3D可視化安全風險管控系統在核電機組的創建與實踐

□林 洋

一、3D可視化安全風險管控系統實施背景

(一)核電安全的極端重要性的客觀需要。核電機組系統及廠房建筑結構復雜，引發安全事故的安全風險因素眾多，影響關系錯綜繁復，各種風險因素引起的后果也各不相同。由于核電的社會敏感性，一旦核電站出現較大的工業安全事故，不僅會造成嚴重的人身傷害與設備損壞，還可能引起不可估量的社會反響，甚至對整個核電行業的健康發展產生深遠的負面影響，因此安全管理必須放在核電的頭等重要位置。不斷改善電站的現場安全狀況，提升安全水平，從而遏制惡性安全事故的發生是核電必須承擔的企業職責及客觀需要。

(二)追求卓越的安全管理自我提升需要。作為國家高、精、尖行業的代表，核電在諸多生產、管理領域始終走在最前沿，核電的工業安全風險管理模式與其他行業基本一致，未建立一套完整的可視化、數字化、標準化的風險管控系統。為突破固有的思維束縛，踐行秦山核電“追求卓越、超越自我”的創新理念，核電安全管理人員迫切需要利用新的科學技術手段和管理創新思維，探尋一種全新的安全管控系統，從而實現對核電站工業安全管理績效持續改進的目標。

二、成果內涵

(一)全方位的風險辨識管理，強化隱患管理新手段。全面識別了方家山機組生產現場存在的安全隱患，采用LEC安全評價法對風險點危險度進行定量評估，根據風險等級編制針對性的控制措施，提出合理有效的防護措施，對可能引發嚴重人身傷害事故的高風險作業項目進行重點監管，在常規安全管理的基礎上，風險辨識的深度、廣度方面進一步加強和優化，達到以點帶面，重點突出，可全方位對各廠房、各房間內固有設施和系統存在的安全風險進行辨識及管控。

(二)虛擬現實場景整體建立，安全信息呈現立體化。對方家山機組所有廠房進行了3D建模，結合虛擬現實場景，在模型中對辨識的每一個風險點進行精準定位。通過虛擬模型和實景場景立體化顯示風險點信息，以360度全視角展示廠房內部結構和風險點分布，以互動操作方式實現人機交互、視角切換，做到風險可視、可知、可控，安全信息呈現立體、多元化。

(三)風險點數據化管理，為數字化電站建設打下良好基礎。系統風險點按照廠房——房間——風險類型進行分類，以“廠房—房間—流水號”對每一風險點進行編號，提出針對性的控制措施，實現風險點分類管理。同時結合國家法律法規、公司程序、一/二級高風險作業實例、公司掛牌督辦等內容，最終建立起龐大的風險點數據庫，數據具有全面、定量的分析統計功能，為秦山核電數字化建設打下了良好的基礎。

(四)整合管理資源，開發綜合性安全管理系統。通過多媒體手段，對現場風險進行全面管控和可視化管理，并融合了法律法規、行規制度、人員培訓、工作前準備、項目風險分析、工作過程監督及隱患整改等多種管理資源，開發了國內首創的風險點管控系統。

(五)不受地域、空間限制，操作快捷、簡便。該系統設置在公司內網Web服務器進行管理，擯棄常見管理軟件必須安裝客戶端的弊病，員工通過辦公室的局域網電腦，足不出戶連接內網的瀏覽器即可實時瀏覽逼真的現場信息，簡化了操作流程，能明顯提高作業人員的學習興趣，大幅降低了現場勘查或培訓的時間成本，提升了工作效率。

三、核電站安全管控系統的運用

通過風險識別、風險匯總、風險控制、網站開發、數字建模、系統維護6個階段，逐一進行重點攻堅，最終構建了全新的安全管控系統，并成功地運用在工業安全管理實踐中。

(一)生產現場風險識別及整改。對方家山機組的廠房及房間進行全范圍的風險識別，共計識別廠房52個，辨識風險點3,146個。對這些廠房進行全方位辨識廠房內的風險信息，并針對所有的風險點編制了針對性的安全控防護制措施。在風險點識別過程中發現需要整改的隱患，及時聯系相關單位/部門進行整改，從設備、設施上消除安全隱患，將事故預防關口前移，實現本質安全化管理的提升。風險識別小組對廠房的所有風險進行識別后，得到了大量的現場數據，在風險識別過程中發現的風險要及時進行整理，采取對現場識別的風險點進行編號處理。每間廠房識別完后會根據廠房號-房間號-廠房風險流水號進行編碼。最終每個風險點都得到了唯一的“身份標識”。對這些風險點進行編號之后是為了更好地管理這些風險點，在后期的建模過程中這些唯一的編碼為每個設備、每間廠房提供了良好的借鑒作用。

