企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計研究

呂樹進(jìn) 呂昤芳

（1.保定學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機系，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，河北 保定 071001）

企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計研究

呂樹進(jìn)1呂昤芳2

（1.保定學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機系，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，河北 保定 071001）

建立企業(yè)生產(chǎn)安全預(yù)警系統(tǒng)是企業(yè)實現(xiàn)安全管理的迫切需要。本文針對傳統(tǒng)安全管理的弊端，在吸納現(xiàn)代安全管理理念的基礎(chǔ)上，分析了預(yù)警基本理論、預(yù)警系統(tǒng)的基本原理和工作流程，并結(jié)合我國企業(yè)的安全生產(chǎn)實際狀況，研究了預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計方案，包括設(shè)計思想、設(shè)計目標(biāo)、總體架構(gòu)和功能設(shè)計，重點研究了預(yù)警指標(biāo)的選取、預(yù)警模型的構(gòu)建及預(yù)警指數(shù)生成。

安全生產(chǎn)；預(yù)警系統(tǒng)；設(shè)計

安全生產(chǎn)工作作為我國建設(shè)和諧社會的重要工作之一，一直受到各級政府的高度重視。傳統(tǒng)的安全管理多是靠經(jīng)驗和直觀檢查。這種管理方式重在事故管理，圍繞事故本身做文章，往往在事故發(fā)生后研究事故成因，以吸取事故經(jīng)驗教訓(xùn)，且對安全生產(chǎn)狀態(tài)和形勢缺乏定量評判，無法體現(xiàn)“預(yù)防為主”的思想。

在企業(yè)的安全生產(chǎn)工作中要貫徹預(yù)防為主的原則，即建立科學(xué)的管理制度，使用先進(jìn)的技術(shù)手段，及時發(fā)現(xiàn)、減少并防止生產(chǎn)者的不安全行為和“物”的不安全狀態(tài)，減少和防止事故的發(fā)生，真正做到防患于未然。安全生產(chǎn)預(yù)警管理系統(tǒng)能夠滿足企業(yè)安全生產(chǎn)管理的迫切需求，系統(tǒng)可以對企業(yè)安全生產(chǎn)狀況作出科學(xué)、綜合、定量的判斷，提高監(jiān)管部門、生產(chǎn)單位的安全生產(chǎn)管理能力，切實保護(hù)群眾的生命財產(chǎn)安全。

2014年5月，國家安監(jiān)總局印發(fā)了《冶金等工貿(mào)行業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》，明確要求申請安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化一級的企業(yè)，需按照此標(biāo)準(zhǔn)建立并運行預(yù)警系統(tǒng)［1］。因此，無論從企業(yè)現(xiàn)實需求還是政府的要求來看，建設(shè)全面的企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)都十分必要和迫切。通過安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)，對企業(yè)安全生產(chǎn)狀況做出科學(xué)、綜合、定量的判斷分析，為合理分配安全資源，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，及早確定隱患排查治理重點，為企業(yè)安全生產(chǎn)決策、安全評價等工作提供依據(jù)［2-4］。

1 預(yù)警系統(tǒng)概述

1.1 預(yù)警系統(tǒng)的定義

預(yù)警是指在事故發(fā)生前進(jìn)行預(yù)先警告，即對將來可能發(fā)生的危險進(jìn)行事先預(yù)報，提請相關(guān)當(dāng)事人注意。防患于未然是安全生產(chǎn)管理的關(guān)鍵，及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，及時采取預(yù)防措施，可以減少安全事故的發(fā)生。

預(yù)警機制是指根據(jù)已獲得的信息，通過邏輯分析判斷推導(dǎo)出當(dāng)前的狀態(tài)，能靈敏、準(zhǔn)確地告示危險前兆，并能及時提供警示，使相關(guān)人員能采取相應(yīng)措施的一種制度。預(yù)警機制的作用在于超前反饋、及時布置、防風(fēng)險于未然，最大限度地降低事故發(fā)生對生命造成的侵害、對財產(chǎn)造成的損失。

筆者把安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)概括為：綜合運用管理學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、預(yù)測技術(shù)及事故致因理論等多學(xué)科理論和方法，在全面辨識反映企業(yè)安全生產(chǎn)狀態(tài)的指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過對隱患排查、安全事故、安全教育、應(yīng)急管理等日常數(shù)據(jù)的量化分析，對企業(yè)安全生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行診斷，及時發(fā)布安全生產(chǎn)預(yù)警信息，并對企業(yè)安全生產(chǎn)形勢進(jìn)行預(yù)測評估的決策支持系統(tǒng)。

1.2 預(yù)警系統(tǒng)的工作流程

預(yù)警系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。首先，篩選建立預(yù)警指標(biāo)和預(yù)警模型；其次，在收集預(yù)警所需的日常安全管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行指數(shù)測算；最后，生成安全預(yù)警指數(shù)圖和預(yù)警報告。

圖1 預(yù)警系統(tǒng)工作流程原理圖

2 預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1 設(shè)計思想與系統(tǒng)目標(biāo)

