智慧安全+冶金安全风险探究

智慧安全+冶金安全风险探究

苏斌

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东济南 250102

摘要：近年来，一些企业开展了以信息化和智能化为主要特征的“互联网+”安全平台建设，通过基于安全管理的系统化要求和信息化手段，实现各层级安全管理数据互联互通、上下业务联动，最终形成管理规范化、动态化、决策预判化、工作高效化的智慧安全管理平台。下面本文以冶金行业安全为例就智慧安全+冶金安全风险进行简要探讨。

关键词：智慧安全；冶金安全；风险；

1冶金行业安全管理特点

1.1 生产工艺流程长

在冶金行业实际生产过程中，各车间在严格执行企业各项生产设施安全管理制度同时，保证压力容器和压力管道，包括管件和阀门；泄压和排空系统；紧急停车系统；监控、报警系统；联锁系统等设备设施运行安全可靠、完整。工业操作涉及到了能源化工、机械加工、钢坯轧制以及汽车铁路运输等环节,这些生产作业具有流程较长、操作覆盖范围广且空间跨度大等特点。

1.2 工艺复杂

在冶金工业生产期间,通常包含着很多物理变化与化学变化。常见的金属沸点一般都可以达到1000~2000℃,整个生产过程会伴随着高压与高温,现场转动设备较多。

1.3 仪表设备种类繁多

冶金工业生产离不开大型机械设备的支持,在各种设备与机械装置运行过程中,通常都需要相关检测设备和电气设备给予支持。但是在主客观因素的影响下,冶金企业冶炼设备与机械装置都会出现各种各样的问题,并且冶金操作人员经常会操作一些体积较大的设备,导致工作人员面临着较高的技术要求,一旦操作失误就会造成十分严重的安全事故问题。正是由于冶金行业生产具备以上几种特点,所以面临的风险因素较多,很容易发生化学反应以及工业原料泄漏问题,在处理期间就会造成很大的困扰,从而留下了诸多安全隐患。尤其是在强酸、强碱等腐蚀性液体处理过程中,必须要有完善的管理体系和使用流程支持。

2冶金安全风险智慧化管控问题与对策

通过调研发现，平台建设尚存在以下三方面问题：一是风险辨识精准度不够、风险研判不及时；二是安全风险数据的关联性及其对管控的价值挖掘不充分；三是信息采集重复、漏采、滞后，资源共享共用、数据与应用融合度不高，存在“信息孤岛”状况。为此，笔者提出以下解决思路：第一，以风险点高风险工艺、高风险设备、高风险物品、高风险场所、高风险作业（以下简称“五高”风险）为支点，运用风险管理技术实施风险辨识精准化；第二，建立企业风险数据库、图谱库，绘制企业区域网格化安全风险等级分布图，对风险实行智能化预警；第三，运用物联网、大数据、知识图谱、智慧识别、5G、数字孪生、人工智能等现代技术，打通“数据孤岛”，实现远程化、智慧化管控，全面提升安全风险的实时监测、超前预警、快速感知、应急处置和系统评估能力。

2.1“5+1+N”风险辨识评价指标体系

根据安全控制论基本原理，单元安全风险水平取决于单元内固有风险（H）及其管控（C）的相互作用，同时考虑系统的动态特性，其风险水平状况将受到单元内相关动态指标的扰动。“5+1+N”风险指标体系主要包括单元风险点固有风险指标（5）、单元风险管控指标（1）以及若干动态指标（N）三部分组成。单元风险点“五高”风险固有指标（5）表征单元风险点后果严重度属性，单元风险管控指标（1）表征单元风险发生可能性属性，单元动态指标（N）表征对风险的扰动属性。

这里，“5+1+N”风险指标计量模型具体介绍如下。（1）单元风险点“五高”风险指标量化（5）中，固有危险指数（h）受“五高”风险因素影响：①高风险设备：表征为设备本质安全化水平；②高风险工艺：表征为监测监控失效率水平；③高风险物品：表征为物质危险性；④高风险场所：表征为场所人员风险暴露；⑤高风险作业：表征为作业危险性。

