石化企業(yè)基于防爆手持終端的HSE管理移動應(yīng)用平臺研發(fā)

李千登，董平軍，施紅勛，穆 波，張會增（.中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院，山東　青島6607；.中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東　青島66580）

石化企業(yè)基于防爆手持終端的HSE管理移動應(yīng)用平臺研發(fā)

李千登1，董平軍1，施紅勛1，穆 波1，張會增2
（1.中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院，山東青島266071；2.中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東青島266580）

隨著中國石化HSE管理系統(tǒng)在各企業(yè)的推廣運行，部分功能無法滿足企業(yè)現(xiàn)場監(jiān)管及領(lǐng)導(dǎo)決策支持需求，因此需要借助物聯(lián)網(wǎng)、無線定位、3G無線網(wǎng)絡(luò)等先進的信息技術(shù)，對石化企業(yè)HSE管理系統(tǒng)現(xiàn)有功能進行延伸。設(shè)計了軟硬件配套的信息化解決方案并建立了移動應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺，其功能包括移動作業(yè)票證簽發(fā)、移動HSE檢查、移動HSE知識學(xué)習(xí)、移動決策支持等內(nèi)容，同時研制開發(fā)了對應(yīng)的防爆手持移動終端，為石化總部和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、基層管理人員及崗位操作員工提供了有效的管理工具，提升了企業(yè)的HSE管理水平。

石化企業(yè)；HSE管理；移動應(yīng)用平臺；防爆手持終端；現(xiàn)場監(jiān)管；決策支持

當前，國內(nèi)外的石油石化公司都在積極推進HSE管理的信息化建設(shè)，用信息化手段和工具提升企業(yè)的HSE管理已經(jīng)得到了國內(nèi)外石油石化企業(yè)的一致認同。中國石化于2007年開始建設(shè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的HSE管理信息系統(tǒng)，目前已完成了系統(tǒng)前三期的建設(shè)工作，實現(xiàn)了HSE管理信息系統(tǒng)在42家企業(yè)的上線運行。HSE管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，促進了石化企業(yè)HSE管理由傳統(tǒng)管理模式到信息化管理的轉(zhuǎn)變，由結(jié)果管理到過程管理的轉(zhuǎn)變，由粗放管理到精細管理的轉(zhuǎn)變，由局部管理到全員管理的轉(zhuǎn)變［1-3］。

隨著中國石化HSE管理系統(tǒng)在各板塊的全面推廣，在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有系統(tǒng)功能無法滿足管理人員隨時隨地掌握HSE關(guān)鍵信息以及生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)監(jiān)管需求，這就需要借助當前最新的物聯(lián)網(wǎng)、電子標簽、無線定位技術(shù)和3G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研發(fā)移動終端及相應(yīng)的應(yīng)用程序，滿足現(xiàn)場防爆及非固定場所辦公要求，并建立HSE管理移動應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺，強化現(xiàn)場管理，為領(lǐng)導(dǎo)移動管理提供支撐。

1　系統(tǒng)設(shè)計目標及技術(shù)實現(xiàn)

1.1系統(tǒng)設(shè)計目標

石化企業(yè)HSE管理移動應(yīng)用平臺的設(shè)計目標是圍繞領(lǐng)導(dǎo)層管理決策需求及生產(chǎn)現(xiàn)場HSE監(jiān)管實際，設(shè)計HSE管理移動應(yīng)用業(yè)務(wù)場景和模型，實現(xiàn)面向領(lǐng)導(dǎo)的移動決策支持以及面向現(xiàn)場的移動作業(yè)許可管理、移動HSE檢查、移動HSE知識學(xué)習(xí)等功能。依據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計，同時定制滿足功能的移動手持終端［4-10］，滿足現(xiàn)場防爆要求，支持射頻掃描、定位、拍照等技術(shù)，在保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性和可擴展性的前提下，建立基于HSE管理系統(tǒng)的軟硬件配套的移動應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺，形成不固定工作場所的應(yīng)用場景的信息化解決方案，實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)管關(guān)口遷移和信息實時獲取，加速管理流程。作為中國石化HSE管理系統(tǒng)的延伸，在功能和技術(shù)上保持了與系統(tǒng)的無縫銜接，可以自由實現(xiàn)在服務(wù)器端與手持移動終端之間的數(shù)據(jù)上傳下載。

1.2技術(shù)實現(xiàn)

