智能安全頭盔在石化行業的應用

論國柱，葉洋

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智能安全頭盔在石化行業的應用

論國柱，葉洋

（中海油信息科技有限公司，廣東 深圳 518000）

在石化行業迅速發展的今天，石化行業的安全問題也廣受人們的關心。石化行業的安全問題主要包括事故防范不夠、從業人員安全意識不夠、管理缺失等幾個方面。智能安全頭盔的推行，能夠有效解決這些問題，能夠提供一站式的安全問題解決方案。

頭盔；石化行業；安全意識；定位技術

石化行業在長期以來都是我國國民經濟中一個非常重要的部分，同時，隨著石化行業的發展和壯大，安全問題也日益突顯出來。在生產過程中，能否保證在安全問題發生前做到對工作人員發出準確預警，引導處在危險區域的從業者迅速采取緊急措施，達到避免或降低事故損失、減少人員傷亡的目的，這是石化行業在生產安全、應急管理方面迫切需要解決的問題。在石化行業中，物料種類多樣，儲存的能量巨大，多數具有易燃易爆的特性，在物料的堆放區，從業人員的安全操作和行為變得尤為重要[1]。

1 人工智能與石化行業

人工智能指的是用科技的手段模擬人類處理問題的方式，或是對于人類思考的一種延伸。在未來的一段時間之內，人工智能將不斷地普及到人類生活的各個層面中來，大規模地取代人類實現智能化操作和管理。將人工智能與石化行業的特殊性質結合起來，確保人員和設備的安全。

石油化工產業主要是對石油和天然氣等能源物質進行進一步的加工和處理，處理過程中包含物理技術處理和化學技術處理，處理的最終目的是生產出人類需要的物質。在石油開發的一整套過程中不難發現，石化行業的生產特點是具有較高的風險和危險，能夠在高投入的同時實現高回報。因其具有的高風險性和高危險性，石油化工行業當中對于人員操作的熟練程度、謹慎程度都有較高的要求。

2 我國頭盔行業研發現狀

在目前我國的頭盔公司中，對于頭盔的研發依然停留在物理保護方面，這類型的頭盔主要是提高佩戴者的抗擊打能力，屬于第一代頭盔。部分的研究公司看到了頭盔更新換代的契機，在頭盔的研發加入了無線通訊以及智能報警的功能，這種智能頭盔能夠利用現代科技實現頭盔的多功能利用。將以往的功能頭盔轉換為智能頭盔方興未艾，正是目前頭盔研發公司的主要方向。智能安全頭盔本身作為一個獨立的系統，在原有的功能頭盔上進行改造，讓其變得智能卻不改變原有的性能。如今的智能安全頭盔不僅擁有卓越的安全性能，還具備通信能力和傳感能力，可以實現點與點之間的信息交流和傳遞，形成一個完整的系統[2]。

3 智能頭盔技術運用

3.1 識別技術

近年來，智能識別技術和傳感技術飛速發展，非接觸類型的識別技術正在不斷地融入到各類型的設備當中。其中，二維碼技術因其特有的優勢脫穎而出，成為了各個領域中應用最廣范的識別技術。利用二維碼技術對從業者的信息進行綁定，在安裝安全系統時將這些信息統一寫入系統中，智能安全頭盔能夠通過對二維碼的識別，從而確定從業者的信息，實現人員考勤、換崗等流程智能化。

3.2 定位技術

在無線通訊技術和智能移動終端的大規模研發和使用中，為用戶提供位置服務的設備越來越多，當下主流的定位技術有3類，即衛星定位技術、基于網絡的定位技術和感知定位技術。在智能安全頭盔的應用當中，衛星定位技術和網絡定位技術能夠實現快速、精確的人員定位。利用GPS技術、AGPS技術相互協助，能夠全天候、高精度、自動化、迅捷地實現戶外位置確定。

4 智能安全頭盔系統的應用

在各類工業設備智能化的今天，人員管理智能化越來越成為行業的需求，在可穿戴設備當中，比較符合石化行業要求的便是智能頭盔。頭盔在石化行業當中一直是必須穿戴的設備，但目前的頭盔只是一個普通的防具，不能為從業人員提供更多的防范功能。將頭盔與物聯網結合，實現人員管理和安全保障的雙重結合，能夠給石化行業從業人員的管理帶來新的變革。智能安全頭盔系統集成了人員定位、數據傳輸和身份識別模塊，通過身份識別模塊能夠將智能頭盔與從業者的信息結合起來，通過數據傳輸模塊將人員的定位、考勤和安全等信息傳送到監控平臺，能夠實時實現對從業人員的管理，在安全管理和安全生產方面起著非常大的作用。