风险点固有危险指数（h）定义为：h=hsMEK1K2式中：

hs——高风险设备固有危险指数；

M——高风险物品物质危险指数；

E——高风险场所人员暴露指数；

K1——高风险工艺修正系数；

K2——高风险作业危险性修正系数。单元固有危险指数（H）定义为单元内若干风险点固有风险的组合为单元固有风险。根据安全控制论原理，单元固有危险指数为若干风险点固有危险指数的场所人员暴露指数加权累计值。

Ei——单元内第i个风险点场所人员暴露指数；

F——单元内各风险点场所人员暴露指数累计值；

n——单元内风险点数。（2）单元风险频率指标（1）采用单元安全生产标准化分数来衡量单元固有风险初始引发事故的概率。以单元安全生产标准化得分百分比的倒数作为单元高危风险管控频率指标。

即单元初始高危风险管控频率为：G=100/v式中：

G——单元初始高危风险管控频率；

v——安全生产标准化自评/评审分值。（3）单元现实风险动态修正指标（N）主要包括高危风险监测特征修正指标、安全生产基础管理动态指标、特殊时期指标、高危风险物联网指标和自然环境指标等。

2.2“五高”风险的智慧化管控实施

第一，安全风险实时动态评估与趋势研判。结合“五高”风险评估模型，提取高风险工艺、设备、物品、场所及岗位的要素数据、动态要素数据、安全管理数据，实现风险（源）点─单元─企业区域网格的3层风险实时动态评估分级。同时分析挖掘风险数据之间的关系，结合安全风险趋势分析模型，实现对其风险趋势的研判分析。第二，安全风险智慧监控。区域风险一张图全景监控：将区域内安全生产风险分级情况与区域地理分布融合，以GIS（地理信息系统）专题分析方式，在地图上按照风险等级，用四色图和符号标记，形成区域风险“一张图”，可视化展示安全生产风险等级。这里区域风险四色图管理，据风险评估结果，应用GIS，自动将不同等级地理坐标风险标识。同时能实现危险（有害）因素排查辨识清单、风险分级管控清单、承诺卡、应急卡、风险告知卡等信息快速调用。重大风险（点）监测，即展示重大风险（源）点（包括重大危险源、消防重点部位及部分要害、防爆区域、危险作业、部分高风险作业活动）的设施和作业活动实时数据和预警、可燃有毒气体数据及预警、工艺安全参数监测预警、监控视频、联锁条件等监测信息。高危作业视频实时监控，采用机器视觉、定位技术、模式识别和智能分析技术等动态感知高危作业（检修作业）操作等关键岗位的作业人员行为，对人员常规不安全行为进行视频AI人工智能识别与分析。第三，安全风险超前预警与一键溯源。关键监测指标预警，指系统通过数据比对、关联分析等方法，提取超阈值报警等异常监测数据，自动生成预警信息，关键监测指标预警信息分级推送。风险等级预警，即系统通过风险评估结果，确定现实风险预警等级后，自动生成预警信息，智能生成预警信息推送方案。第四，典型应用场景。运用BIM技术，VR视频技术，搭建镍铁冶炼车间数字孪生模型，实现在数字孪生模型中展示镍铁冶炼实体车间的最新视图。通过接入/采集实时数据、非实时数据以及视频数据，实现镍铁冶炼数字孪生车间内部区域风险动态评估、研判。

2.3 应急管理智慧化

应急管理智慧化主要包括应急资源可视化、应急处置可视化、区域网格应急预案可视化3个方面。一是应急资源可视化，即GIS与重大危险源系统融合功能对接，实现在二维、三维地图中对应急资源状态、位置管理，使指挥人员通过系统能够准确地知道应急资源的分布情况和使用情况可视化。二是应急处置可视化。应急预案触发，发生突发事件时在GIS电子地图上点击事件发生区域，采用弹出窗口方式显示处置现场监控视频实时画面准确反映事故现场情况。三是区域网格应急预案可视化。结合区域网格，在电子地图呈现事故点、安全岛区域，展示预案疏散路线，高亮度显示相关应急资源，联动区域视频画面。

参考文献:

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[2] 王雷.冶金企业安全生产管理人员的素质培养及提高建议[J].世界有色金属,2021(19):141-142.

[3] 刘瑜昆.安全生产标准化对冶金企业安全生产影响[J].中国金属通报,2021(09):112-113.