由于石化企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場多是易燃易爆場所，對電氣設(shè)備有防爆要求，普通的移動終端無法在危險區(qū)域使用，因此針對這一特點，按照危險區(qū)和安全區(qū)的劃分，提出了移動應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)，如圖1所示。防爆手持移動終端性能參數(shù)見表1。

圖1　移動應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)Eig.1 Technical architecture of mobile application

表1　防爆手持移動終端性能參數(shù)Table 1 Performance parameters of the handheld blastproof terminal

2　業(yè)務(wù)功能及模型設(shè)計

2.1移動作業(yè)許可管理子系統(tǒng)

移動作業(yè)許可管理子系統(tǒng)業(yè)務(wù)設(shè)計依據(jù)中國石化現(xiàn)有制度規(guī)定，針對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)許可票證簽發(fā)和管理要求，強化作業(yè)許可票證的開票、安全措施落實確認、簽發(fā)以及重大作業(yè)安全確認等關(guān)鍵流程節(jié)點，取代目前企業(yè)使用的紙質(zhì)作業(yè)票，實現(xiàn)作業(yè)許可票證辦理的全過程的電子化，并利用技術(shù)手段實現(xiàn)作業(yè)許可辦理的“定人員、定位置、定時間和定單位”，從而進一步規(guī)范石化企業(yè)作業(yè)許可票證的操作流程。

移動作業(yè)許可業(yè)務(wù)管理模型如圖2所示，通過手持移動終端辦理電子票證的主要步驟如下:

（1）開票:企業(yè)各級作業(yè)許可證辦理人員既可通過HSE管理系統(tǒng)作業(yè)許可模塊，或者直接在手持移動終端實現(xiàn)用火、受限空間、臨時用電、高處、破土、放射等各種作業(yè)票票面基礎(chǔ)信息的錄入，進行危害識別，添加相應(yīng)的安全措施，完成開票。

（2）現(xiàn)場簽發(fā):作業(yè)票填寫完成后，在作業(yè)活動開始前票證辦理人員將手持移動終端帶到現(xiàn)場，由相關(guān)人員在手持移動終端上進行作業(yè)許可票證的簽發(fā)，其簽發(fā)筆跡可作為電子記錄保存在系統(tǒng)中。通過定位技術(shù)，限定作業(yè)票簽發(fā)區(qū)域，防止簽發(fā)人未到現(xiàn)場進行安全措施確認即進行簽字；將簽票時間與作業(yè)活動開始時間進行比對，防止事先開票；對于需要作業(yè)開票的施工單位及動火人，沒有通過資質(zhì)審查、教育培訓(xùn)不合格都無法開票，從源頭上制止了違規(guī)行為的發(fā)生。

圖2　移動作業(yè)許可業(yè)務(wù)管理模型Eig.2 Business model of the mobile work permit management

（3）驗收:作業(yè)票執(zhí)行結(jié)束后，作業(yè)票證辦理人員可通過移動作業(yè)許可管理子系統(tǒng)或手持移動終端對作業(yè)執(zhí)行情況進行確認，包括對沒有執(zhí)行的作業(yè)票進行撤消、對信息登記錯誤的作業(yè)票作廢、對執(zhí)行正常完成的作業(yè)票確認簽字，完成作業(yè)票的驗收。

（4）統(tǒng)計分析:系統(tǒng)提供豐富的統(tǒng)計報表，可查詢通過手持移動終端或者HSE管理系統(tǒng)登記的不同類型、不同時間段、不同級別、不同狀態(tài)的作業(yè)票，尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)異常信息，為現(xiàn)場監(jiān)管提供支持。

2.2移動HSE檢查子系統(tǒng)

移動HSE檢查子系統(tǒng)利用手持移動終端，與HSE管理系統(tǒng)檢查模塊對應(yīng)，實現(xiàn)企業(yè)HSE檢查問題登記、整改、驗收的規(guī)范化及標準化。在服務(wù)器端，主要實現(xiàn)檢查標準的維護、檢查任務(wù)的生成、檢查問題的整改和驗證以及匯總統(tǒng)計分析等功能；在手持移動終端，實現(xiàn)從管理系統(tǒng)中下載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、檢查任務(wù)等功能，并在企業(yè)檢查現(xiàn)場按照檢查任務(wù)確定的檢查內(nèi)容對現(xiàn)場設(shè)備、環(huán)境、作業(yè)條件等項目進行檢查，記錄存在的問題，并將檢查結(jié)果上傳至HSE管理系統(tǒng)。

