fù)責(zé)指揮、協(xié)調(diào)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)和應(yīng)急救援工作;負(fù)責(zé)監(jiān)督、管理無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急體系的建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)框架如圖3 所示。
圖3 露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)框架Fig.3 Framework of emergency organization of unmanned transportation system of open-pit coal mine
各職能部門及生產(chǎn)部門應(yīng)配合應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組,行使其應(yīng)急職能職責(zé)。
3.1.2 應(yīng)急保障
應(yīng)急保障工作應(yīng)符合企業(yè)應(yīng)急管理規(guī)定,屬于露天煤礦應(yīng)急管理體系物資保障的補(bǔ)充部分,因露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的特殊性,應(yīng)急保障工作中重點(diǎn)突出物資和人員保障。
(1)物資保障。物資保障是露天煤礦應(yīng)急管理物資保障體系中專項(xiàng)部分內(nèi)容,分為車輛、設(shè)備、資料等方面。
車輛保障:做好應(yīng)急車輛保障管理工作,突發(fā)事件應(yīng)急中,交通設(shè)備優(yōu)先滿足應(yīng)急需求。
設(shè)備保障:設(shè)備分應(yīng)急裝備、通信設(shè)備和專用設(shè)備。其中應(yīng)急裝備按需配備齊全,有專人管理,并建有管理檔案,需進(jìn)行及時(shí)維護(hù),對(duì)報(bào)廢的應(yīng)急設(shè)備進(jìn)行及時(shí)更新。通信設(shè)備需保障在應(yīng)急事故發(fā)生時(shí),企業(yè)安全生產(chǎn)總調(diào)度指揮中心與應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組能夠保持通信暢通。專用設(shè)備用于對(duì)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)可能發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行物資儲(chǔ)備,是區(qū)別傳統(tǒng)應(yīng)急裝備的重要內(nèi)容,包括無人駕駛卡車的主要傳感器、計(jì)算單元、通信終端、常用連接線纜、移動(dòng)式供電電源等。
資料保障:配備圖紙資料,包括采剝工程平面圖、生產(chǎn)現(xiàn)狀圖、邊坡監(jiān)測(cè)圖及邊坡監(jiān)測(cè)分析報(bào)告、供電系統(tǒng)圖及無人駕駛卡車運(yùn)輸情況記錄表等。
(2)人員保障。人員保障是露天煤礦應(yīng)急管理人員保障體系中的專項(xiàng)部分,作業(yè)人員上崗前必須進(jìn)行安全教育培訓(xùn),將可能發(fā)生的事故及事故后果告知作業(yè)人員,對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行心肺復(fù)蘇等應(yīng)急救援措施的培訓(xùn)。為應(yīng)對(duì)無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)可能出現(xiàn)的新技術(shù)問題,需組建無人駕駛運(yùn)輸方面的安全應(yīng)急技術(shù)專家?guī)臁?/p>
為保障日常運(yùn)行,防范事故災(zāi)害,無人駕駛卡車安全員、協(xié)同作業(yè)設(shè)備及輔助車輛駕駛員等,需要安排每年不少于24 課時(shí)的技能培訓(xùn),講解分析無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)可能面臨的新問題,在考試合格后方可上崗作業(yè)。
3.1.3 應(yīng)急預(yù)案
應(yīng)急預(yù)案是應(yīng)急管理的重要基礎(chǔ)和支撐,是一種預(yù)測(cè)和預(yù)判,主要包括應(yīng)急規(guī)劃、應(yīng)急文件綱要和指引等。應(yīng)急預(yù)案可以將應(yīng)急管理中的責(zé)任落到實(shí)處,將責(zé)任進(jìn)行細(xì)致劃分,可以將突發(fā)事件發(fā)生前、發(fā)生中、發(fā)生后的責(zé)任具體落實(shí)到對(duì)應(yīng)的主體部門及負(fù)責(zé)人。
露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案的建立,首先要符合有關(guān)法律法規(guī)和規(guī)章制度的要求,其次要匹配企業(yè)安全管理內(nèi)容及應(yīng)急管理總體要求。無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案的專項(xiàng)要求如下:
(1)明確如何判斷車輛是否為自動(dòng)駕駛模式、如何檢測(cè)是否切斷自動(dòng)駕駛模式、如何進(jìn)行車輛的遠(yuǎn)程接管、如何將車輛轉(zhuǎn)移到安全地方等內(nèi)容。
(2)針對(duì)典型的突發(fā)事件,如運(yùn)輸設(shè)備碰撞、極端天氣、通信故障、火災(zāi)等制定具體的應(yīng)急預(yù)案。
(3)針對(duì)專項(xiàng)突發(fā)事件,如通信故障、極端天氣,在制作應(yīng)急預(yù)案過程中,需要進(jìn)一步對(duì)事件進(jìn)行細(xì)分,如通信故障細(xì)分為設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)入侵等,極端天氣細(xì)分為大風(fēng)、大雨、暴雪等。
