智慧安全為鋼鐵企業安全生產保駕護航

□ 王 璇

一、引言

安全是一個永恒的話題。鋼鐵行業由于其獨特的行業特點，加之生產裝備日益復雜，使得其安全生產問題更為突出，故安全生產事較其他行業發生的概率更大。有毒有害氣體中毒、高爐爐缸燒穿鐵水泄漏、天車墜落造成人員傷亡、違章冒險實施維修作業等安全生產事故頻發。這一樁樁重大安全生產事故導致生命隕落、財產損失，讓人觸目驚心。血的教訓告訴我們安全無小事，如果不引起足夠的重視，哪怕只是微小的安全隱患，也可能會釀成重大的安全事故，造成無法挽回的巨大經濟損失。

上至國家、下至企業對生產安全都高度重視。政府工作報告中也提到“加強安全生產，防范遏制重特大事故”[1]。越來越多的鋼鐵企業意識到安全生產的重要性，把安全生產放在首位，將生產安全零事故作為企業生產經營最重要的目標之一。

二、鋼鐵企業安全生產現狀

目前，很多鋼鐵企業在生產安全方面存在共性問題。

1.安全管理制度落實度不高

在《安全生產法》等法律法規基礎上，大多數鋼鐵企業建立了較完善的安全管理制度，包括生產責任制、應急預案、教育培訓、安全考核、操作管理、危險源辨別及風險評價等，涵蓋生產安全的方方面面。制度建立初期，企業上至領導下至生產一線人員都非常重視，但隨著時間推移，很多制度慢慢地流于形式。

2.安全意識薄弱

部分一線操作工未養成良好的安全操作習慣，對操作規程執行不到位；某些崗位人員流動性大，新進人員匆匆培訓上崗，操作不熟練導致誤操作；設備使用過程中對設備的風險隱患認識不到位，事故預測、預防不到位；作業過程精力不集中，違反操作規程，導致誤操作；盲目進入危險區域；等等。上述情況源于企業安全培訓不到位，導致員工安全意識淡薄、對生產安全存在僥幸心理。

3.安全管理手段落后

部分鋼鐵企業安全管理手段落后。具體表現在：安全管理以手工管理為主，缺乏系統支撐，安全管理人員案頭工作多，存在管理盲區，安全管理滯后；廠區尚未實現對廠區人員運動軌跡的定位，對有限空間、危險區域等進出人員無法跟蹤；一些核心關鍵操作室、主電氣室、配電室等對人員進出未實現門禁管理，無法及時了解進出人員數量；檢修和設備停送電等管理基本靠人工傳遞信息，未實現電子操作牌管理。上述傳統管理手段導致鋼鐵企業存在很大的生產安全隱患。

三、智慧安全架構

基于鋼鐵企業安全管理現狀，結合安全管理發展趨勢，充分利用新一代信息技術，搭建智慧安全管理體系（見圖1）。通過對教育培訓、人員定位、視頻監控、門禁智能管理、虛擬電子操作、危險源管理、安全狀態運行情況等體系化管理，提高全員的安全意識，實時掌握生產運行安全情況，實現鋼鐵企業的安全管控、預警、評估、響應，杜絕安全隱患，減少安全事故的發生，實現安全生產。

圖1 智慧安全體系架構

1.動態感知

（1）人員定位感知：分區域對廠區現場安裝無線定位智能裝置，通過安全頭盔、門卡、手環、電子標簽等佩戴裝備，實現對移動目標的數據采集。

（2）監控對象感知：對廠區安保、生產設備運行、車輛進出等進行實時監控，確保對人員、設備、車輛、各區域場所情況進行全面有效的掌控。

（3）門禁感知：利用人的身體特征或行為特征進行人員身份鑒定，如指紋識別、語音識別、人臉識別等，實現對廠區操作室、電氣室等重要場所人員出入的動態感知。

（4）危險氣體感知：按需布置廠區內各類危險氣體監測儀表、火災探測儀等，實時采集危險氣體數據信息，對于超過閾值的信息，在危險源區域和系統終端同時報警。

2.實時存儲

根據客戶需求對人員定位、視頻、門禁系統、危險氣體等各類信息分別進行存儲。以容量最大的視頻存儲為例，其采用中心存儲結構，將各監控點上傳的視頻圖像、報警、語音、備份存儲相結合，按需求分別存儲。高清視頻圖像采用720P格式 2M碼流/1 080P格式4M碼流存儲。