移動HSE檢查業(yè)務(wù)管理模型如圖3所示，通過手持移動終端進行HSE檢查的主要步驟如下:

圖3　移動HSE檢查業(yè)務(wù)管理模型Eig.3 Business model of mobile HSE examination

（1）新建任務(wù):在服務(wù)器端實現(xiàn)任務(wù)管理，制定檢查任務(wù)，設(shè)置檢查時間、檢查區(qū)域和檢查要點，并可對任務(wù)狀態(tài)、完成情況、反饋問題等內(nèi)容快速查詢。其中，對檢查區(qū)域的關(guān)鍵設(shè)備的位置設(shè)置條形編碼，確保檢查到點到位；對區(qū)域內(nèi)的重點設(shè)備進行維護和分類，確保檢查標準按照設(shè)備檢查要求進行檢查整改；制定標準化任務(wù)目標，為實施標準化檢查提供依據(jù)。

（2）執(zhí)行任務(wù):將服務(wù)器端新建的HSE檢查任務(wù)或未完成整改的任務(wù)下載至移動終端，也可直接在終端新建任務(wù)。在終端打開對應(yīng)的HSE檢查任務(wù)，按照規(guī)定的檢查內(nèi)容、檢查要求，逐項檢查并確認，將檢查過程中發(fā)現(xiàn)的不符合項及時記錄并保存，并將已經(jīng)完成或部分完成的檢查任務(wù)上傳至服務(wù)器端。

（3）問題管理:實現(xiàn)檢查出來的問題整改、驗證和查詢，對檢查出來的問題進行整改或者轉(zhuǎn)發(fā)給他人繼續(xù)整改，在整改完成后填寫整改內(nèi)容，提交給驗證人進行驗證，實現(xiàn)問題閉環(huán)。

（4）統(tǒng)計報表:實現(xiàn)任務(wù)統(tǒng)計、問題統(tǒng)計等，可通過不同的查詢條件，查找不同狀態(tài)、不同原因、不同類別的問題，并按照區(qū)域、單位、部門等分類統(tǒng)計顯示。

2.3移動HSE知識學(xué)習(xí)子系統(tǒng)

移動HSE知識學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)HSE業(yè)務(wù)相關(guān)資料的收集與整理，建立HSE知識存儲庫，具體包括法律法規(guī)、標準規(guī)范、事故事件、文獻集萃等內(nèi)容，并將資料按照一定的方法和規(guī)則進行分類保存，提供相應(yīng)的檢索手段，使知識和信息實現(xiàn)有序化，提高了知識的使用效率和重復(fù)利用率，方便員工隨時隨地利用手持移動終端進行學(xué)習(xí)［11-12］。移動HSE知識學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)管理模型如圖4所示。

圖4　移動HSE知識學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)管理模型Eig.4 Business model of mobile HSE knowledge learning

2.4移動管理決策支持子系統(tǒng)

移動管理決策支持子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)層及管理層通過移動終端在任何事件、任何地點處理與HSE管理系統(tǒng)相關(guān)的業(yè)務(wù)，高效迅捷地開展工作，對于突發(fā)性事件的處理具有重要的意義，有利于提高管理效率。移動管理決策支持業(yè)務(wù)管理模型如圖5所示［13］，具體功能包括:

圖5　移動管理決策支持業(yè)務(wù)管理模型Eig.5 Business model of mobile management decision-making

（1）實現(xiàn)在手持移動終端上能夠展示HSE管理系統(tǒng)主要功能模塊的儀表盤，如 HSE檢查、作業(yè)許可等，并可進行關(guān)鍵績效指標排名，方便領(lǐng)導(dǎo)及時了解各業(yè)務(wù)模塊在企業(yè)的總體概況。

（2）實現(xiàn)在手持移動終端上按照不同類別、不同狀態(tài)展示HSE管理系統(tǒng)主要功能模塊的統(tǒng)計報表，提供餅狀圖、柱狀圖等直觀形式，方便領(lǐng)導(dǎo)展示查詢各業(yè)務(wù)模塊指定信息。

（3）實現(xiàn)通過手持移動終端下發(fā)通知、公告功能，將日常管理業(yè)務(wù)中需要告知的政策文件、培訓(xùn)通知等內(nèi)容，方便快捷下發(fā)。