(4)發(fā)生下列情形時(shí)需要及時(shí)對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行修正:無人駕駛運(yùn)輸技術(shù)(如線控改造、通信方式、感知方式等)發(fā)生變化;地質(zhì)和開采環(huán)境發(fā)生變化,形成新的重大危險(xiǎn)源,或?qū)o人駕駛控制造成影響。
3.1.4 應(yīng)急演練
應(yīng)急演練是露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理的實(shí)踐操作部分。應(yīng)急預(yù)案為如何應(yīng)對(duì)突發(fā)事件制定了相關(guān)的保障措施、處置流程,但如果只停留在紙面,仍無法解決實(shí)際問題。因此,需要制定應(yīng)急演練計(jì)劃,將紙面知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際行動(dòng)。
應(yīng)急演練分為單項(xiàng)演練和組合演練。單項(xiàng)演練是對(duì)特定應(yīng)急任務(wù)的演練,組合演練是對(duì)多個(gè)應(yīng)急任務(wù)一起演練。為更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)急演練目標(biāo),每次演練需要預(yù)先制定演練計(jì)劃,并在計(jì)劃中說明演練場(chǎng)景。
突發(fā)事件的應(yīng)急演練需要定期開展,以加強(qiáng)對(duì)事件處理的記憶,單項(xiàng)演練每月不少于1 次,組合演練每年不少于2 次。每年應(yīng)至少完成1 次有礦方與無人駕駛服務(wù)商參與的完整演練。
應(yīng)急演練的整個(gè)過程應(yīng)有詳細(xì)記錄,并形成報(bào)告。應(yīng)對(duì)應(yīng)急演練結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和評(píng)估,及時(shí)解決演練中暴露出的問題。
應(yīng)急管理應(yīng)以防為主,監(jiān)測(cè)預(yù)警是提前發(fā)現(xiàn)問題、預(yù)防事故發(fā)生的重要手段。因此,需要結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),考慮無人駕駛運(yùn)輸?shù)母黝愑绊懸蛩?,建設(shè)具有碰撞監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、通信監(jiān)測(cè)、車輛失控監(jiān)測(cè)等功能的監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)預(yù)警需要具有連續(xù)性,設(shè)置突發(fā)事件信息管理機(jī)制,匯集、存儲(chǔ)、分析及傳輸有關(guān)突發(fā)事件的信息,報(bào)送給上級(jí)主管部門。對(duì)前述突發(fā)事件分類中涉及的風(fēng)險(xiǎn)因素,需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),在無人駕駛運(yùn)輸作業(yè)管控平臺(tái)定期檢查,確保滿足露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求。如檢查不合格,應(yīng)查明原因并清除故障,重新檢查合格后方可繼續(xù)開展運(yùn)輸作業(yè)。
監(jiān)測(cè)預(yù)警內(nèi)容分為設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警、通信監(jiān)測(cè)預(yù)警、火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警4 個(gè)部分。
(1)設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警。無人駕駛運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)能夠滿足卡車性能的相關(guān)要求,同時(shí)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人駕駛運(yùn)輸設(shè)備控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的功能。如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)無人駕駛運(yùn)輸設(shè)備的控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常,應(yīng)立即進(jìn)行報(bào)警,并按照應(yīng)急預(yù)案規(guī)定流程開展處置工作。
(2)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警。對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)預(yù)警是非常重要的環(huán)節(jié),氣象環(huán)境、道路條件、道路設(shè)施、邊坡防護(hù)、人員設(shè)備等都是需要監(jiān)測(cè)的關(guān)注點(diǎn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)具備道路路面質(zhì)量和通行條件的智能監(jiān)測(cè)功能,可接入氣象監(jiān)測(cè)、邊坡監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù),對(duì)可能出現(xiàn)的氣象災(zāi)害、邊坡災(zāi)害等進(jìn)行預(yù)警,能夠支持對(duì)車輛、人員、落石等障礙物的感知,對(duì)可能造成運(yùn)輸事故的障礙物進(jìn)行預(yù)警。