存儲容量計算公式：視頻路數×視頻碼流×錄像時間（h/a）×3 600（s/h）×錄像天數÷（8×1 024×1 024）。計算舉例見表1。

表1 存儲容量計算舉例

3.應用服務

（1）模型算法

從人員定位、視頻、門禁系統等海量存儲數據信息中進行數據挖掘，通過決策樹、回歸、聚類、數據降維、關聯規則、層次、神經網絡等算法搭建企業安全生產管理模型，包括狀態管控模型、診斷預測模型、決策支持模型等[2]。模型算法是實現智慧安全應用的重要手段，通過該算法找出內在規律，最終提煉出對企業安全生產有用的信息，以更好地推進安全生產，為人員安全提供更有力保障。

（2）系統管理

——人員定位管理。人員定位系統保證人員在整個廠區內的安全，在整個廠區范圍內，進行3D建模，將人員信息及移動軌跡呈現在界面上，并具備移動軌跡歷史回放功能，實現人員分布的可視化；系統可與攝像頭、報警信息等聯動，也可和門禁及考勤系統融合。

——教育培訓管理。安全培訓使企業生產人員熟悉并能認真貫徹執行安全生產方針、政策、法律、法規，以及國家標準、行業標準和企業標準；目的是提高從業人員素質，防范傷亡事故，減輕職業傷害。主要包括：存儲企業各種安全管理規章制度，結合生產管理需要編制安全條例投入計劃、考核安全條例實施情況，檢查、監督安全生產；對操作人員進行安全制度、安全規程、安全教育等培訓，包含培訓計劃、日常培訓、入廠培訓、管理人員培訓、特種作業人員培訓、外來務工人員培訓等；對整個安全培訓實際情況進行記錄和系統自動生成下次培訓工作計劃。

——門禁管理。對門禁資源、人員、權限、報警等進行一體化管理。充分利用人的身體特征或行為特征進行人員身份鑒定，如指紋識別、語音識別、人臉識別等。真實反映人員出入活動詳細信息（進出時段、進出驗證方式、出入記錄等）。同時，對出入異常情況進行報警，如門長時間未關閉、非法卡刷卡、非法闖入或強行開門等。門禁系統還可與視頻監控系統硬件或軟件之間進行互聯，實現對受控門的實時視頻監控或圖像抓拍功能。

——車輛管理。與門禁系統互聯互通，可進行車牌自動識別，進行車輛進出廠登記管理及視頻監控。

——視頻監控管理。該系統實現對廠區車間安保、生產設備運行、車輛進出等進行實時監控，確保對人員、設備、車輛、各區域場所情況進行全面有效的掌控。該系統包括3部分：前端部分（支持多種類型攝像機接入，可配置高清網絡槍機、球機等，按照標準的音視頻編碼格式及標準的通信協議，直接接入網絡并進行視頻圖像傳輸）、傳輸網絡部分（前端與接入交換機間通過有線網絡接入）、監控中心部分（主要包括視頻存儲、視頻顯示及實現統一管理的平臺軟件，采用CVR主流存儲模式存儲高清視頻圖像，采用解碼器完成視頻解碼、拼接、上墻等應用，實現視頻的預覽、回放、權限控制及各類智能應用）。

——電子圍欄管理。對廠內危險區域、重要涉密區域、受限空間等設置虛擬電子圍欄。用戶可根據自身需求，任意設置廠內虛擬電子圍欄區域范圍。當有人非法闖入電子圍欄，系統進行SOS報警、逗留報警及禁入報警等提示。電子圍欄與人員定位、視頻監控系統密切相關。