(二)創建數字化實景，安全管理可視化。對方家山機組所有廠房進行了建模以虛擬現實場景，并在模型中對辨識的每一個風險點進行精準定位；結合實景模型與風險點信息，以360度全視角展示廠房內部結構和風險點分布，以互動操作實現人機交互、視角切換、風險可視、可知、可控，有效實現對各廠房、各房間內固有設施和系統存在的安全風險的動態管控。

(三)現場風險管理全面化和精細化。通過開展全面性的風險識別及管理工作，對于所有風險點進行分類、統計、分析功能，可以宏觀地了解全單元的主要風險類型，安全管理部門可有的放矢進行針對性管理。如圖1所示，方家山單元主要風險點類型數量從高到低依次為高處墜落、觸電風險、機械傷害、起重傷害、中毒和腐蝕風險等。

圖1 方家山單元風險類型統計總圖

通過對廠房現場風險點的全面識別及分類管控，重點關注各個廠房風險類型突出的種類及區域，做到隱患管理的全面化和精細化，安全管理質量得到顯著提升。

(四)重點風險重點管控，實施掛牌督辦。掛牌督辦風險點按照風險等級高低分為三個級別，分別由公司領導、處室領導及現場工作人員分別督辦。掛牌督辦的風險點詳細信息可以在3D廠房模塊進行查看。目前秦山已開發了單獨的掛牌督辦風險點巡檢記錄系統，每一個掛牌督辦風險點的責任人，按照規定的巡檢頻度要求，將其巡檢結果錄入系統，生成巡檢記錄。掛牌督辦的管控手段切實保障秦山核電風險評級較高的風險點處于有效的安全監控監測狀態，履行了安全生產橫向到邊、縱向到底的管理要求，將安全生產責任真正落到實處。

四、安全風險管控系統的實施效果

(一)本質安全化的提升。本質安全是指設備、設施或技術工藝含有內在能夠從根本上防止事故發生的功能，是通過追求企業生產流程中人、物、系統、制度等諸要素的安全可靠和諧統一，使各種危害因素始終處于受控制狀態，進而逐步趨近本質、恒久的安全目標。通過3D可視化安全風險管控系統，秦山核電逐漸增強了對電站內各系統本質化安全管理，通過對現場風險的識別與管理以及對后續風險分級管控、高風險掛牌監督等的實施結合核電自身各項標準化管理措施的運行，提高了安全風險控制的科學性，最終實現電站本質安全化提升。

(二)工作效率的提升及培訓成本的下降。3D可視化風險點管控系統“虛擬三維場景”和現場安全信息的結合，為工作人員、新員工、承包商員工在辦公電腦上提供直觀形象的作業環境展示，快速熟悉現場工作環境，方便查找和學習各個廠房和房間的風險分析數據。同時將搜集的數據以多媒體化的方式展現出來，使工作人員能夠更容易學習、接受、掌握現場工作風險信息，提高作業前準備的工作效率。

此外該系統還為新員工及新晉承包商、參觀實習人員等現場安全培訓提供可視化教材，培訓者進入虛擬環境后，可對關注的局部細節進行在線學習，獲取相關信息，豐富了培訓手段，大大降低了培訓成本，員工入場工業安全培訓工作的效率也可得以提升。

(三)管理質量的逐步提升。通過開發3D可視化安全風險管控系統，實現了對方家山機組廠房風險點的有效管控，軟件中各個板塊的設立對于工業安全管理有著顯著的提升作用。通過對風險點管理與控制、掛牌督辦風險點管理、高風險作業管理等內容的專項管理，方家山機組逐漸實現了作業控制集約化，作業班組專業化，作業過程標準化，作業效率精益化的高效管理狀態。

自實施3D可視化風險管控系統以來，各類安全管理理論在核電站進行了有益的嘗試。動態安全管理模式得到有效利用，工作人員風險辨識及風險分析能力得到顯著提高，企業的安全管理及安全文化氛圍得到空前發展，電站應對風險的反應速度明顯加快，對風險控制能力得到顯著增強，在保障人員安全，防范安全事故發生等方面取得長足進展。同時，隨著對作業現場的精細化、動態化管理的持續推進極大地遏制了作業現場安全事故的發生，減少了事故帶來的人身傷害損失與財產損失，為員工創造了安全、舒適的工作環境，為公司穩定、健康發展及公司品牌形象的維護提供了安全保障。

(四)構建管理創新模式，形成行業示范作用。3D可視化安全風險管控系統通過對各廠房潛在的安全風險點進行全面分析，識別的安全風險與編制對應的控制措施，形成了廠房風險點分布電子系統，構建了安全風險可視化創新管理模式，樹立了較先進的安全技術管理標尺，開創并持續保持良好的人、機、環境安全和諧常態。該系統在國內外同行交流中受到廣泛一致的好評，秦山核電計劃推廣至旗下其他核電機組，并將輻射安全、消防、保衛等其他安全專業納入其中，形成全范圍安全領域的核電數字化安全平臺，對響應國家信息化和工業化的“兩化融合”以及推進集團數字核電建設的戰略目標起到示范和推廣作用。