(3)通信監(jiān)測(cè)預(yù)警。無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要穩(wěn)定、高效的通信網(wǎng)絡(luò),如果通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題,可能導(dǎo)致事故發(fā)生。通過對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)預(yù)警,能夠有效保障正常通信。通信監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)穩(wěn)定等,保證無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。出現(xiàn)通信事故后,按照不同類別進(jìn)行報(bào)警。
(4)火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警。無人駕駛運(yùn)輸設(shè)備發(fā)生碰撞等事故后,容易發(fā)生火災(zāi)繼生災(zāi)害。同時(shí),因技術(shù)需求,設(shè)備增加了大量電氣元件,進(jìn)而增加了因元器件失效而引發(fā)的事故風(fēng)險(xiǎn)。通過對(duì)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)預(yù)警,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,將其消滅在萌芽階段。火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警需要重點(diǎn)關(guān)注作業(yè)設(shè)備行駛過程中的發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室、輪胎及周邊環(huán)境是否有火災(zāi)情況,當(dāng)出現(xiàn)火情后,按照不同類別進(jìn)行報(bào)警。
面對(duì)事故與災(zāi)害,應(yīng)能夠在其發(fā)生后迅速、有序地控制和處理,通過合理的方式方法,最大限度地減少損失,并將可能帶來的影響控制在預(yù)期、可接受的目標(biāo)內(nèi)。
3.3.1 響應(yīng)一般流程及原則
響應(yīng)程序一般流程如圖4 所示。
圖4 響應(yīng)程序一般流程Fig.4 General flow of response procedure
每個(gè)員工及現(xiàn)場(chǎng)工作人員在發(fā)現(xiàn)緊急情況時(shí)均有義務(wù)立即報(bào)警,報(bào)警時(shí)應(yīng)說明突發(fā)事件的類型、時(shí)間、地點(diǎn)等信息。同時(shí),在保證安全事態(tài)不擴(kuò)大的情況下,開展應(yīng)急響應(yīng)調(diào)度指揮。
突發(fā)事件發(fā)生后,應(yīng)按照應(yīng)急預(yù)案展開搶險(xiǎn)工作,保證現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)通道暢通,隔離非相關(guān)人員及車輛,控制事故范圍。應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)應(yīng)及時(shí)對(duì)突發(fā)事件的有關(guān)信息進(jìn)行篩選、整理、評(píng)估,由應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組按照災(zāi)害事故的分類分級(jí)規(guī)定,依級(jí)啟動(dòng)預(yù)案。在應(yīng)急響應(yīng)過程中,需要遵循以下3 個(gè)原則:
(1)迅速接管。安全員應(yīng)在第一時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)/遠(yuǎn)程接管車輛。
(2)迅速傳遞危險(xiǎn)信號(hào)。當(dāng)無人駕駛卡車發(fā)生緊急情況時(shí),安全員接管車輛后應(yīng)迅速將危險(xiǎn)信號(hào)傳遞出去,提醒其他人員、車輛注意避讓。傳遞方式包括打開危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈、鳴笛、廣播等。
(3)先保人、后保物。發(fā)生緊急情況且人或物將面臨損失時(shí),應(yīng)首先考慮人的安全。在危險(xiǎn)時(shí)刻,必須優(yōu)先確保人身安全。
3.3.2 事故應(yīng)急處置方法
在無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)中,根據(jù)突發(fā)事件分類,應(yīng)急響應(yīng)主要包括運(yùn)輸事故處置、氣象災(zāi)害處置、通信事故處置、火災(zāi)事故處置。針對(duì)不同類型突發(fā)事件,應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)應(yīng)制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案,明確具體的應(yīng)急執(zhí)行計(jì)劃,指導(dǎo)應(yīng)急響應(yīng)工作。
露天煤礦生產(chǎn)單斗-卡車開采工藝占據(jù)主要地位,運(yùn)輸事故是露天煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中需要關(guān)注的事故之一。露天煤礦無人駕駛系統(tǒng)運(yùn)輸事故主要體現(xiàn)在無人駕駛卡車、協(xié)同作業(yè)設(shè)備、無人駕駛運(yùn)輸作業(yè)管控平臺(tái)、遠(yuǎn)程遙控駕駛4 個(gè)方面,針對(duì)不同類型事故,處置方法也不同。下面以無人駕駛卡車方面導(dǎo)致的幾類運(yùn)輸事故為例,說明事故應(yīng)急處置方法。