4.1 一站式的安全問題解決方案

4.1.1 防范事故于未然

智能安全頭盔能夠對從業人員進行精準定位和分析，對于在危險區長期停留或出現區域誤闖的情況，能夠及時發出警報。石化生產裝置相對復雜，石化產品通常是液體或氣體，相對容易發生泄漏或揮發的情況，而石化行業中的生產裝置往往都處于高溫或高壓狀態。通過物聯網的連接，能夠將智能安全頭盔與工業園區內的各類設備結合起來，當生產設備處于異常狀態時，將這一信息及時傳輸到附近的從業者所佩戴的智能安全頭盔上，能夠為預防事故發生創造出寶貴的預警時間。同時，對于存放高危物品的廠房或者倉庫，通過對智能安全頭盔的定位信息收集，能夠及時警示長時間逗留的人員，避免因為人員誤闖禁區而出現安全事故。智能安全頭盔能夠在石化工業園的特殊環境中運作，能夠對生產場所的人員進行識別、定位、跟蹤和區分，能夠對生產工作人員的異常行為提前預警，進而阻止危險行為的發生。

4.1.2 協助管理，降低風險

對化工行業當中事故的原因進行分析發現，最為突出的是管理上的缺失和不完善，具體如表1所示。

表1 化工行業事故原因分布表

事故原因死亡人數/人比例/（%） 缺乏安全或者保險裝置815.38 光線不足11.92 通風不良11.92 設計缺陷23.85 缺少工作規章制度47.96 工作組織管理不當59.62 工作現場安全檢查不足35.77 違反操作規定和工作紀律2548.08 管理制度不完善35.77

根據數據調查顯示，從業人員的違規操作是導致事故發生的主要原因，接近50%的事故起因為從業人員違反了操作規定和工作紀律。針對于此，智能安全頭盔能夠在管理工作人員方面起到協助作用，當工作人員在操作設備時，智能安全頭盔的無線通訊技術能夠通過物聯網技術將這些信息反饋到園區管理平臺，及時發現危險操作，盡早處理，避免事故的發生。同時，可顯示廠區作業人員的行蹤，能夠確保作業人員準時、準確地完成工作。能夠及時發現在規定時間內沒有準時到崗就位的人員，或發現檢測作業人員沒有在特定區域內工作的情況，確保廠內的工作不遺漏，檢查設備不走過場。在此情況下，一方面能夠讓從業人員自檢工作；另一方面，也能讓管理者在檢查工作以及組織生產的過程中實現可視化生產管理流程，避免監管不到位的情況出現。

4.2 事故中的救援保障

智能安全頭盔卓越的定位系統能夠準確反映廠區工作人員的分布，在事故突發或演練中，能夠在人員疏散和管理方面提供巨大的幫助。根據社會調查顯示，當發生安全事故時，人員的定位和事故區域情況是救援的主要難點。在2015年發生的天津港危險品倉庫特大火災事故中，因為對港內人員的具體位置和生命跡象不清晰，救援難度相對增大，只能地毯式地搜尋幸存者，距離救援通道較遠的地區搜尋較為緩慢，這對于事故的處理非常不利。智能安全頭盔的推廣和使用，能夠有效解決人員定位和生命跡象判斷的問題。智能安全頭盔能夠利用GPS、AGPS系統進行準確定位，還能通過基于IEEE802.11協議的WiFi、藍牙、RFID等輔助手段，將事故場地的受困人員定位信息傳遞出來。從人員疏散通道的確定到人員避險場所的安排，從危險區域人員的逃生指引到人員搜救作業的開始，智能安全頭盔都能夠提供定位信息。同時，因為智能安全頭盔能夠確定佩戴者的信息，在事故突發情況下，根據佩戴者的信息進行精準救援，節省時間和人力物力。

4.3 高度集成的安全裝備

智能安全頭盔能夠將工卡、安全帽、門禁卡、定位器和通訊工具集成為一體，有效地減少從業人員攜帶的裝備數量，減輕作業負擔。同時，高度集成這些功能的同時，還能使操作更加方便和簡潔，滿足不同文化水平的化工從業者需求，實現全廠共用一個安全系統的目標。

［1］劉天佳，于兆勝.鉆井作業現場風險評價［J］.石油化工安全環保技術，2013（02）：39-42，69.

［2］張成.基于多源信息融合的智能消防頭盔關鍵技術研究［D］.上海：東華大學，2016.

2095－6835（2018）21－0156－02

TS941

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.156

〔編輯：張思楠〕