預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計思想：以日常隱患排查工作為主線，以日常安全管理為基礎(chǔ)，通過安全管理過程的閉環(huán)管理，有效集成并提煉企業(yè)內(nèi)部分散的各專業(yè)、維度安全生產(chǎn)狀態(tài)信息，形成一定時期內(nèi)對安全生產(chǎn)有影響程度的綜合預(yù)警指數(shù)[5]，直觀地反映企業(yè)內(nèi)各部門在安全管理各環(huán)節(jié)的管理執(zhí)行情況，為企業(yè)安全生產(chǎn)決策提供依據(jù)。

2.1.1 數(shù)據(jù)采集。在企業(yè)生產(chǎn)過程中，每個員工都是安全生產(chǎn)的參與者，企業(yè)應(yīng)建立覆蓋全員、班組、車間、部門的數(shù)據(jù)采集和上報系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集內(nèi)容應(yīng)根據(jù)各預(yù)警指標(biāo)制定。同時，將控制系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控、傳感器等采集的實時數(shù)據(jù)與本系統(tǒng)對接，可以實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度和實效性。

2.1.2 預(yù)警信息發(fā)布。系統(tǒng)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，計算出企業(yè)的安全運行狀態(tài)，安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)圖采用曲線圖的方式呈現(xiàn)，直觀表征安全生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。當(dāng)超過某一閾值時，圖形可通過信號燈或顯著顏色等及時報警，向全體員工公布。同時，生成安全生產(chǎn)預(yù)警報告，發(fā)送給安全管理人員及主管領(lǐng)導(dǎo)，為管理層決策提供參考。

2.1.3 問題整改。企業(yè)各部門應(yīng)在收到預(yù)警指數(shù)圖和預(yù)警報告后，及時制定、落實整改措施，完成問題整改，并在系統(tǒng)中及時上報，保證預(yù)警系統(tǒng)的閉環(huán)管理。

2.2 總體架構(gòu)系統(tǒng)總體架構(gòu)分為四個層次，分別是支撐層、系統(tǒng)管理層、業(yè)務(wù)層、決策層。系統(tǒng)主要用戶分三類：系統(tǒng)管理員、基層業(yè)務(wù)人員和企業(yè)管理決策人員。①支撐層：系統(tǒng)運行的軟硬件、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)環(huán)境。②系統(tǒng)管理層：面向系統(tǒng)管理員用戶，實現(xiàn)系統(tǒng)的配置、管理和維護(hù)功能。③業(yè)務(wù)層：面向基層安全人員，實現(xiàn)企業(yè)日常安全管理工作。④決策層：面向企業(yè)管理決策人員，實現(xiàn)對本企業(yè)安全數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計、預(yù)警指數(shù)計算、預(yù)警報告及安全形勢評估等功能。

2.3 功能劃分

系統(tǒng)功能主要包括安全生產(chǎn)基礎(chǔ)信息管理子系統(tǒng)、日常安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、安全預(yù)警與決策支持子系統(tǒng)及系統(tǒng)管理與維護(hù)子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)。

①安全生產(chǎn)基礎(chǔ)信息管理子系統(tǒng)。建立企業(yè)安全生產(chǎn)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為安全預(yù)警、預(yù)測提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

②日常安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)。實現(xiàn)預(yù)警指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集，主要包括隱患排查和治理、安全教育培訓(xùn)、安全事故管理、應(yīng)急管理及設(shè)備檢修等子模塊。

③安全預(yù)警與決策支持子系統(tǒng)。在預(yù)警模型基礎(chǔ)上，根據(jù)日常安全管理數(shù)據(jù)，計算得到安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)圖，并生成安全生產(chǎn)趨勢圖。

④系統(tǒng)管理與模型維護(hù)子系統(tǒng)。對系統(tǒng)和模型進(jìn)行管理和維護(hù)，包括用戶權(quán)限管理、日志管理、系統(tǒng)配置及模型維護(hù)等功能。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 預(yù)警指標(biāo)體系

3.1.1 預(yù)警指標(biāo)選取原則。預(yù)警指標(biāo)應(yīng)能描述和表征出某一段時間企業(yè)生產(chǎn)安全各個方面的狀況及變化趨勢，由動態(tài)和靜態(tài)指標(biāo)相結(jié)合，應(yīng)具有科學(xué)性、系統(tǒng)性、動態(tài)性、可量化、獨立性及可對比性等原則。

3.1.2 預(yù)警指標(biāo)確定。企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身安全生產(chǎn)管理特點選取合適的預(yù)警指標(biāo)，應(yīng)從人、物、環(huán)境、管理及事故等5個因素進(jìn)行預(yù)警指標(biāo)篩選，企業(yè)可參考指標(biāo)見表1。

3.1.3 其他指標(biāo)。企業(yè)可根據(jù)自身具體情況，自行增加其他預(yù)警指標(biāo)，例如：危險源狀態(tài)、安全意識、專職安全管理人員占比、外用工流動率及外用工數(shù)量等指標(biāo)項。