如果無人駕駛卡車發(fā)生故障偏離行駛路線且未自動(dòng)停車,應(yīng)急處置方法如下:①迅速接管車輛,關(guān)閉自動(dòng)駕駛模式。② 開啟車輛雙閃,傳遞危險(xiǎn)信號(hào)。③將事故信息上報(bào)。④ 在安全前提下,將車輛開至安全區(qū);當(dāng)需要在危險(xiǎn)情況下進(jìn)行救援,宜采用遠(yuǎn)程駕駛方式將卡車操控到安全區(qū)域。⑤ 在記錄現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)信息后,盡快將事故車輛撤離現(xiàn)場(chǎng),恢復(fù)運(yùn)輸系統(tǒng)工作。⑥ 抓緊組織專業(yè)人員對(duì)事故車輛搶修。⑦ 事故車輛維修后,按照露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)檢查維護(hù)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行檢查,符合要求后方可進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。
如果無人駕駛卡車在運(yùn)輸過程中發(fā)生碰撞事故,應(yīng)急處置方法如下:①迅速接管車輛,關(guān)閉自動(dòng)駕駛模式。② 開啟車輛雙閃,傳遞危險(xiǎn)信號(hào);如有人員在車內(nèi),將人員轉(zhuǎn)移到安全地帶。③如有人員傷亡,應(yīng)第一時(shí)間打急救電話,并上報(bào)通知相關(guān)負(fù)責(zé)人立即趕赴事故現(xiàn)場(chǎng)處理。④ 若無人員傷亡,在安全前提下,將事故車輛開至安全區(qū);當(dāng)需要在危險(xiǎn)情況下進(jìn)行救援,宜采用遠(yuǎn)程駕駛方式將卡車操控到安全區(qū)域。⑤ 將事故信息上報(bào),按照事故級(jí)別上報(bào)主管部門。⑥ 應(yīng)急人員到場(chǎng)開展現(xiàn)場(chǎng)處置工作,注意檢查碰撞雙方車輛,避免發(fā)生火災(zāi)等次生災(zāi)害。⑦ 處置完畢后,要迅速采取措施,抓緊組織搶修受損的設(shè)備或設(shè)施,清除現(xiàn)場(chǎng)殘留物,減少損失。⑧ 在記錄現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)信息后,盡快將事故車輛撤離現(xiàn)場(chǎng),恢復(fù)運(yùn)輸系統(tǒng)工作。⑨ 事故車輛維修后,按照露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)檢查維護(hù)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行檢查,符合要求后方可進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。
露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系應(yīng)與現(xiàn)有的生產(chǎn)管理調(diào)度系統(tǒng)深度融合,當(dāng)事故發(fā)生時(shí),輔助用戶判斷事故分類及響應(yīng)級(jí)別,并切換至專用的應(yīng)急管理調(diào)度模式,實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備信息及人員組織管理狀態(tài)可即時(shí)展示在系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)跨部門跨層次的數(shù)據(jù)共享及人員調(diào)度,流程化管理應(yīng)急響應(yīng)進(jìn)度,保證應(yīng)急管理體系的時(shí)效性,提高應(yīng)急響應(yīng)速度。
處置管理是應(yīng)急管理工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)處置管理主要包括輿情管理、事后評(píng)估、檔案管理3 個(gè)部分。
(1)輿情管理。輿情管理主要是突發(fā)事件發(fā)生后,企業(yè)安全管理部門對(duì)外對(duì)內(nèi)的輿情管理相關(guān)工作。當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生后,按照企業(yè)應(yīng)急響應(yīng)等級(jí)統(tǒng)一發(fā)布或確定信息發(fā)布的形式和內(nèi)容,所有員工應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)定的信息發(fā)布紀(jì)律,不應(yīng)擅自對(duì)外發(fā)布事故災(zāi)害相關(guān)信息;企業(yè)安全管理部門收集完整的信息和專業(yè)見證資料,協(xié)助媒體以客觀公正的角度報(bào)道事實(shí)真相,維護(hù)與媒體和公眾的良好關(guān)系。
(2)事后評(píng)估。事后評(píng)估主要是突發(fā)事件處理后期及處置結(jié)束后,企業(yè)安全管理部門對(duì)應(yīng)急管理的事后處置工作。在事故處理后期,企業(yè)安全管理部門對(duì)事故的起因、過程、性質(zhì),人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失等情況進(jìn)行調(diào)查,提交事故調(diào)查報(bào)告(包括對(duì)事故責(zé)任的處理意見和將來對(duì)同類事故的防范措施)。應(yīng)急處置結(jié)束后,對(duì)原事故應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行評(píng)估和完善,對(duì)事故管理工作中做出突出貢獻(xiàn)的先進(jìn)集體和個(gè)人給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)遲報(bào)、謊報(bào)、瞞報(bào)和漏報(bào)事故重要情況或事故管理工作中有其他失職、瀆職行為的,給予相應(yīng)處分,構(gòu)成犯罪的,依法追究刑事責(zé)任。