——危險源管理。通過集成各危險源檢測儀表提供的數據，對危險源關鍵參數進行實時監控。對進入危險區域的人員安全進行監控和預警通知，實現對危險源的安全管理，保證安全生產。例如：在加熱爐燃燒控制過程中，加熱爐區一氧化碳管道布置的調節閥門執行處會出現不同量級的泄露情況，儀表傳感器實時監測一氧化碳和空氣比重，一旦超出閾值，聯動報警裝置進行報警。

——火災管理。火災管理包括由各工序的火災監控設備、火災監控探測器和火災監控探頭組成的大型監控系統及區域報警器、火災報警器，從而形成多單元、高性能的火災監控系統。該系統可對電氣、重點設備、重點區域進行監控管理，接收報警信號、發布救災指令等。

——電子操作牌管理。系統在設備檢修、停機、臨時停機檢修和停送電等管理中，為確保過程中的人員安全，結合流程中的信息傳遞過程，采用電子操作牌管理系統進行全過程安全管控。例如，當設備檢修時，由生產調度中心管理層統一進行電子牌的下發，系統記錄和管理包括任務下達人信息、任務執行目地、任務下達時間、“停電牌”領取人信息、停電操作授權人信息、停電操作進入變電室時間、停電操作確認時間、“檢修牌”下發時間、“檢修牌”領取人信息、檢修人員組織信息、檢修設備掃描確認信息、檢修時間、檢修完成確認時間、“送電牌”下達時間、送電時間等。通過電子操作牌管理，可有效規避生產狀態切換（如生產和檢修狀態切換）過程中的安全風險。

——安全事故管理。記錄生產廠內部發生的各種事故，為制定安全措施和考核生產工作情況提供依據。主要包括：事件登記和事故管理，事故管理包括事故快報、事故報告、事件管理、工傷申報、工傷認定、工傷報銷等；對安全事故進行應急處理，包括應急機構和隊伍、應急預案、應急演練演練總結等；對安全事故進行分類、分析、總結、統計、生成報表，對潛在的安全風險進行預測和防范。

——績效評價管理。建立安全生產績效評價體系[3]，覆蓋企業安全生產評價工作的各個方面，為企業安全生產管理工作提供具有可操作性和科學性的管理方法。主要包括：建立涵蓋安全生產組織機構及職責、安全管理制度、教育培訓、作業安全、重大危險源監控、職業健康、應急管理、事故管理、安全生產控制等一系列考核指標；結合績效指標對安全生產管理工作進行定期考核，得出定量或定性的考核結果；根據考核結果進行相應的獎懲激勵并提出改進措施，從而不斷完善績效考核體系。

（3）決策支持

針對鋼鐵企業特定的生產安全問題，通過獲取的生產數據和生產安全管理實績，充分利用各類模型算法，為生產過程中人員和廠區安全、風險管理等進行分析和決策。

4.終端展示

鋼鐵企業安全管理可視化已成為企業實現智慧安全生產的重要手段。建立一個與實體工廠一致的虛擬工廠，通過電腦、平板、手持、大屏等顯示終端，實現企業生產安全管控的可視化。管理人員實時掌握實體工廠的安全生產動態（包括人員定位、設備運行、車輛出入、各區域場所等），并通過虛擬工廠對實體工廠安全生產情況提供指導、預警與預知，對安全生產執行和決策提供有力支撐。

5.智慧安全標準體系

智慧安全標準體系[4]是保障生產安全而制定發布的一切有關安全生產方面的技術、管理、方法、產品等標準的有機組合，包括現行的及正在制定、修訂和計劃制定、修訂的安全生產標準，是多層次、多組合的標準體系，包括基礎標準、管理標準、技術標準、方法標準和產品標準等。

四、結論

安全生產責任重于泰山，鋼鐵企業始終要把安全生產放在首要位置。通過智慧安全體系，建立完善的安全管理流程，健全管理制度，強化安全教育培訓，實時掌握生產安全情況，對生產作業過程進行安全管控，對安全風險和事件提前預警和響應，有效避免安全事故，為鋼鐵企業零事故安全生產的實現保駕護航。○