表1 預(yù)警指標(biāo)

3.1.4 指標(biāo)權(quán)重確定。由安全領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)企業(yè)生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)、事故情況等進(jìn)行分析，可運用AHP、Del?phi法等方法，根據(jù)不同指標(biāo)在整體預(yù)警指標(biāo)體系中的相對重要程度，確定各指標(biāo)在預(yù)警系統(tǒng)中的權(quán)重。

3.2 預(yù)警模型建立

通過預(yù)警指標(biāo)量化值及其指標(biāo)權(quán)重，建立數(shù)學(xué)模型。常用的安全預(yù)警模型方法有線性加權(quán)和法、模糊綜合評判法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集理論、支持向量機及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等。可以采用簡單易行的線性加權(quán)和法，得出安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)值。計算公式為：

式（1）中：SPI表示企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)（Safety Precaution Index）；Ii表示企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警指標(biāo)，i=1,2…,n；Wi表示各指標(biāo)所對應(yīng)的權(quán)重，i=1，2，…,n。

另外，有利于事故預(yù)防、安全管理的指標(biāo)項在公式中屬于負(fù)向的系數(shù)；不利于事故預(yù)防、安全管理的指標(biāo)項在公式中屬于正向的系數(shù)。

3.3 預(yù)警指數(shù)圖

根據(jù)實際情況，企業(yè)安全生產(chǎn)管理人員可將安全生產(chǎn)狀態(tài)劃分為不同等級，如可分為安全、警告、危險、高危四個等級。在將生產(chǎn)狀態(tài)分為四個狀態(tài)的情況下，預(yù)警閾值可用三個數(shù)值來表示，具體設(shè)置如表2所示。

表2 預(yù)警閾值設(shè)置

將不同時期預(yù)警指數(shù)標(biāo)記在二維坐標(biāo)上，可得到安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)運行圖。其中，圖橫軸表示預(yù)警周期，根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的預(yù)警周期設(shè)定，可以是周、月等，縱軸表示不同周期安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)值。通過預(yù)警閾值劃分為不同區(qū)域，并用明顯不同的顏色來區(qū)分。

4 結(jié)論及建議

預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)與實施是一個系統(tǒng)工程，涉及組織、人員、制度、管理及技術(shù)等多種因素。在企業(yè)中建立完善的安全生產(chǎn)預(yù)警機制，還需要做好以下幾方面工作。

①完善安全生產(chǎn)責(zé)任體系，落實安全監(jiān)督管理責(zé)任，強化對生產(chǎn)過程的管理和控制，形成定期對預(yù)警要素進(jìn)行辨識、評估、預(yù)警信息發(fā)布機制。強化安全生產(chǎn)的全員、全過程、全方位管理，健全應(yīng)急機制，實現(xiàn)超前管理。

②強化全員參與意識。安全預(yù)警工作需要全方位的信息采集，數(shù)據(jù)來源于日常工作，做到隱患排查工作常態(tài)化，通過安全培訓(xùn)、學(xué)習(xí)交流提高員工發(fā)現(xiàn)問題的能力，互相排查和自檢，及時發(fā)現(xiàn)問題，并分享自己的發(fā)現(xiàn)。

③加強安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，不僅可以落實企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，而且能規(guī)范和提高從業(yè)人員的安全操作技能，從整體上提高企業(yè)安全生產(chǎn)素質(zhì)。此外，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)也是企業(yè)安全生產(chǎn)信息化和預(yù)警系統(tǒng)運行實施的前提和基礎(chǔ)。

［1］ 國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知（國發(fā)〔2010〕23號）［EB/OL］.（2010-07-19）［2017-10-09］.http://www.wwwauto.com.cn/HYfgzc/AQSC/2010/GF-2010-23.htm.

［2］ 薛劍光.安全生產(chǎn)監(jiān)督與管理的量化表達(dá)方法研究［D］.長沙：中南大學(xué)，2010.

Design of Early-Warning System for Enterprise Safety Production

Lv Shujin1Lv Lingfang2
（1.Department of Mathematics and Computer Science,Baoding University，Baoding Hebei 071000;2.Urban and Rural Construction Institute,Agricultural University of Hebei，Baoding Hebei 071001）

The establishment of enterprise production safety warning system is an urgent need for enterpris?es to achieve safety management.In view of the disadvantages of traditional safety management,the basic principles of early warning and the basic principle and workflow of early warning system are analyzed on the basis of absorbing the concept of modern safety management.Combined with the actual situation of Chi?na's safety production enterprises,including the design,research of the early warning system:design idea,design objectives,architecture and functional design,focus on the construction of early warning model selec?tion,early warning indicators and early warning index generation.

safety production；early warning system；design

TD607

A

1003-5168（2017）11-0065-03

2017-10-09

河北省科技計劃項目“物聯(lián)網(wǎng)在城市管理中的應(yīng)用研究”（12450320）。

呂樹進(jìn)（1967-），男，碩士，高級實驗師，研究方向：計算機應(yīng)用。