(3)檔案管理。檔案管理將整個(gè)事故過程中所有收發(fā)信息、領(lǐng)導(dǎo)批示、事故調(diào)查報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)錄像、圖片等材料整理歸檔,總結(jié)事故處理過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
隨著露天煤礦智能化建設(shè)推進(jìn),5G、無人駕駛卡車、遠(yuǎn)程電鏟等裝備的應(yīng)用,露天煤礦正逐漸向設(shè)備自動(dòng)化、開采無人化邁進(jìn)。在該過程中,人的參與會(huì)越來越少,設(shè)備的自動(dòng)控制會(huì)越來越多,智能化程度會(huì)越來越高。因此,本文對(duì)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了思考。
(1)調(diào)度管理與應(yīng)急處置一體化。隨著“一張圖”等技術(shù)的應(yīng)用,露天煤礦逐漸實(shí)現(xiàn)了信息的綜合管控,將整個(gè)采礦活動(dòng)的所有相關(guān)專業(yè)信息集成到一個(gè)系統(tǒng)中,進(jìn)行在線處理和協(xié)同工作。應(yīng)急管理工作也可與現(xiàn)有生產(chǎn)管理調(diào)度系統(tǒng)相融合,在事故災(zāi)害發(fā)生后,系統(tǒng)無縫切換到應(yīng)急管理調(diào)度模式,當(dāng)前時(shí)刻的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備信息可同時(shí)展示在系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)多部門多層次數(shù)據(jù)共享,提高礦山應(yīng)急管理的綜合分析能力和應(yīng)急響應(yīng)速度。
(2)應(yīng)急預(yù)案編制智能化。隨著自然語言處理技術(shù)、認(rèn)知與推理技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)急預(yù)案的編制也將實(shí)現(xiàn)智能化。在應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上,結(jié)合生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù),利用智能化分析算法,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,動(dòng)態(tài)分析安全風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化應(yīng)急救援處置方案。在災(zāi)害或事故后,運(yùn)用系統(tǒng)可獲得的各類信息,如事故類型、發(fā)生過程、事故后果及影響嚴(yán)重程度等,結(jié)合應(yīng)急資源數(shù)據(jù)中相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與挖掘,同時(shí)在此基礎(chǔ)上,對(duì)應(yīng)急機(jī)構(gòu)、人員、技術(shù)、裝備、設(shè)施(備)、物資、救援行動(dòng)及其指揮與協(xié)調(diào)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,提供智能化分析決策。
(3)信息安全重視高度化。遠(yuǎn)程控制、無人開采均需要通信基礎(chǔ)的支撐,露天煤礦將逐漸高度網(wǎng)絡(luò)化。與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)遭受攻擊的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。成功的攻擊者可以操縱、遠(yuǎn)程控制,甚至摧毀裝置,在某些特定時(shí)期,甚至可能制造影響國(guó)家重大安全的事件[16]。因此,未來的應(yīng)急管理體系除了保護(hù)人員、環(huán)境和工業(yè)設(shè)施外,還必須確保信息技術(shù)安全。
(1)通過對(duì)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,對(duì)應(yīng)急管理工作中可能面臨的新挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié),主要包括新技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足、缺乏針對(duì)性應(yīng)急管理內(nèi)容、信息共享及協(xié)調(diào)能力弱導(dǎo)致事件處置流程與內(nèi)容不夠明確等3 個(gè)部分。
(2)結(jié)合露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系構(gòu)建要求,朝著構(gòu)建“優(yōu)化、協(xié)同、高效”的應(yīng)急管理體系目標(biāo),對(duì)露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系進(jìn)行了框架設(shè)計(jì),涵蓋了生產(chǎn)作業(yè)過程中對(duì)突發(fā)性危機(jī)事件的預(yù)防、監(jiān)控、處理和恢復(fù)整個(gè)環(huán)節(jié),并從應(yīng)急準(zhǔn)備與演練、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、處置管理等方面詳細(xì)介紹了體系建設(shè)內(nèi)容。
(3)未來露天煤礦無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)急管理體系將主要朝著調(diào)度管理與應(yīng)急處置一體化、應(yīng)急預(yù)案編制智能化、信息安全重視高度化的方向發(fā)展。