（4）實現(xiàn)通過手持移動終端進行在線審批功能，并對待審批事項實時提醒，促進工作流程審批實時通暢。

（5）實現(xiàn)在手持移動終端展示HSE管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，為決策提供參考。目前系統(tǒng)中積累了海量數(shù)據(jù)，通過建立業(yè)務(wù)模型及設(shè)定邊界條件，對數(shù)據(jù)進行聚類分析、孤立點分析、趨勢預(yù)測等技術(shù)手段形成數(shù)據(jù)“資產(chǎn)”，及時從系統(tǒng)中挖掘關(guān)鍵信息，如異常風(fēng)險預(yù)警提示、人員合規(guī)性評價等內(nèi)容。

（6）實現(xiàn)信息主動推送功能，如一旦發(fā)生安全事故、環(huán)保事件，基層人員錄入后及時向手持移動終端發(fā)布，使領(lǐng)導(dǎo)不間斷掌握HSE管理動態(tài)。

3　結(jié)論與建議

目前，中國石化企業(yè)HSE管理系統(tǒng)移動作業(yè)許可模塊已經(jīng)在煉化企業(yè)現(xiàn)場上線應(yīng)用，移動HSE檢查、移動HSE知識學(xué)習(xí)、移動決策支持等功能正在設(shè)計完善中，下一步將隨著HSE管理系統(tǒng)的實施及全面推廣，促進移動業(yè)務(wù)的廣泛使用。在現(xiàn)場試點應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合當前信息技術(shù)和移動應(yīng)用的特點，得到如下結(jié)論:

（1）面向石化企業(yè)基層管理人員及崗位操作人員，建立了針對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的作業(yè)許可票證簽發(fā)、HSE檢查和HSE知識學(xué)習(xí)的移動應(yīng)用平臺，在此基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)了移動作業(yè)許可管理、移動HSE檢查和移動HSE知識學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，為石化企業(yè)深化直接作業(yè)環(huán)節(jié)的HSE監(jiān)管提供了有效的技術(shù)支撐，提高了崗位操作人員的執(zhí)行力。

（2）面向石化總部及企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層，建立了移動管理決策支持業(yè)務(wù)模型，實現(xiàn)了移動展示、在線審批等功能，通過對HSE管理系統(tǒng)各模塊業(yè)務(wù)執(zhí)行情況進行有效監(jiān)督和考核，顯著提升了工作效率。

（3）設(shè)計并研發(fā)生產(chǎn)了適用于防爆場所的手持移動終端，降低了移動應(yīng)用業(yè)務(wù)的推廣成本，有利于隨著HSE管理系統(tǒng)的推廣在石油石化企業(yè)廣泛應(yīng)用。

下一階段，HSE管理系統(tǒng)應(yīng)緊跟信息技術(shù)的發(fā)展并貼近企業(yè)HSE管理實際需要，繼續(xù)深入開展HSE監(jiān)管領(lǐng)域其他業(yè)務(wù)的移動應(yīng)用研究，為企業(yè)安全生產(chǎn)平穩(wěn)運行提供支撐。

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Research on HSE Management Mobile Application Platform for Petrochemical Enterprises Based on Handheld Blast-proof Terminal

LI Qiandeng1，DONG Pingjun1，SHI Hongxun1，MU Bo1，ZHANG Huizeng2
（1.China Petroleum&Chemical Corporation Qingdao Safety Engineering Institute，Qingdao 266071，China；2.Department of Petroleum Engineering，China University of Petroleum（Huadong），Qingdao 266580，China）

With the promotion of Sinopec HSE management system among the enterprises，partial functions cannot meet the needs of site surveillance or leadership decision-making.It is necessary to extend the existing functions of HSE management system of petrochemical enterprises with the help of advanced technologies of internet of things，wireless location and 3G wireless network.The paper designs IT solution including both the software and hardware，and builds up the mobile application service platform，which includes mobile work permit，mobile HSE check，mobile HSE knowledge studying and mobile decision-making.Meanwhile this paper develops the handheld blastproof terminal to provide management tools andimprove enterprise's management level.

petrochemical enterprise；HSE management system；mobile application platform；handheld blastproof terminal；site surveillance；leadership decision-making

X924.3

A

10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2015.05.018

1671-1556（2015）05-0102-05

2015-01-16

2015-09-01

李千登（1986—），男，碩士，工程師，注冊安全工程師，主要從事HSE管理及信息化方面的研究工作。E-mail:liqiandeng@163.com